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加强公路桥梁养护与维修加固的措施研究

2022-07-19

科技创新与应用 2022年21期
关键词:桥梁公路混凝土

范 薇

(山西省太原北郊公路管理段,山西 太原 030008)

1 公路桥梁养护与维修加固的重要性研究

作为一名公路桥梁行业的从业者,我们应充分认识到做好公路桥梁养护与维修加固工作的重要性和必要性,并对行业中的同类型项目进行深入分析和研究,结合具体项目的实际情况和自身特点及时发现工程项目存在的问题,采取科学合理的维修加固策略,保证公路桥梁项目的稳定性。

1.1 能够科学处理各类质量缺陷

通常情况下,当公路桥梁项目竣工并投入使用一段时间后,由于项目在施工过程中可能会存在一定质量隐患,投入运行后在自然环境和行驶车辆反复荷载的作用下,公路桥梁就很容易出现坑槽和裂缝等质量问题,这些质量问题的出现不但会大幅度降低公路桥梁结构的实际承载能力,同时行人的通行安全以及车辆的稳定行驶都会受到影响,并且还会影响公路桥梁的使用寿命。因此,应结合公路桥梁使用过程中易出现的各类质量缺陷制定更具针对性的养护和维修加固措施,及时改善已经出现的质量缺陷和问题,切实提升公路桥梁的使用功能,更好地发挥出自身的优势和作用。

1.2 能够延长公路桥梁的使用寿命

当公路桥梁提供服务过程中产生质量问题时,最显性的表现便是公路桥梁结构外观的美观程度受到影响,而内在隐性的影响则是其使用寿命也会不断降低,养护维修工作的难度也会越来越大。因此,负责公路桥梁养护与维修工作的一线人员应不断提升自身的专业能力,创新思想观念,结合具体项目的实际情况和特点采取科学合理的维修加固措施,确保公路桥梁结构具备良好的使用性能和整体承载能力,将公路桥梁项目为社会大众提供服务的重要功能发挥出来,并尽可能延长其使用寿命。不同等级公路项目设计使用年限见表1。

表1 不同等级公路项目设计使用年限

1.3 能够切实提升公路桥梁项目的建设质量和社会效益

公路桥梁项目施工建设阶段就应充分认识到后期进行维修加固养护工作的重要性,出现质量缺陷和问题时一定要立即整改,将质量病害控制在可控范围,才会对项目的施工建设产生尽可能少的影响。应根据项目建设的实际情况采取有效的维修与加固技术,针对项目施工过程中存在的问题和不足进行科学整改,提升其安全性和整体承载能力,从而切实提升项目的实际建设质量,以免产生不必要的经济损失。同时还能够提升施工建设单位所投入资金成本的实际利用率,节省因维修养护工作产生的额外成本,保证项目具备良好的经济效益。

2 公路桥梁养护与管理中存在的问题

2.1 公路桥梁的养护意识淡薄

在对我国很多地区的公路桥梁运营管理单位进行调研和分析后,笔者发现一部分单位的管理者还没有认识到做好公路桥梁养护与管理工作的重要性,从上层管理者到一线的养护维修人员都没有形成良好的养护意识,整个管理过程较为随意混乱,并且单位也没有制定并实行完善的公路桥梁管理制度,大部分工作人员都是睁一只眼闭一只眼的态度,只要不出现较大的质量问题和安全事故,他们都不会积极主动地开展各类养护活动,即使上级部门要求必须开展养护与维修工作,也都是以敷衍了事的态度应对,并没有严格履行养护工作的责任与义务[1]。做好公路桥梁养护工作对于桥梁的稳定性和安全性有着决定性影响,并且在项目投入使用初期就要制定完整的养护计划,定期对桥梁表面结构进行修补作业,也要不定期对公路桥梁的使用功能进行检测,发现质量风险隐患时立即采取整改对策,如果桥梁表面存在着裸露的钢筋、开裂的混凝土以及损坏的栏杆等安全风险,应立即采取补救措施,否则不但会影响桥梁的使用寿命,还会威胁到行人和车辆的通行安全。

