高速公路桥梁检查与养护措施分析

2013-08-15 00:49
中国新技术新产品 2013年5期
关键词:定期检查桥面支座

(中交国通公路工程技术有限公司,河南 南阳 473000)

随着经济的飞速发展,我国高速公路交通运输量大幅度增长,行车密度及车辆载重越来越大,部分桥梁不能满足实际使用的需要,如果不及时进行维修和加固,会危及桥梁的使用和行车的安全。桥梁作为高速公路的重要组成部分,也是高速公路重点养护管理的内容,桥梁工程缺陷的存在必然严重影响桥梁的正常使用功能,对于缺陷较严重的桥梁,如得不到及时养护维修,不仅严重影响桥梁的使用周期,有些甚至会造成桥垮人亡的恶性事故。为确保公路桥梁安全可靠,应经常性地检查现役桥梁的技术状况,并对其病害成因进行科学分析,有针对性地制定养护方案,确保高速公路的安全畅通。

1 桥梁检查

桥梁检查分为经常检查、定期检查和特殊检查。

1.1 经常检查

主要对桥面设施和桥台附属构造的技术状况进行日常巡视检查,及时发现缺损进行小修保养工作。检查频度按每季度至少一次,汛期加强。经常检查的周期每月不得少于一次,一般采用目测方法,也可配以简单工具进行测量,当场填写“桥梁经常检查记录表”。

经常检查主要包括:桥面铺装是否平整,有无裂缝、局部坑槽、积水、沉陷、波浪、碎边;混凝土桥面是否有剥落、渗漏,钢筋是否漏筋、锈蚀,缝料是否老化、损坏、桥头有无跳车;伸缩缝是否堵塞卡死,连接部件有无松动、脱落、局部破损;观察桥梁结构有无异常变形,异常的竖向振动、横向摆动等情况;支座是否有明显缺陷,活动支座是否灵活,位移量是否正常;以及对桥梁外观、排水设施、基础、墩台、翼墙、锥坡、护坡、交通标志标线等部件进行检查。经常检查由各高管分局负责,桥梁检查技术人员根据现场检查情况,当场填写“桥梁经常检查记录表”登记所检查项目的缺损类型,估计缺损范围及养护工作量,提出小修保养措施。根据检查结果,提出相应的小修保养措施,为编制辖区内的桥梁养护(小修保养)计划提供依据。

1.2 定期检查

按规定周期,对桥梁主体结构及其附属构造物的技术状况进行定期跟踪的全面检查。主要检查各部件的功能是否完善有效,构造是否合理耐用,发现需要大、中修、改善或限制交通的桥梁缺损状况。桥梁定期检查是桥梁养护管理系统中,采集结构技术状况动态数据,评定桥梁使用功能,制定桥梁养护计划的依据,定期检查应由省高管局养护部门负责实施。定期检查周期视桥梁技术状况而定,最长不超过3年。定期检查以目测观察结合仪器观测进行,必须接近各部件仔细检查其缺损情况。

定期检查的主要工作有:现场校核桥梁基本数据;当场填写“桥梁定期检查记录表”,记录各部件缺损状况并做出技术状况评分;实地判断缺损原因,确定维修范围及方式;对难以判断损坏原因和程度的部件,提出特殊检查的要求;对损坏严重、危及安全运行的危桥,提出限制交通或改建的建议。通过定期检查,提出定期检查报告,评定结构构件和整体结构的技术状况,从而确定特别检查的需求与结构维修、加固或更换的优先排序。

桥梁定期检查按《公路养护技术规范》规定:

①新建桥梁交付使用一年后,进行一次全面检查。

②桥梁检查周期一般为三年。桥梁检查工程师可视被检桥梁技术状况确定每1~5年检查一次。

③根据下级桥梁养护工程师报告,在经常检查中发现的重要部件病害状况为三、四类的桥梁应立即安排一次检查。

定期检查工作应按规范程序进行。定期检查内容按《公路养护技术规范》进行。

1.3 特殊检查

特殊检查是查清桥梁病害原因、破损程度、承载能力、抗灾能力,确定桥梁技术状况的工作。特殊检查应委托有相应资质和能力的单位承担。其应根据桥梁的破损状况和性质,采用仪器设备进行现场测试、荷载试验及其他辅助试验,针对桥梁现状进行验算分析,形成特殊检查报告。特殊检查报告应包括:现场调查、试验与检测的项目及方法、检测数据与分析结果和桥梁技术状况评价等;详细叙述检查部位的损坏程度及原因,并提出结构部件和总体的维修、加固或改建的建议方案。

特殊检查主要可以分为:应急检查和专门检验。

(1)应急检查:当桥梁遭受洪水、流冰、漂流物、船舶、撞击、滑坡、地震、风灾和超重车辆自行通过等自然灾害或事故后,应立即对结构作详细检查。查明破损状况,采取应急措施尽快恢复交通。

(2)专门检验:对需要进一步判明损坏原因,缺损程度或使用能力的桥梁,要求针对病害进行专门的现场试验检测,验算与分析等鉴定工作,以便采取有效的养护措施。应急检查通常有省高局专职桥梁养护工程师主持:专门检验有省高管局总工程师或授权的专职桥梁养护主管工程师主持,委托公路桥梁检测中心或具有这种能力的科研设计单位、工程咨询单位,签订特殊检查合同后实施。

2 桥梁典型病害及原因分析

2.1 梁底裂缝

大部分预应力钢筋砼箱形梁梁底出现纵向裂缝,且梁板底部缺损、露筋、渗水等现象。

产生原因分析:由于上部承重构件采用预制的预应力钢筋砼箱形梁,尉许高速公路交通量大,重车较多,形成行车道与超车道受力不均匀的现象比较严重,从而导致梁底纵向裂缝。相对应桥面也形成裂缝,下雨时桥面渗水从而导致梁底纵裂渗水结晶。

