公路桥梁养护与维修加固施工关键技术解析
2021-08-28肖艳阳
文/肖艳阳
1 前言
工程结构物是符合自身“生命周期”发展规律的,公路桥梁随着建设完成投入运营,立即进入了漫长的衰退期。桥梁老化问题是“重大周期性问题”,特别是现有大量建设年代早、建设标准低、存在结构缺陷的桥梁还继续承受着车辆甚至超载车辆荷载的作用,部分地区已发生一些典型的桥梁安全事故,因此公路桥梁的养护及维修加固在我国的交通安全中具有重要意义。
2 研究意义
目前,基础建设的设施可以满足社会的需求,但基础设施包括很多,建造公路和桥梁都是非常巨大的工程,且具有一定难度;因为各种因素的限制,在作业中经常会出现一些急需工作人员解决的问题。由于公路桥梁是露天的,常常会受外界环境的影响导致公路桥梁出现各种各样的问题,例如风吹日晒、雨淋或是车辆过多,导致超载问题出现,在这种情况下如果没有对公路桥梁进行及时的养护管理,公路桥梁常常会出现凹凸、坑洼等状况。而这就需要相关的工作人员对后期的养护建立一个完善的管理机制,并对一些可能出现的问题提前准备好相关的解决措施及相关文件,以此确保后期在真正的建设中,能够保证工程顺利展开,同时减少成本投入,使其可以顺利实施,杜绝出现豆腐渣工程[1]。由此可见,在运营阶段,我们必须加大对公路的养护管理工作。
3 公路桥梁养护工程中存在的问题
3.1 养护管理机制不够完善。在我国有资质的管理单位都会对桥梁养护制定相应的计划,并在桥梁工程师的指导下进行养护工作,但仍旧有一部分的管理单位养护体系不完善,养护人员缺乏专业的培训,养护方式不能与时俱进,责任落实缺乏相应的追责制度。
3.2 桥梁养护技术太过落后。桥梁在建设过程中使用的工程材料及配比并未完全符合要求,且存在细微的缺陷,尽管在建设初期没有体现,但由于时间的推移及桥梁的负载,还是会出现细小的问题[2]。问题随着使用年限严重行不断增强,导致桥梁内部结构出现问题。这一问题的出现主要是由于桥梁养护管理部门对桥梁的日常养护工作不符合要求、检测技术落后,导致无法掌握桥梁内部的损伤情况,进而无法对出现的问题进行修补,导致问题逐渐加大,最终形成安全隐患。
3.3 养护资金投入不足。近年来,桥梁及公路的建筑越来越多,由于国家对公路桥梁养护工作高度重视,资金投入也有所改善,但资金投入依旧不够,且个别地区重视公路养护而忽视桥梁养护,导致桥梁养护资金太少,工作无法顺利进行。
4 公路桥梁养护中的维修加固施工关键技术
4.1 锚喷加固技术
锚喷技术是利用喷射设备,通过压缩空气把混凝土利用管道喷射到已经锚固完成的钢筋网的一面,使其凝结硬化成为钢筋混凝土。锚喷混凝土不需要进行振捣,在高速喷射的过程中,水泥与骨料会反复多次撞击,使得混凝土密实;同时,可以将水灰比控制在0.4~0.45范围内,使其与混凝土、砖料、钢材等形成一定粘性,使得新旧混凝土能够传递拉应力。锚喷技术应用于旧桥加固就成为了新型旧桥加固技术,主要加固原理为利用新的混凝土与受力钢筋以及旧结构的紧密联合,形成喷射混凝土、锚杆、原结构相联结的整体组合。锚喷加固技术的本质就是增加受力断面,使其可以承受更大的荷载。其中,新增加的钢筋主要是帮助旧结构承受拉应力,且成为新增混凝土的骨架。另外,锚喷加固技术在加固旧桥的过程中能够起到加固的作用,且施工便捷、经济效益好,不会对交通造成影响[3]。
4.2 预应力加固技术
桥梁的内部结构复杂,因此为了提高桥梁的稳定性,相关人员要采取加固措施。最直接的加固方法就是以混凝土构件的实际问题部位为主要部位,在此添加可与原材料兼容的材料,以提高混凝土的稳定性。在所有直接加固方法中最重要的方法就是粘贴钢板,采用适量的建筑结构胶将钢板粘贴在混凝土上,以此提高桥梁的承载力。预应力加固技术可以改变原构件的内部结构,使受力达到最佳状态,解决了构件受滞后预应力影响的问题。
4.3 截面加固技术
