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        公路橋梁養護與維修加固技術

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          交通運輸業是我國重要的經濟命脈,對各地區的文化交流,經濟往來,人才物資流動等具有重要的作用。如果公路設施遭到毀壞,那么將給我國的社會發展帶來諸多負面影響,尤其是目前隨著我國經濟不斷發展,各地在興建大量公路橋梁設施的同時,均不同程度地忽視了相關維修保養工作,使得公路設施已經很難繼續承受目前巨大的交通運輸量,并且我國的公路維修技術起步較晚,發展相對緩慢,遠遠落后于發達國家水平,難以滿足我國現階段公路基礎設施建設的配套工作。必須改革相關方案,制定新規范,保障公路交通安全,促進我國公路橋梁建設穩定高效發展。

          1 當前公路橋梁基礎設施存在的問題及原因

          1.1 公路橋梁的損壞情況

          由于目前我國公路橋梁使用期相對較長,相關維修工作沒有到位,致使各地橋梁設施均有損壞,城鄉橋梁使用狀況差距懸殊。目前建設水平較高的橋梁,主要是橋面有所損壞,由于大量重型運輸車的通過使得橋面混凝土結構受到較大壓力,橋面整體產生坑洼或者變形,**的降低了車輛通過的舒適性及**性。而建設等級相對較低的橋梁,損壞狀況更為嚴重,不僅路面損壞嚴重,而且整個橋體結構都存在著不同程度的變形,使得該地段區域交通事故頻發,有的地區公路橋梁甚至已經成為安全隱患。同時由于橋梁建設周期過長,加上長時間的自然腐蝕和地基不穩,部分區域橋梁已經難以抵抗一般性的洪水、風暴等自然災害,使用效率大大降低。

          1.2 運行管理機制

          當前隨著我國政府機制改革日益深入,市場與政府主體日益明確。但是公路橋梁運行管理機制明顯依然落后于當今社會改革潮流,相關部門依然存在著權責分配不明,招標機制不完善,信息公開不透明甚至是逾越政府本職工作參與市場內部競爭的行為。公路橋梁建設與運營任務大部分又由當地政府承擔,而政府最基礎的工作方向即基礎設施公共服務方面反而表現不佳。同時由于政府內部人員直接參與相關市場承接項目,使得相關企業整體競爭意識較低,行業生產效率低下[2]。

          2 橋梁養護面臨的嚴峻問題

          當前政府在公路橋梁管理方面主要是重視基礎設施的建設而忽略了后續的養護工作;重視公路的建設而忽視了橋梁的持續性養護,使得橋梁養護資金缺乏,人力物力難以到位,橋梁養護進展緩慢,工作成效微小。而目前橋梁養護主要面臨以下問題[3]。

          2.1 環境問題

          建設等級較低的橋梁環衛工作不到位,使得橋面環境極其惡劣,垃圾堵塞、地面積淤等現象層出不窮,同時橋面以及護欄灰塵堆積較多,嚴重影響橋梁使用舒適度。

          2.2 承受壓力大

          橋梁長時間受大量運載車輛擠壓,橋面參差不齊,產生破裂現象。同時由于部分超載行為,使得橋面產生大量坑洼,嚴重影響交通運輸效率。

          2.3 橋體之間銜接不到位

          橋梁與橋頭道路銜接不暢,使得車輛運行速度大大降低,橋頭突起物也易損壞來往車輛,同時不利于橋梁長期使用。

          2.4 相關配套設施不齊

          橋梁照明燈多數地區均有不同程度損壞,有的地區甚至未配置標準照明燈,使得橋梁夜間使用極其不方便。同時部分橋梁欄桿年久失修,使得橋梁行人安全難以保障,容易造成安全隱患,降低使用周期。

          2.5 結構性橋梁后續保養不到位

          架構性橋梁大部分結構裸露在外,長時間遭受外界腐蝕,容易形成架構斷裂、部分零件脫落、鋼鐵支架扭結等諸多狀況,倘若不得到及時解決,極易造成安全事故。

          2.6 管理部門不協調

          管理部門不協調,使得橋梁維護工作難以落實、相關技術難以達標、維修質量低下等。

          3 橋面的養護

          3.1 橋面的養護措施

          當橋面局部出現脫落和裂縫現象時,要進行重新修整,移除路面損壞部分,再次澆筑混凝土進行填充或修補。如果出現大面積塌陷、斷裂、坑洼等現象,則需要對橋面進行全方位整改,重新澆筑橋面,必要時甚至要重改架構。

          3.2 橋面加固強化法

          當橋面需要重新加固強化時,可在既有的橋面混凝土的基礎上進行澆筑,重新壓制橋面,這樣既可以節省大量物資人力,也可以有效強化橋面,提高橋面的抗壓度和整體運行質量,同時利于延長橋梁使用周期。

          4 主梁的養護

          4.1 增大截面強化法

          強化主梁可以通過采用與原來架構同質材料,即鋼筋混凝土來增大原有的混凝土架構構件的截面面積,進而可以提高橋梁的承載力。這種強化加固法操作技術工藝相對簡單,在橋梁建構行業也得到較為普遍的使用,有著豐富的實踐數據材料可以參考,可靠性強。同時增大截面強化法生產成本較低,可以節省經濟預算,節約政府財政支出[3]。

          4.2 外包型鋼強化法

          加固混凝土柱的方法分干式和濕式兩種,通過將多種特殊的鋼架與混凝土柱相結合,從而有效的使橋面得到強化加固。該種加固方法需要通過精密的計算和設計,技術水平要求較高。

          4.3 粘貼加固法

          粘貼加固法主要是把鋼板通過高性能的特殊材料構成的化學黏接劑粘貼在鋼筋混凝土架構表面,從而使得鋼板與混凝土得以粘貼在一起形成緊密的整體。這種加固強化方法施工步驟相對簡單,操作時間相對較短,與原架構部件契合度高,并且可以在較高的程度上增強構件的承壓能力及架構強度與韌度。但是其加固效果受外界溫度影響較大,抗腐蝕能力弱。

          4.4 改變結構體系加固法

          從結構力學角度出發,根據不同架構的不同力學特征和受力分析,改變結構體系加固即通過改變橋梁結構體系(具體如改設涵洞、增設橋墩和改造橋梁等諸多方案),轉換橋梁結構整體受力狀態,進而削弱橋梁內部反應力,提高橋梁的外部承壓能力,增加橋梁使用壽命。但是對施工建設技術要求較高,建設周期相對較長。

          4.5 體外預應力強化法

          體外預應力即由鋼筋架構混凝土體外的力筋給混凝土施加的一個預應力,又稱之為無粘貼預應力混凝土。這種加固方法極其特別,不需要在鋼筋架構澆筑混凝土,而是通過外界的預應力筋作用設置,有效提高架構綜合承載力,改善結構的作用力狀態。同時其用料簡單、更為節省、防腐能力強,自上個世紀從國外引進這一技術開始,這種加固法已經被大范圍使用在橋梁加固工程中,實踐效果好[4]。

          4.6 T型梁橋截面加固法

          在橋梁加固實踐中,一般的T型梁橋由于橋梁跨度過大或者彎道設計缺陷,較容易產生斷裂現象,橋面受力不均,對此可以使用截面轉換加固法,有效改變橋梁抗壓能力,保持結構總體穩定。這種方法建設技術要求較低、物資消耗較少,同時施工進度快,不阻礙橋梁在養護中的正常使用,相比其他方法更為便捷。


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