公路桥梁养护及维修加固施工技术分析

2022-02-14 19:28刘银超
科技创新与应用 2022年35期
关键词:使用寿命桥梁工程病害

刘银超

(宁夏公路管理中心银川分中心,银川 750000)

在新的社会发展环境下,人们对桥梁工程建设方面的发展提出了越来越高的要求,尤其是对于桥梁的质量方面,人们不仅希望能够通过良好的桥梁工程建设来促进交通和经济的发展,同时也希望桥梁本身能够具备较为良好的使用质量,这样一方面可以加强桥梁的使用安全性,另一方面也可以有效延长桥梁的使用寿命。而这些要求的提出就为桥梁的施工人员增加了工作难度,施工管理人员要想在确保桥梁工程建设质量的前提下完成一系列的施工任务,并满足各种施工要求,那么就必须要采用合理的技术来提高工程的整体质量。公路桥梁通常具有一定的使用寿命,因为桥梁无时无刻不在受到外界环境的影响,其质量会随着磨损而逐渐下降。为了能够提高公路桥梁的质量,延长其使用寿命,就需要对公路桥梁及时进行维修和加固处理,以这样的方法来让公路桥梁的使用质量得到保证,提高公路桥梁安全性的同时延长公路桥梁的使用寿命。

1 公路桥梁使用中的问题

1.1 老旧桥梁无法负荷不断增长的交通量

虽然说现阶段我国公路桥梁的建造技术已经得到了巨大的提高,所建造出来的桥梁具有较好的质量。但是从实际的情况上来看,我国很多桥梁在使用的过程中仍然会出现各种各样的问题,这些问题的存在严重降低了桥梁的使用效率。对于公路桥梁来说,通常寿命都在几十年之间,而我国地大物博,所拥有的桥梁数量极多,而很多桥梁都是在上个世纪建造的,一直沿用到了今天。虽然我们对这些桥梁都已经进行了翻新、维修处理,但是其从根本上来看,无论是建造技术还是所使用的建造材料,都已经无法满足现代化社会对桥梁的使用需求,因此这部分桥梁就有较高的质量安全隐患。而随着社会的不断进步,人们的出行方式越来越多样化,同时人们的出行需求也在不断提高,这就进一步增加了人们对桥梁的使用需求。要想满足人们的这些需求,首先要做的工作就是能够增加桥梁的数量,通过增加数量来缓解人们日益增长的出行需求及压力,而这就又将会面临着新型桥梁与老旧桥梁的冲突问题,现如今绝大多数新型桥梁都是在老旧桥梁的地理位置上修建的,因此这需要首先对老旧桥梁进行拆除,然后再进行新型桥梁的覆盖施工,而这种工程的规模往往较大,并且在施工过程中会影响到道路的正常使用。

1.2 桥梁管理不到位

我国对于桥梁拥有一套独立的管理体系,在平常的工作过程中都会通过该管理体系来对桥梁的相关事宜进行管理。而随着时代的进步,桥梁的修建技术、修建规模、修建标准等都已经有了非常多的变化,因此这就使得以往的管理方案失去管理有效性,在部分管理规则上会失去管理作用,并且过于老旧的管理观念也会对现代化的桥梁事业发展产生束缚。由于我国的桥梁数量庞大,桥梁管理体系并不能够对所有地区的桥梁进行管理,通常情况下,桥梁管理体系会对城市地区和国省道路的桥梁进行管理,而对于乡村、山区的公路桥梁来说,很难有效地落实具体的管理措施。乡村、山区的公路桥梁较为狭窄,并且公路桥梁的污染情况与城市地区相比往往会更大,因此这也就导致乡村及山区的公路桥梁出现的破损程度更大,桥梁的使用寿命及质量都会大幅度缩短及降低。而由于山区、乡村地处偏远地区,通行量与城市地区相比较少,因此这也就导致地方的桥梁管理人员不会对乡村及山区地区的桥梁进行有效的维护及保养,很多乡村及山区地区的桥梁会长时间得不到有效的保养及维护。严重时甚至是会让桥梁的路基受到损坏,降低了桥梁的使用寿命和质量,造成一些不可逆的影响。人们在使用这类桥梁时,所面临的安全风险也相对较高。

1.3 没有严格遵守设计要求

在对桥梁进行施工之前,往往需要对桥梁进行详细、全面的设计,并对设计方案进行可行性检测,在确定设计方案具有可行性之后,才可以投入到实际的施工当中,并且桥梁管理也需要遵循原有的设计方案,只有这样才能够确保桥梁的管理有效性。桥梁在进行设计的时候,会根据桥梁的修建标准及修建质量的不同,来制定桥梁的使用标准及使用等级,如现如今常见的很多桥梁都会在路口设置限高、限速或者是限重标识,如果超过了桥梁的最大承载量,那么将会对桥梁本身的质量造成破坏,而一些人员在使用桥梁的时候,往往不会遵守这些规则,因为缺乏一定的公路意识,以为桥梁可以随意使用,对桥梁的最大承载量没有进行充分考虑。除此之外,相关的公路桥梁检查部门也没有对这方面进行严格的管理,没有对来往的车辆进行有效的监督管控,导致不符合规定的车辆在桥梁上行驶,使桥梁的通行质量下降,缩短了桥梁的使用寿命。