2.2 缺乏专业人员科学指导公路桥梁的养护与管理工作

公路桥梁项目的维修养护工作是一项复杂的系统工程,进行各类养护维修操作时必须要有专业的技术人员进行指导,并且这些人员还应具备丰富的从业经验。然而从目前的实际情况来看,负责公路桥梁养护与管理工作的单位和员工在专业能力和实践经验方面都不强,开展养护与维修活动时也没有专业的技术人员进行指导,养护工作缺乏针对性,管理效果也不佳。

2.3 公路桥梁养护工作过于形式化

我国现阶段兴建的各类公路桥梁项目,很多项目在投入运行后就不再有具体单位负责对其的养护与维修工作,当结构内部存在较小的质量隐患时没有被及时察觉,直到出现了更大的质量问题后才会引起相关部门的重视,之后在对其进行维修加固工作时也只是在表面采取修补措施,对于结构内部出现的变化置之不理,随着时间的不断延长就会出现更加严重的质量问题,这也是很多公路桥梁多次进行维修却还是经常出现质量问题的重要原因,养护工作太过于形式化,这对行驶车辆和行人的生命安全会产生严重威胁。

3 做好公路桥梁养护及管理工作的有效措施

3.1 做好质量预测工作,施工准备阶段进行前瞻性规划

要想保证公路桥梁使用性能能够与各类车辆通行的整体要求相适应,在项目施工的准备阶段就应提前预测并评估项目各个结构和部件的安全性能,对其整体使用性能有大致掌握,同时也能够为后续的养护与维修加固工作提供基础性数据保障。具体来说,进行质量预测工作时应主要遵循以下四大原则:首先,通用性原则。即所采取的质量预测模型应具备良好的通用性,模型结构和特点应与公路交通行业中大部分桥梁项目结构相吻合。其次,可操作性原则。在保证质量预测指标准确性的同时应尽可能将其简化,如果质量数量过多并且较为复杂,反而会影响其质量预测结果的准确性,同时也很难完成预测目标。再次,实用性原则。进行质量预测时不能够只针对某一种类型的公路桥梁开展工作,其应具备良好的实用性,保证所预测工程项目的精度符合行业中的普遍要求。最后,经济性原则。为保证项目施工单位和运营管理单位的整体效益,经济性原则是质量预测工作中应重点考虑的内容,如果质量预测需要的数据量太大,不但会加大实践操作的实际难度,还会增加其预测成本;而如果数据量太少就会降低其质量预测的准确性,因此在满足精度具体要求的基础上应充分考虑其性价比,确定科学合理的数据量,从而有效地节约人力、物力和财力[2]。

3.2 定期对公路桥梁进行检查,有效延长其使用寿命

对公路桥梁的检查工作通常可以分为三种形式,即常规检查、定期检查和特殊检查,其中前两者应在公路桥梁的运行过程中结合使用,检查过程中如果发现项目存在质量问题和技术漏洞应立即请专业的技术人员进行处理,养护与维修人员应在专业技术人员的指导下开展工作,确保其具备良好的使用性能。公路桥梁的主要管理部门应统筹制定项目的年度养护计划,计划中应纳入项目的养护、维修和加固等工作的具体内容,科学分配公路桥梁的养护和维修经费[3]。另外,还应根据项目所在地的具体情况和天气特点制定维修加固的具体措施,保证养护与维修工作的有序稳定开展,定期对公路桥梁进行检查能够及时发现结构中存在的质量隐患和风险因素,并立即采取有效的维修养护措施,保证其使用功能,并有效延长其使用寿命。

3.3 完善档案资料,提升养护人员的专业技术水平

公路桥梁的档案资料是对项目施工建设过程中产生各类数据的完整记载,而这些档案资料对后续的维修与养护工作能够提供重要参考。项目竣工并投入使用后,运行管理单位应与施工单位做好资料交接工作,并联同专业的技术人员共同检查公路桥梁的各项参数指标,确保档案数据的真实性和完整性。施工图纸、水文计算数据等资料应尽可能详细且完整,随着资料数据不断累积,应构建现代化的项目信息数据库,从而为后续养护工作提供数据保障。项目管理单位应建立一支具备良好综合素养的专业化养护与维修团队,对工作人员定期进行专业化的教育和培训,有针对性地提升其业务素质,依托更多的高素质养护人才来保证项目运行的可靠性和安全性,从而提升其使用性能和服务能力。