2.2 沥青混凝土桥面铺装破损

病害成因分析:桥面铺装是直接与车轮接触的构件,它要对车辆轮重的集中荷载起分布作用,给予车轮摩擦。造成沥青面层桥面铺装破坏的原因有很多,通常是多种因素组合而对桥面产生影响,如材料、结构、工艺与外因(荷载、自然因素)等原因。尉许高速桥梁所有桥面都为沥青砼桥面,它是属于一种柔性桥面,在此高速行驶的超重车辆较多,超荷载的车轮对柔性桥面反复碾压,势必会造成车辙、松散、破损的现象。

2.3 伸缩缝堵塞、锚固区损坏

通过对尉许高速伸缩缝的调查,主要是堵塞及锚固部件的破坏、后浇筑混凝土的破坏。通常情况下几种破坏是相互影响的,经常是一个关节出现问题就引发其他问题。病害成因分析:桥梁日常养护不及时,伸缩逢中垃圾杂物不能及时清走,使伸缩逢的伸缩量不能得到保证,加之交通量增大和重型车增多,车辆荷载的反复作用易使伸缩逢老化变形,使小的损坏逐渐发展成大的变形。

2.4 橡胶支座老化、错位、变形、脱空

在桥梁结构中,支座是桥梁上、下部结构的连接点,其作用是将上部结构的荷载顺适、安全地传递到桥墩台上去,同时保证上部结构在荷载、温度变化、混凝土收缩等因素作用下的自由变形。尉许高速多数桥梁支座存在变形、位移、破损、脱空等现象。原因分析:设计时没有足够考虑,型式的选定与布置错误;制作与施工安装方面的因素;日常养护管理方面的因素;还有桥梁运行过程中,桥台与桥墩产生的不均匀沉降、倾斜与水平变位以及上部结构位移等,都能影响支座的正常使用。

3 桥梁典型病害的养护措施

3.1 梁底裂缝处治

小裂缝或没有结构作用的裂缝可采用封闭处理,如用环氧树脂胶涂封闭,或用工具沿裂缝裸露面锯或凿,使缝扩大成槽形豁口后,将裂缝两边5~10mm范围内处理干净,然后用各种粘结材料进行填充封闭。

当钢筋混凝土构件产生主拉应力裂缝(不是很严重)时,可采用在裂缝处加箍使裂缝封闭的方法。箍可用扁钢焊成或圆钢制成,可直箍也可斜箍,其方向与裂缝垂直。

注射环氧树脂胶液并加配钢筋,具体做法是钻与结构面成45°并与裂缝成90°交叉的孔(按裂缝长度,可钻3~4个孔),然后分别插入钢筋,再在孔中与裂缝中注入环氧树脂胶液封闭裂缝与孔洞,使钢筋与原构件形成一个整体,从而达到加强截面强度的目的。

钢板粘帖修补,即用环氧基液粘结剂涂在整个钢板上,然后将其压粘于待修补的裂缝位置上。为使钢板粘贴牢固,一般多采用压贴法,也可采用在钢板与被修补构件表层空隙内注入粘贴剂的注入法。钢板可以是整块钢板,也可按照裂缝位置采用带状钢板。

3.2 沥青混凝土铺装层更换

桥面铺装沥青混凝土层养护更换的主要方案:拆除原有的桥面沥青混凝土及防水层,重新凿毛防水混凝土表面,铺洒防水粘结层,撒布保护层,重新铺筑沥青混凝土,开放交通。关键是采用SBS改性沥青混合料,能全方位地改善路用性能,即高温、低温、常温、水稳定性和抗老化性能。

3.3 维修桥梁伸缩缝锚固区

先凿除桥梁伸缩缝原两侧破损的锚固区,清扫干净后再浇筑C40钢纤维混凝土,混凝土施工要规范,加强养生工作,避免出现早期裂缝,影响混凝土和伸缩缝的使用寿命。

3.4 桥梁支座维护

清洗保洁:支座各部位应保持完整、清洁,每半年要清扫一次。清除支座周围的油污、垃圾,防止积水、积雪,保证支座正常工作;防止橡胶支座接触油污引起老化、变质。

油漆防锈:对支座暴露的可触及的金属部位应进行敲铲油漆,清除锈迹,打磨光洁,并重新涂刷油漆保护。每两年进行一次。

确保润滑:在滚动支座的滚动面应每年更换一次润滑油,在涂油之前,应把滚动面揩擦干净。

锚栓牢固:检查各部接合螺栓的牢固程度,及时拧紧螺栓。

观察变形及位移:观察板式橡胶支座产生的剪切位移和压缩变形,不应超过设计要求;辊轴支座的实际纵向位移应符合设计正常位移等。

结语

桥梁现场病害的发生是多种因素综合影响的结果。一种病害的发生往往引起连锁反应,其它病害也会随之而来。因此,通过桥梁检查完善桥梁基础资料是桥梁养护管理的必要条件,掌握桥梁病害状况,在对病害产生的原因进行正确诊断分析的基础上,配合科学合理的设计和正确的养护措施,严格按照施工程序控制施工质量,可大大延长维修周期,提高桥梁的耐久性,延长桥梁的使用寿命。

[1]JTGH11-2004,公路桥涵养护规范[S].

[2]闫景才,浅谈桥梁裂缝产生的原因及有效措施[J].黑龙江科技信息.2011(05).

[3]项贻强,唐国斌,朱汉华,晁春峰.预应力混凝土箱梁桥施工过程中底板崩裂破坏机理分析[J].中国公路学报.2010(05).

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