2 桥梁养护维修工作中存在的问题

虽然说现阶段我国已经对公路桥梁的养护及维修加固方面的工作更加重视,但是就实际的工作效果上来看,其并没有取得较为明显的成绩,大部分的公路桥梁仍然面临着较多的质量问题,而之所以会出现这样的现象,很大程度上是因为在公路桥梁养护及维修加固工作的过程中,施工人员及工作管理人员忽视了一些重要的问题,从而降低了养护工作的实际效果。未能进行定期的养护及维修加固是公路桥梁维护工作当中经常遇到的问题。通常来说,对公路桥梁的养护及维修加固工作是有开展周期的,维护人员需要定期对公路桥梁进行统一的维护工作,这样可以及时地发现公路桥梁所存在的质量问题,并对问题进行修复。然而,实际情况却是很多公路桥梁养护的工作单位都不能定期进行公路桥梁的养护及维修加固工作,这些单位的桥梁检查时间不稳定,导致公路桥梁在出现质量问题的时候没有被及时发现,进而引发了较为严重的质量事故,严重降低了公路桥梁的使用寿命及质量。如公路桥梁受到外部环境因素的影响而出现的表面材料脱落、出现裂缝等,这些问题在刚出现时都是危害性较小、修复难度低的,但是在时间的推移下,这些小问题会逐渐恶化,最终对公路桥梁的质量造成严重损害。

同时在公路桥梁养护维修工作中也容易忽视对桥孔过水性能的检测,部分公路桥梁的建设需要横跨河流水域,因此这就对公路桥梁的防水性能有着较高的要求。公路桥梁施工人员在完成工程建设后,需要测量桥孔的通水性能,同时清理桥孔处的建筑垃圾,确保桥孔的通水流畅性。在桥梁工程施工时,部分施工单位未能够对当地的汛期进行充分考虑,导致所涉及的桥孔通水性能无法满足当地的通水需求。在处于汛期时,这些桥梁由于桥孔的通水性能不足,会严重影响桥梁的使用稳定性及通行安全性。除此之外,部分桥梁由于长时间的使用,其表面会因为水流的冲击及侵蚀而出现裂缝,导致桥梁的防水性能大幅度下降,尤其是桥体下层结构长期浸泡在水中,很容易出现腐蚀、渗水和漏水现象,而很多养护施工队伍在对桥梁进行维修时,只关注了桥梁路面结构的维护,忽视了对桥孔通水性及桥体下层结构的防水性进行检查维修,从而在汛期通水量加大的情况下,会让桥梁的一些问题暴露出来,严重降低了桥梁的使用质量。如果长期不对这些问题进行处理,就会使得这些问题不断被放大,缩短桥梁的使用寿命。

3 桥梁养护及维修加固

要想切实提高公路桥梁的使用寿命及质量,那么就必须要对公路桥梁进行定期养护和维修加固,及时发现公路桥梁可能存在的一些病害问题,然后对其进行处理,确保这些小的病害不会对公路桥梁的正常使用产生影响。

在众多的公路桥梁养护及维修加固技术当中,裂缝处理技术的应用可以更好地提高公路桥梁使用的耐久性。在桥梁工程的施工过程中,会遇到一些常见的病害问题,其中裂缝就是众多病害当中常见的一种,也是对桥梁工程质量造成较大影响的病害。如果在施工过程中不对裂缝病害进行及时有效的处理,那么裂缝就会随着时间而不断扩大,最终引发更加严重的病害。桥梁会出现裂缝病害,主要有以下几个原因:首先是环境温度的影响。常见的公路桥梁工程的施工材料为沥青混凝土,沥青混凝土会很容易受到外界环境温度的影响,如果在施工过程中没有对刚施工的公路桥梁路面进行养护,在昼夜温差较大的情况下,沥青混凝土就会不断地膨胀收缩,从而导致路面局部出现或大或小的裂缝。最严重的是在道路内部出现裂缝,严重破坏了桥梁的结构强度,从而使得工程质量严重下降。其次是超过道路承载力问题。桥梁是有明确的荷载标准的,如果车辆的荷载量超过了桥梁的荷载标准,那么道路就会由压力过重而导致路面的变形及沉降,从而引发裂缝病害的出现。目前我国在桥梁工程裂缝病害的处理技术方面的发展已经较为完善,在对裂缝病害进行处理时,应该注意根据不同的病害情况来选择较为合适的病害处理技术。目前,常见的裂缝病害处理技术有以下几种:首先是表面修补技术,该技术主要是应对一些常见的轻度裂缝病害,这类裂缝的裂缝长度及宽度都较小,因此可以选择黏结剂来对其进行修复处理;其次是注浆修补技术,该技术主要应用于裂缝病害程度适中的情况,这种情况下的裂缝已经较为严重,简单地使用黏结剂已经无法对裂缝进行修补,因此就需要通过把水泥砂浆与环氧树脂等材料混合注入到裂缝中去,从而实现对裂缝的填充及黏接;再者是使用填充修补技术,这类技术主要应用于裂缝病害非常严重的公路桥梁工程中,这类裂缝已经是属于大型裂缝,需要使用材料对裂缝进行填充,然后进行一系列的加固处理。

