一、引言
橋梁是公路的重要組成部分,是確保公路暢通的咽喉。橋梁的設計相對保守及施工過程較重視質量,造成養護單位存在一定的麻痹大意思想,認為橋梁要比公路堅固得多,基本上不會出現大問題,這導致在日常養護中對橋梁的檢查、維護等方面意識的不足,特別是對橋梁養護的早期投入的不足;另一方面,橋梁在使用了一定的時期后,由于氣候、荷載、特別是超載荷載等方面的原因,橋梁的損壞速度會不斷的加快,如果不及時進行橋梁的維護,將會嚴重縮短橋梁的使用年限,甚至發生嚴重的安全事故。
因此,加強對橋梁的檢查,及時地對橋梁進行有效的日常養護、維修與加固,對延長其使用壽命、保證其承載及通行能力、保證行車安全、保持橋梁的良好的使用狀態,具有十分重要的意義。
二、橋梁的日常養護
橋梁的日常養護的內容有很多,主要歸納為以下幾方面:
1、對橋梁進行各種檢查及檢驗,了解橋梁的技術狀況、掌握病害情況及其發展情況,針對具體的橋梁提出具體的養護措施,各種小修、中修甚至大修及改造等應建立在對橋梁進行的各種詳盡的檢查檢驗基礎上。
1.1、通過檢查與檢驗,系統地掌握橋梁的技術狀況,較早地發現缺陷、損壞等;掌握交通狀況,取締橋梁不正當使用及非法占用,嚴格管理超載車、特種車過橋,必須通過時采取防護、加固措施,以免橋梁損壞;對可能發生臺風、暴雨、暴雪、地震、火災、流冰、洪水危害的橋,應作好各種應急處理措施及防范措施,特大橋應設護橋機構。
1.2、對通過檢驗,需進行限載、限速或停止交通的橋梁,應及時辦理審批手續并進行交通管制。對橋梁各部分經常保養,對檢查發現的缺陷、損壞處進行及時的維修,對檢驗不能維持原設計載重等級要求者,應有計劃地進行維修加固。
2、橋梁檢查的方法:橋梁檢查可分為經常檢查、定期檢查及特殊檢查三種。
2.1、經常檢查:
主要指對橋面設施、上部結構、下部結構及附屬構造物的技術狀況進行的檢查。經常檢查采用目測方法,也可配以簡單工具進行測量,當場填寫“橋梁經常檢查記錄表”,現場登記所檢查項目的缺損類型,估計缺損范圍及養護工作量,提出相應的小修保養措施,為編制轄區內的橋梁養護(小修保養)計劃提供依據。
經常檢查的內容豐富,大部分是經目測可以發現并作出定性判斷的缺損。如:外觀是否整潔、伸縮是否堵塞卡死、支座是否明顯缺陷等。檢查應做到有序而嚴密,防止漏項。經常檢查的檢查周期為每月至少一次,遇汛期或其他自然條件變化時應加密檢查頻率。
2.2、定期檢查:
定期檢查周期最長不得超過三年。新建橋梁交付使用一年后,進行第一次全面檢查,臨時橋梁每年檢查不少于一次;在經常檢查中發現重要部位的缺損明顯達到三、四、五類技術狀況時,應立即安排一資定期檢查;定期檢查以目測觀察結合儀器觀測進行,必須接近各部件仔細檢查其缺損情況;定期檢查應由具相應的資質和素質的橋梁養護工程師主持,根據檢查情況及以往檢查情況的對比、相關經驗等,在現場完成“橋梁定期記錄表”的填寫,判斷缺損原因、維修范圍、提出建議等。對于難以判斷的,提出進一步檢查的要求。
2.3、特殊檢查:
