高速公路桥梁专业化养护工程施工技术探讨

2012-09-21左策森

中国科技信息 2012年20期

关键词：高速公路工程施工桥梁

左策森

河北省石安高速公路管理处邯郸养护工区

高速公路桥梁专业化养护工程施工技术探讨

左策森

河北省石安高速公路管理处邯郸养护工区

桥梁在整个公路交通系统当中发挥着节点的关键作用，如果高速公路桥梁出现问题，则整个公路交通运输体系便会受到重大影响。为了让高速公路桥梁能够保持长期的稳定运行状态，非常有必要对进行专业化的工程养护。本文主要分析和探讨了高速公路桥梁专业化养护工程施工的相关技术，借以为类似工程提供有益的借鉴。

高速公路桥梁；桥梁养护；施工技术

前言

目前我国已经形成了简称“7918”网（由7条首都放射线、9条南北纵线和18条东西横线组成）的国家高速公路网络，覆盖了我国的全境，而且随着经济的发展，我国的高速公路的种类还在丰富、数量还在增加，面对日益增加的养护难度，必须要采取卓有成效的养护技术才能够有效延长桥梁本身的使用寿命。高速公路桥梁的养护并须要全面而且细致，不仅仅要对桥面进行养护，还要对承重部件进行重点养护，更要构建完善的高速公路桥梁养护管理工作机制进而保障养护的持久和有力。本文重点分析并探讨了高速公路桥梁的养护技术，进而确保桥梁的运行安全。

1 高速公路桥梁养护的必要性

图1 高速公路桥梁结构性能的衰减趋势示意图

之所以要对高速公路桥梁进行有效的养护，主要是因为桥梁自身均有一定的设计寿命，而且满足自然衰减的规律（具体见图1），如果不进行必要的养护，则高速桥梁在长期的高负荷运行下便会影响桥梁的实际使用性能。对于高速公路桥梁结构性能的自然衰减规律我们必须要给予有效地掌握，唯有如此我们才能够更加科学合理地开展桥梁养护作业。影响高速公路桥梁结构承受力水平的因素较多，通常包括墩台冲刷、预应力损失、钢筋锈蚀、混凝土碳化等若干自然性的因素，同时也包括车辆超载、意外损伤、交通流量超过桥梁设计标准等非自然性因素。虽然桥梁的结构性能衰减趋势的不可逆性让我们无法进行阻止，但是我们通过科学合理的养护作业、定期检测、维修加固，能够有效地延缓桥梁的结构性能衰减趋势，进而以一种更加经济的方式来确保整个高速公路系统的正常运行。

2 高速公路桥梁专业化养护工程施工技术

一般而言，我们将高速公路桥梁专业化养护工程施工划分为两个大的施工阶段，即前期准备阶段和正式施工阶段。

2.1 前期准备阶段

高速公路桥梁专业化养护工程施工的前期准备阶段主要包括下述三个方面，合理确定养护流程、科学划分桥况检查项目、明确划定桥况检查内容。具体而言：

第一，合理确定养护流程。通常情况下，高速公路桥梁的养护作业流程大致分为下述几个方面：①最为基本的养护内容，这些基本的养护作业内容是每天均必须要进行的，例如清扫和一般性的维护作业。②对高速桥梁进行桥况的养护检评，并根据最新的检评结构来确定日后的一般性桥梁养护项目。③确定小修保养内容和大修保养内容。在一般性的桥梁养护工作当中，应该将小修保养内容囊括其中，并实现桥梁的全年养护经费定额包干；而对于大修保养而言，均需要主管部门提高该桥梁的桥况养护检评结果报告，将其囊入到年度的高速公路桥梁大中修规划当中，同时获得编制养护预算。④对于桥梁的提载升级工程或者是重大加固项目，组织专家对桥梁进行专题研究与荷载试验，项目通过之后为其编制相应的工程预算，最终组织工程招标。

第二，科学划分桥况检查项目。我们根据桥况检查的时间跨度将其划分为年检、季检、月检，另外根据特别需要还以后专门性检查。具体而言，年检的主要负责单位是高速公路的经营管理单位工程部，而且在检查的过程中需要借助于各种专业的仪器，对桥梁进行比较全面的检查；季检的主要负责人是养护工区的技术人员，检查的内容主要是一些一般性的检查，在必要时还需要借助一个简易的仪器设备；月检的主要负责人是养护工区的技术性工人，检查的内容主要是进行一些经常性的检查；专门性检查的对象是桥梁的某一种重大项目，因此，通常均是邀请此方面的桥梁专家、专业检测机构来组织并完成桥梁的专门性检测。

第三，明确划定桥况检查内容。桥况检查内容主要包括下述几个方面：①各种参考资料和设计文件的收集整理。在对高速公路桥梁进行正式检查之前，技术人员和检测工程人员必须要详尽地收集并整理相关的参考资料、设计文件、养护档案资料等，进而对该桥梁的设计性能与现状有一个整体而全面的了解，如果缺乏桥梁某方面的资料和文件，应该及时向设计单位、施工单位以及养护单位了解相关情况。②检测桥梁结构的实际尺寸。为了确定桥梁现有结构尺寸和原先设计尺寸的符合程度，需要借助钢尺、测定仪器等设备对高速公路桥梁现有结构尺寸进行直接性的测量，同时与设计资料进行细致地对比。③结构性能检测。桥梁的结构性能检测主要是对桥梁的混凝土强度以及钢筋强度等性能的综合检测。具体实施中可采用回弹仪和超声波脉冲法来检测混凝土强度。需要注意的是，对桥梁钢筋强度的检测一般可采用保护层测定仪，有的甚至凿开保护层进行应力应变检测。④桥梁结构缺陷检测。桥梁的结构缺陷检测包括：一是桥梁混凝土外观质量检查，例如桥梁的空洞、蜂窝度面以及层理剥落等；二是桥梁结构裂缝情况检测；三是桥梁结构的变形情况检测，例如桥梁的沉降、冲刷和轴线变位等。最后将以上桥梁资料的收集与桥况的检查资料建立相应的数据库文件，最终形成桥梁健康档案。

2.2 正式施工阶段

首先是根据高速公路桥梁养护检查中对桥梁技术状况做出的评价，来制定桥梁养护方案（如I类属正常保养，II类属小修，III类需加固维修，IV类需要通过专门检查来确定最终的升级或者改建方案）。其次根据桥梁的裂缝检查来确定桥梁养护方案，凡桥梁裂缝超过一定限度时，就必须进行加固来处理：一是桥梁的裂缝发展较快，六个月增大0.01cm以上是桥梁的裂缝数量增加比较显著，三是除桥梁裂缝外，还存在有其它的严重隐患，这些都需进行加固处理。再次，可采用体外预应力和碳纤维加固组合方案来加固高速公路桥梁。

第一，确定加固原则。一是经济性，这就要求桥梁加固的费用比新建费用节省至少一半以上投资；二是高速公路桥梁的加固要求足以延长该桥梁设计年限的20%～30%的使用寿命。三是是加固技术应该可靠、耐久以及养护方便，对发现的桥梁缺陷要一次性加固好，并且要对原有结构的损伤尽可能减至最低。第二，确定以下几种常用的高速公路桥梁加固方法，并且供确定桥梁加固方案时参考应用，例如，增大路桥截面惯性矩法、是粘贴法、预应力法以及改变体系法和综合法等等。