在公路桥梁的养护及维修加固当中,除了可以使用到裂缝处理技术以外,还可以对钢筋锈蚀技术进行合理的应用。钢筋同样也是桥梁工程施工过程中的主要材料,然而在施工过程中也经常会面临有钢筋锈蚀等情况出现,导致钢筋的强度大幅度下降,使得桥梁的稳固性降低。因为在桥梁工程的施工过程中,钢筋会长时间裸露在外界,在氧气与水分的共同作用下,使得钢筋出现锈蚀现象,严重时甚至会引发桥梁路面的开裂,破坏桥梁的承载能力。在桥梁工程的承载系统中,钢筋占据着非常重要的位置,钢筋就相当于桥梁的骨架,如果出现钢筋锈蚀等情况,就会降低骨架整体坚固程度及承载能力,使得钢筋的结构应力及韧性直线降低。因此面对钢筋锈蚀的病害情况,需要及时采取措施来进行预防处理。首先适当增加钢筋外附着混凝土的厚度,直接降低钢筋与外界环境的接触机会,从而有效地保护钢筋不被锈蚀。其次,在加厚混凝土的基础之上,还可以在混凝土的表面涂刷覆盖层、封闭层等,进一步提高钢筋与外界环境的隔绝程度。除此之外,也可以在工程的施工初期,对施工材料的配比进行相应的改变,提高混凝土的密度,同时也可以将煤灰粉及矿渣等材料加入其中,利用这些材料的特性来强化混凝土的防渗透性,即便是面临长期的潮湿或者是降雨天气,也可以很好地保护钢筋不被锈蚀。同时也需要加强养护工程,对钢筋锈蚀等病害情况进行技术的管控。

除了以上提到的桥梁养护及维修加固技术方案以外,还可以从其他方面入手来进行处理。如合理地改造上部结构,提高桥梁的承载能力及安全性,通过这样的方法来有效地延长桥梁的使用寿命。我国的公路桥梁数量众多,而其中很多桥梁都是在很久以前修建的,在长达几十年的使用过程中,这部分桥梁的承载能力明显不足,而这对车辆的正常通行往往会产生非常严重的影响,会直接增加车辆通行的安全风险。如果要对这部分桥梁进行重新建设的话,除了需要投入大量的资金以外,还会对道路的正常使用造成影响,尤其是对于一些关键的路段来说,很有可能还会产生一系列的社会影响。所以要在这些桥梁的原有基础上,加入现代化的桥梁养护及维修加固技术,从而提高桥梁的使用寿命及质量。首先要对这些桥梁的宽度进行拓展,现如今我国的桥梁通行量不断增加,而很多老旧桥梁的道路宽度明显不足,所以拓宽桥梁是有效缓解我国公路桥梁通行压力的关键所在。需要注意的是,在对桥梁进行拓宽时,需要严格遵守原有的桥梁设计方案,在原有设计方案的基础上对公路进行拓宽处理,这样可以确保不会对桥梁的原本质量造成破坏,避免出现反向养护的情况。在拓宽道路的过程中,也应该注意根据桥梁的最大承载量来决定道路拓展的宽度,不能一味追求宽度而忽略桥梁本身的最大承载量。其次,对于一些下部结构和基础承载能力相对良好的桥梁来说,就可以保留其下部结构,采用拱式结构来增强桥梁的稳定性。在桥梁维修及加固的材料选择上,要选择混凝土材料,混凝土材料具有抗压强度高等特点,能够满足桥梁的承载需求。对于桥梁的上部结构来说,可以对其进行加宽改造、承载力提升改造等加固措施,一方面提高车辆的通行率,同时也能够加强桥梁的承载能力,延长桥梁的使用寿命。通过这样的处理,可以大幅度提高桥梁的质量,避免超载问题的发生。一直以来,超载问题都是引发桥梁出现质量问题的最直接原因,超载会直接破坏桥梁内部的结构,从而降低其自身质量及承载能力。合理地改造桥梁的结构,在降低成本资金投入的同时,也避免了拆除重建所造成的资源浪费,是现代化桥梁养护以及维修加固当中的重要方法。

4 结束语

进一步加强对桥梁养护及维修加固施工技术的分析,是有效推动我国桥梁工程建设发展的关键所在。相关工程的施工及管理人员应该加深对该方面的关注程度,积极地学习并掌握新型的与桥梁养护及维修加固有关的技术方法,同时也要对现阶段已经存在的一些桥梁的运营使用问题进行深入研究,分析问题并制定出具有针对性的解决方案,通过采取有效的技术手段及方法来加强对桥梁养护及维修加固的有效性,确保桥梁在运行过程中能够具有更高的安全性,并以这样的方法来延长桥梁的使用时间,提高桥梁的经济价值。

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