特殊檢查應根據橋梁的破損狀況和性質,采用儀器設備進行現場測試、荷載試驗及其他輔助試驗,針對橋梁現狀進行檢算分析,形成鑒定結論。特殊檢查應委托有相應資質和能力的單位承擔。在以下五種情況下,應作專門檢查:
(1)定期檢查中難以判明損壞原因及程度的橋梁。
(2)橋梁技術狀況為四、五類者。
(3)擬通過加固手段提高荷載等級的橋梁。
(4)條件許可時。
(5)特殊重要的橋梁在正常使用期間可周期性進行荷載試驗。
3、對檢查的橋梁進行評定
橋梁檢查的目的為了及時發現病害,根據病害的情況提出相應的保養、維修與加固方案。橋梁檢查人員在進行橋梁檢查后,應根據病害的情況進行整理分析、評定,提出那些部分應進行保養、那此部位應進行維修、是否應進一步檢測等報告,以向決策者提供有效的依據,及時對橋梁進行相應的保養、維修與加固。
在檢查評定中,評定為:一類的橋梁應進行正常的養護工作;二類的橋梁需進行小修保養工作;三類的橋梁需進行中修,根據病害的情況考慮進行交通管制;四類的橋梁需進行大修或改造,及時進行交通管制,如限載、限速通過,當缺損較嚴重時應關閉交通;五類的橋梁需要進行改建或重建,及時關閉交通。
4、建立完善的橋梁檔案及檢查臺帳
橋梁養護應建立完善的橋梁檔案。橋梁檔案包括:項目批示、相關協議書、施工合同、施工日志、設計及竣工圖紙、各類相關文件、管理辦法、請示報告、工程決算、驗收意見、財產移交表、審計報表、新舊照片等靜態的書面材料,還應收集養護過程的動態材料。
橋梁養護同時應建立完善的橋梁檢查臺帳。如:日常及經常檢查的情況記錄表、特殊檢查記錄、等級評定資料、病害的發展圖片等。建立橋梁的檢查臺帳,是掌握橋梁病害發展動態的重要手段。建立橋梁檢查臺帳,可以及時了解橋梁病害的發展趨勢以及發展速度,為及時地對橋梁進行維護、維修提供有效依據。
三、橋梁的常見病害及維修
1、橋梁的常見病害
1.1、表層缺陷,橋梁的表層缺陷主要有:蜂窩、漏筋、麻面、空洞、磨損、銹蝕、老化、表層成塊脫落等類型。
1.2、結構裂縫,砼結構裂縫的成因復雜而繁多,甚至是多種因素相互影響,橋梁的構裂縫的主要有以下幾種:網狀裂縫、下緣受拉區的裂縫、腹板豎向裂縫、腹板斜向裂縫、梁側水平裂縫、梁底縱向裂縫。
2、常見病害的維修方法
常見的維修方法有:
2.1、梁(板)體砼的空洞、蜂窩、麻面、表面風化、剝落等應先將松散部分清除,再根據情況用高標號砼或水泥砂漿填補。
2.2、梁體若出現漏筋或保護層剝落等現象,應先將松動的保護層鑿去,并將鋼筋銹跡清除,如損壞面積不大可用環氧砂漿修補,如損壞面積過大,可噴射高標號水泥砂漿修補。
2.3、鋼筋砼簡支梁產生裂縫時,按下列方法進行處理:①當裂縫寬度大于限值規定時,應采用壓力灌漿法灌注環氧樹脂膠;②如裂縫發展嚴重時,應查明原因,按照不同情況采取加固措施,并加強觀測。
四、舊橋的加固
舊橋加固的常用方法有:
1、塞縫灌漿
塞縫灌漿是把按一定比例配制的水泥(砂)漿、環氧樹脂(砂)漿,通過噴漿機按一定壓力灌入結構物縫隙內,起到填塞裂縫、避免鋼筋銹蝕并提高結構整體強度的作用。
2、上部結構加固
