张新敏
摘要:高速公路桥梁建设涉及多方面的问题,其中施工质量会对交通运输的安全起到重要的影响。高速公路桥梁上每天都会行驶过众多的大型运输车辆,久而久之会降低公路桥梁的承载能力,这会严重地威胁人们的生命财产安全,因此要强化高速公路桥梁的质量控制,做好后续的维护与加固,避免安全事故的发生,保障人民的生命财产安全。
关键词:高速公路桥梁;分析评价;维护加固
伴随着我国经济建设的迅猛发展,我国的车辆保有量与公路运输量实现了质的飞跃。与此同时,超载、超限车辆也不断增多,交通运输量的增加,增大了公路桥梁的负荷,导致很多高速公路桥梁结构上出现了病害,这会严重的影响现有桥梁结构的稳定性与安全性,同时缩短高速公路桥梁的使用寿命。
一、高速公路桥梁养护与维护加固的必要性
在高速公路中架设桥梁是一种常见的施工项目,架设桥梁能够跨越河流并连接城市,提升公路运输的畅通。但高速公路桥梁使用寿命普遍较长,对其定期更换并不理想,因此通常采取加固与养护的方式,对高速公路桥梁进行保养,这是最具性价比的桥梁养护方式。对高速公路桥梁进行定期的养护与加固,能够降低交通事故的发生概率。对于一些老旧的高速公路桥梁,对其进行加固与维护能够延长使用寿命,节省重新建设所要耗费的成本,同时能够完善我国的高速公路运输体系。因此高速公路桥梁的养护与维护加固有着重要性与必要性。
二、高速公路桥梁检测内容
(一)外观检测
通过肉眼观察高速公路桥梁的表面,能够确定大致的损坏位置,使用激光测距仪等精密仪器确定详细位置;使用超声波仪器测量桥梁表面的损坏程度;使用雷达探测技术评估桥梁内部的损坏情况,结合以上多种技术,能够明确桥梁内部的裂缝走向以及损坏等级。
(二)应力检测
检测桥梁的变形程度,使用传感器分析振动状态下桥梁的受力状态,分析桥梁在使用过程中重型车辆对桥梁造成的影响,计算高速公路桥梁的载荷等级是否满足运营载客等级要求。
(三)强度检测
使用无损仪器检测桥梁的材料强度,推定桥梁混凝土的强度等级,以判断桥梁结构的安全性与稳定性,保证高速公路桥梁能够长期安全使用。
(四)扩散深度
使用超声波仪器检测桥梁内部的损坏情况与裂缝走向,能够获取桥梁损坏走向。收集桥梁结构材料样本送往实验室进行分析,能够明确桥梁内部受外力作用出现的侵蚀情况。
(五)锈蚀度检测
使用钢筋锈蚀测定仪与电阻测定仪,检测桥梁结构混凝土的锈蚀情况,通过电压、电阻等参数能够获取桥梁内部钢筋的锈蚀情况,并进行针对性的维护与加固处理。
三、桥梁检测评价分析
(一)外观分析
通过目视,对桥梁承重位置的损坏情况与受损程度进行检测。一般情况下,桥梁出现病害的位置主要有以下三个部位,分别为桥梁上部结构(桥体)、桥梁基础与桥梁支座。
桥体损坏是指桥体出现的梁体结构裂缝或是异常变形,桥梁在使用过程中的承载力超出了预设的承载力,久而久之会导致桥梁梁体出现明显的结构变化。
基础损坏是指处于河床中的桥梁基体,受到河水冲刷与腐蚀作用,或是船只的碰撞,影响桥梁基础的安全性与稳定性,有可能出现沉降、偏移与失稳等问题,这会对桥梁带来严重的安全隐患。
桥梁支座损坏通常是支座出现的变形与老化。支座受到大量的压力会出现变形,剪切裂缝会对支座的弹性造成影响,若是没有及时地恢复支座的弹性,支座就无法发挥出联系桥梁上部与下部结构共同受力的作用。
(二)材料分析
分析高速公路桥梁使用的材料质量,检测部分材料在结构中的使用情况,观察材料的变化情况能够发现出现问题的材料,并制定针对性的解决方案。检测的材料主要有混凝土与钢筋,检测钢筋的硬度强度与厚度,找出关联性,通过数据分析混凝土的质量。钢筋检测通常收集钢筋表面保护层的数据,判断钢筋厚度是否满足使用需求。
四、高速公路桥梁维护加固措施
(一)着重对高速公路桥梁上的裂缝进行修补
若高速公路路面桥梁缝隙较宽、较大,无法进行表面修复,可以使用深层次的维修方法,如填充法与注浆法。出现裂缝的原因是高速公路桥梁在设计中的预计承载力不足,初次铺设无法承受巨大的压力,导致内部结构出现损坏。针对这种问题可以使用填充法,在路面中添入一些强度较高的化学试剂,增强裂缝中结构的抗压能力,控制后续的损坏。注浆法是在裂缝中添入树脂材料或适当的水泥材料,具体的修复方式要结合现场情况确定,因此对于专业的维护人员来说要具备随机应变的能力与知识储备,这是高速公路桥梁维护中的重点。
(二)上部结构改造
1.粘贴钢板加固法
在构件的受力面使用结构胶粘贴薄钢板,使其与构件共同受力,以提升构件的抗拉、抗弯承载力。这种工艺的优势在于施工速度较快,不会对构件的截面尺寸造成影响,也不会影响建筑的使用空间。缺点是对结构胶的质量与施工工艺有着较高的要求,同时对施工环境也有着一定的要求,不宜在高温度高湿度的环境下进行施工。
2.外包型钢加固法
将型钢或钢板包裹在原混凝土构件的两侧、四角或表面上,在原构件与型钢的间隙中添入高强度砂浆或环氧树脂浆料,提升构件的承载能力与抗震能力等性能。这种方式施工速度较快,对构件截面尺寸影响较小,对构件的承载、抗震等性能提升较大。
3.增大截面加固法
又称之为外包混凝土加固法。增大原构件的截面与配件,提升构件的整体承载力,这种施工工艺目前已经得到了广泛地使用技术,发展较为成熟,使用成本较低,但是工期较长,现场施工量大,使用这项施工工艺会对建筑的外观与使用空间带来一定的改变。
(三)合理使用維护加固技术
1.粘贴碳纤维强化塑料加固
这项加固方式能够最大化地发挥出的树脂材料的性能,改进碳纤维与桥梁结构的受力状态,能够显著地降低钢筋的基础应力,提升高速公路桥梁的整体承载力。同时也能够加固桥梁的整体结构,但是在高温照射下容易出现软化,因此要配合其他加固技术共同使用。
2.混凝土结构加固
在混凝土施工过程中,要及时地处理表层损坏部位,露出完好的混凝土,若是混凝土的损坏范围较大,可以通过高速射水的处理表层,并使用黏性材料封涂表层。损坏范围较小可以通过手工操作去除损坏部分,之后再处理钢筋锈蚀部分,使用涂抹粘结剂进行修复。
结束语
高速公路桥梁上每天都会行驶过众多的大型车辆,久而久之受到车辆载荷与自然环境的影响,会降低高速公路桥梁的整体性能,并出现结构上的病害,进而使高速路桥梁出现不同程度的质量问题,对正常的运营造成影响。针对高速公路桥梁的维护与加固处理,在处理过程中要结合高速公路桥梁的具体情况进行详细的分析,制定针对性的处理方案,以保证高速公路桥梁能够满足正常的使用要求,为人们的生命财产安全提供保障。
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