4 公路桥梁施工加固维修的有效策略

4.1 公路桥梁上部结构加固施工技术的重心

第一,粘贴钢板加固混凝土技术,采用这一技术能够很好地保持原有结构的尺寸大小,同时操作简单并且施工方便,技术上具有良好的可行性。钢板在粘贴剂和锚栓的作用下能够直接固定在存在质量缺陷的混凝土结构上,当钢板与混凝土结构紧密连接后就起到了有效的加固效果,混凝土结构的抗弯性能和抗剪性能都得到了很好提升,同时也有效缓解了桥梁裂缝问题的扩大和蔓延。钢板粘贴位置的不同就能够取得不同效果,如果想要提升桥梁的抗弯强度,便可将钢板粘贴固定在桥梁底部的位置,如果想促使钢板与混凝土结构成为一个整体,就必须严格把控两者的剪切强度,具体如图1 所示。另外,在钢板屈服之前应提前设置好其补救对策,确保混凝土结构具备良好的完整性。第二,有效提升桥梁钢筋、界面和桥面的加固力度。当公路桥梁结构在稳定性、强度和刚度等方面存在缺陷时,建议采取增加构件配筋率和截面的维修加固措施,保证桥梁底面和侧面具备合理尺寸,提升其高度和抗弯强度,从而大幅度提升桥梁的整体承载力。在桥梁拱桥、梁桥和拱肋等位置上采取维修加固措施具有广阔的发展前景,根据高速喷射机械设备的工作原理,混凝土材料能够稳固在钢筋网的受喷面上,混凝土最后会凝结成硬块并与钢筋组成一个整体,其可承载范围也会随之扩大。将钢筋混凝土添加到桥梁的梁顶位置处时,应先将旧桥面凿去并铺上新的桥面,确保主梁与铺层紧密联结,提升主梁的实际强度,并逐步完善桥梁荷载的分布水平,进而提升其整体承载力。第三,体外预应力加固技术。这是一种在桥梁上部结构维修加固工作中运用的较为广泛的技术,其施力工具为高强度钢绞线、钢丝和粗钢筋等材料,将外力施加于桥梁的上部结构,一些外部荷载产生的应力会被预应力的反弯矩抵消,从而大大提升桥梁的使用性能[4]。

图1 粘贴钢板加固混凝土技术结构图

4.2 公路桥梁底部结构的加固技术要领

首先,应适当提升桥梁底部结构的实际面积,并增加基桩的数量。这样做的主要目的便是要提升桥梁底部的整体面积,从而有效改善桥桩整体承载能力偏低的问题,运用这一技术时应准确计算其实际强度,如果地基能够满足桥梁建设的整体要求,而桥体又确实出现了不均匀沉降的问题,此时就有必要增加桥梁的结构基础。如果沉降问题发生于桥桩基础或桥墩的底部,桥梁的整体安全性都会受到影响,就必须对其采取加固措施,通常做法是增添基桩的数量,有效提升桥梁的实际承载能力,如图2所示。其次,应拓宽墩台,并对钢筋混凝土采取加套处理。对桥梁底部结构采取加固技术时,应结合旧桥的基础情况适当拓宽墩台的盖梁部分,确定悬梁并适当加宽上部

图2 增加基桩数量以提升其承载能力

5 结束语

通过以上的论述,我们对公路桥梁养护与维修加固的重要性研究、公路桥梁养护与管理中存在的问题、做好公路桥梁养护及管理工作的有效措施和公路桥梁施工加固维修的有效策略四个方面内容进行了详细的分析和探讨。公路桥梁项目是我国基础交通事业中的核心组成部分,而桥梁结构的实际质量对公路的稳定运行以及行人和车辆的通行安全都有着决定性影响,因此,在其运行过程中应高度重视其养护与维修加固工作,采取有针对性的技术措施以保证其使用性能,并延长其使用寿命。结构,而此时应重点注意旧墩台是否具备良好的完整性和稳定性,在精确计算出其实际承载力后再进行加固作业。有些位置会承受较大的水平压力,墙台易出现倾斜的问题,此时应将挡墙搭建在后背位置,并采取平衡桥台后壁土压力的方法,同时为有效解决基础结构深度不足和开裂的问题,还应适当拓宽墩台并进。

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