上部結構加固改建在調查研究老橋具體情況的基礎上,經過技術、經濟比較,采用充分利用原橋進行拼寬,利用橋臺將拱式結構改為板式結構的加固方法,使其滿足超限運輸的要求。
3、老橋下部結構加固
橋臺特別是高度較大的橋臺,受行車荷載和土壓力作用,常見病害有橋臺開裂、凸肚,翼墻外崩、開裂、錯位等。對于跨徑較小,水流不大的石拱橋,采用在橋跨內加鋼筋砼框架進行加固。由于橋臺太高,且位于長距離的高路堤縱坡上,在行車和土壓力的共同作用下,使兩岸橋臺和拱腳開裂。
3.1、采用鋼筋砼框架加固橋臺
對于尚在維持正常交通運輸的橋梁,其臺背填土破壞棱體引起的主動土壓力由原橋臺承擔,框架結構僅承受在破壞棱體范圍內布置超重車所引起的主動土壓力。在后來的應用中,取消了鋼筋砼立柱,僅在橋臺上鑿出牛腿的位置,將橫系梁、支撐梁、牛腿一起現澆成平面支(下轉112頁)(上接111頁)撐框架,這不僅減少了工作量,而且施工方便。采用這種方法加固的橋涵,經多次實地觀察,處理效果良好。
3.2、基礎加固
橋梁基礎特別是天然地基上的淺基礎,由于埋置深度較淺,易受河水沖刷而淘空。受河水改道沖刷橋梁引道,導致橋臺基礎沖空,引道被毀。橋梁地基局部軟弱,致使橋臺發生不均勻沉降,引起橋臺開裂等。針對以上病害,我們采取對河床用漿砌片石進行鋪砌,上游河床設置丁壩,打木樁擴大橋臺基礎等方法進行加固。
防治橋臺基礎沖刷。對于跨徑較小的橋梁,由于河水改道,洪水直接沖刷橋臺基礎,導致基礎沖空甚至掉腳,可采取在橋跨范圍內滿鋪C15片石砼的方法進行加固,鋪砌厚度為30cm,鋪砌兩端設置截水墻,截水墻的深度為1m,寬度為0.6m。對于橋梁上游河床變遷、水流改道,洪水直接沖刷橋臺基礎和橋臺引道,導致橋臺基礎沖空、引道被毀的橋梁,采取在橋梁上游適當位置設置丁壩等調治構造物,將河水導入主河道。
擴大基礎加固法,采用擴大基礎進行加固的具體做法:挖除橋臺前的淤泥,深度與原基礎高度相同;在基底打入4m長的木樁,木樁按梅花型布置;在木樁頂鋪墊25cm厚的碎石;澆筑C20號砼基礎,新舊基礎間采用錨固鋼筋聯系,使其共同受力。
4、橋面鋪裝層的加固(瀝青砼或水泥砼)
橋面鋪裝層開裂或剝離等病害,通過有限元計算結果分析可知,在鋪裝層結構厚度一定的情況下,鋪裝層的模量比對鋪裝層的受力狀態影響很大。
首先,清除或刨洗橋梁原鋪裝層。在清除過程中注意處理的厚度等。在使用機械清除時,尤其注意不得損壞老橋的預制梁板、伸縮縫等構造。
其次,認真清洗老橋面。對已經刨洗完畢的老橋鋪裝層及時外運,用人工清掃廢舊料,用高壓水沖洗梁板頂面,使之清潔并干燥。
最后,重鋪新橋面:水泥砼橋面鋪裝在澆筑砼的強度達到設計等級后,才可開放交通,其車輛荷載不得大于設計荷載。如采用快硬水泥砼鋪裝,開放交通的時間需根據試驗確定。瀝青砼橋面鋪裝應待攤鋪的混合料完全自然冷卻,其表面溫度低于50℃后,方可開放交通。需要提早開放交通時,可灑水冷卻降溫。伸縮裝置安裝完畢,預留槽澆筑的砼強度達到設計強度后,方可開放。
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