当桥梁在使用过程中出现承重力不足问题或经不住高强度运行时,需要对桥梁工程的混凝土进行加固。在增加截面过程中,可以对桥梁面板进行加厚或提升主梁的高度及宽度,这种加固截面方式比较简单,只适用一些跨度较小的桥梁。另外,采用截面加固的方法对桥梁进行改造,可以提高桥梁的承载能力及强度。在采用这个方法的过程中,需要了解每个桥墩支撑能够承载的强度,同时还要了解工程的主梁跨度及厚度。此外,还要结合桥梁自身的承载力具体情况,合理增加桥梁截面的厚度及宽度,如果没有详细了解就盲目加固,就会导致桥梁的承载力不增反降,浪费了大量的人力物力及资金投入,得不偿失。
4.4 桥梁破损修补技术
对修补桥梁严重破损部位时,应将破损部位的混凝土全部凿除,漏出内部钢筋,并对漏出的钢筋部位进行除锈处理;采用微膨胀水泥浆当作媒介,通过环氧混凝土进行修补;用清水清洗修补的位置,使修补位置干净整洁;按照厂家提供的材料配置比例,搅拌聚合物砂浆,在破损部位进行刷补。另外,修补后要使用钢丝刷对混凝土部位的浮浆进行清除工作,并用清水再次冲刷,修补位置干燥后使用抹环氧树脂浆液进行封闭;在桥梁修补工作完成后,采用专业的检查措施检查桥梁修补部位,环氧砂浆的抗压强度是否符合规定值。此外,混凝土表面应干净无油污,新旧混凝土结合部位一定要平整无裂缝,钢筋表面保证干净无锈蚀。
5 公路桥梁养护管理策略
5.1 加强公路桥梁的检查与检测工作
加强对公路桥梁日常养护工作,对公路桥梁进行检查与检测,是保障交通运输能够正常运行的前提条件。对公路桥梁进行检查与检测是为了确保桥梁的稳定性,确保交通运输安全性。相应的负责人定期对公路桥梁的检查与检测,可以及时掌握公路桥梁的使用情况,如果在检查过程中发现任何问题可以及时解决,确保人们在交通运输时放心通行;同时,这样的定期检查维护工作还可以保障桥梁的使用周期。另外,在桥梁养护中相关管理人员还要采用信息化管理,通过大数据对桥梁养护进行分析并制作报表,根据报表内容分析桥梁现状;借助计算机制作图像,根据图像变化规律分析桥梁是否存在安全隐患问题。此外,利用图像的方式反映问题可以及时了解公路桥梁的具体情况。
5.2 提高养护管理人员素质
高素质人员是精细化的公路桥梁养护与管理工作的基础,提高公路桥梁养护管理水平、实现公路桥梁养护精细化管理目标应该将“人”的发展和提升作为前提和先决因素。公路桥梁养护管理单位应该有计划地对人员进行养护新技能、管理新知识的发展和提升工作,使公路桥梁养护人员能够准确应用相关技术,让公路桥梁管理人员具备现代化管理技能和知识,在定期培训、专业化培训等相关战略的支撑下,构建公路桥梁养护工作中操作人员、管理人员素质和能力提升的共同体,在相互促进和彼此强化的基础上提升公路桥梁养护管理工作的精细化程度和精准性水平[4]。
5.3 加强公路桥梁改建工程
随着社会的不断发展,交通运输量逐渐加大,养护桥梁的工作重心变成改建危桥工程。随着桥梁养护部门将资金投入危桥改造中,桥梁养护水平也得到了提高。由此,可以对不符合交通运输量且处于交通枢纽部位的危桥进行改建。为了降低建造成本,在不污染环境的前提下对旧桥进行改造加固,如桥梁结构问题导致桥梁载荷过低,可以拆除重建。另外,旧桥改建过程难度较大,应结合技术发展情况选择施工方式,避免对桥梁的原本结构质量造成损失,尽量利用原结构,以进一步改善桥梁结构的持久性。
5.4 做好公路桥梁检测工作
对公路进行检测后,相关人员要记录检测数据并存档,制作表格进行数据分析,并将分析结果交给相关公路管理部门,利用计算机数据建立桥梁数据库,为日后的桥梁养护工作提供相关数据。另外,建立专业的公路桥梁养护团队,在桥梁养护过程中可以快速分析并制定加固方法,以此不仅可以提升工作效率,还能保障公路桥梁的养护效果。此外,还要制定合理的养护方案、预防措施及养护结果报告,使团队中的每个工作人员都可以发挥所长,为我国公路桥梁养护工作提供保障。
6 结语
综上所述,要想建立完善的养护流程,需要一步步进行数据统计,根据各地区的数据统计建立养护机制,且针对地形复杂的区域要制定与之相符的养护策略。建立公路桥梁的养护机制是目前的重要任务,由于普通公路桥梁抵御自然灾害的能力较弱,需要建立有针对性的养护机制,并制定合理的管理模式,以提高公路桥梁的服务水平,促进公路桥梁发挥应有的应用效果。