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橋梁的日常養(yǎng)護(hù)及維修與加固
一、引言
橋梁是公路的重要組成部分,是確保公路暢通的咽喉。橋梁的設(shè)計相對保守及施工過程較重視質(zhì)量,造成養(yǎng)護(hù)單位存在一定的麻痹大意思想,認(rèn)為橋梁要比公路堅固得多,基本上不會出現(xiàn)大問題,這導(dǎo)致在日常養(yǎng)護(hù)中對橋梁的檢查、維護(hù)等方面意識的不足,特別是對橋梁養(yǎng)護(hù)的早期投入的不足;另一方面,橋梁在使用了一定的時期后,由于氣候、荷載、特別是超載荷載等方面的原因,橋梁的損壞速度會不斷的加快,如果不及時進(jìn)行橋梁的維護(hù),將會嚴(yán)重縮短橋梁的使用年限,甚至發(fā)生嚴(yán)重的安全事故。
因此,加強對橋梁的檢查,及時地對橋梁進(jìn)行有效的日常養(yǎng)護(hù)、維修與加固,對延長其使用壽命、保證其承載及通行能力、保證行車安全、保持橋梁的良好的使用狀態(tài),具有十分重要的意義。
二、橋梁的日常養(yǎng)護(hù)
橋梁的日常養(yǎng)護(hù)的內(nèi)容有很多,主要歸納為以下幾方面:
1、對橋梁進(jìn)行各種檢查及檢驗,了解橋梁的技術(shù)狀況、掌握病害情況及其發(fā)展情況,針對具體的橋梁提出具體的養(yǎng)護(hù)措施,各種小修、中修甚至大修及改造等應(yīng)建立在對橋梁進(jìn)行的各種詳盡的檢查檢驗基礎(chǔ)上。
1.1、通過檢查與檢驗,系統(tǒng)地掌握橋梁的技術(shù)狀況,較早地發(fā)現(xiàn)缺陷、損壞等;掌握交通狀況,取締橋梁不正當(dāng)使用及非法占用,嚴(yán)格管理超載車、特種車過橋,必須通過時采取防護(hù)、加固措施,以免橋梁損壞;對可能發(fā)生臺風(fēng)、暴雨、暴雪、地震、火災(zāi)、流冰、洪水危害的橋,應(yīng)作好各種應(yīng)急處理措施及防范措施,特大橋應(yīng)設(shè)護(hù)橋機構(gòu)。
1.2、對通過檢驗,需進(jìn)行限載、限速或停止交通的橋梁,應(yīng)及時辦理審批手續(xù)并進(jìn)行交通管制。對橋梁各部分經(jīng)常保養(yǎng),對檢查發(fā)現(xiàn)的缺陷、損壞處進(jìn)行及時的維修,對檢驗不能維持原設(shè)計載重等級要求者,應(yīng)有計劃地進(jìn)行維修加固。
2、橋梁檢查的方法:橋梁檢查可分為經(jīng)常檢查、定期檢查及特殊檢查三種。
2.1、經(jīng)常檢查:
主要指對橋面設(shè)施、上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)及附屬構(gòu)造物的技術(shù)狀況進(jìn)行的檢查。經(jīng)常檢查采用目測方法,也可配以簡單工具進(jìn)行測量,當(dāng)場填寫“橋梁經(jīng)常檢查記錄表”,現(xiàn)場登記所檢查項目的缺損類型,估計缺損范圍及養(yǎng)護(hù)工作量,提出相應(yīng)的小修保養(yǎng)措施,為編制轄區(qū)內(nèi)的橋梁養(yǎng)護(hù)（小修保養(yǎng)）計劃提供依據(jù)。
經(jīng)常檢查的內(nèi)容豐富,大部分是經(jīng)目測可以發(fā)現(xiàn)并作出定性判斷的缺損。如:外觀是否整潔、伸縮是否堵塞卡死、支座是否明顯缺陷等。檢查應(yīng)做到有序而嚴(yán)密,防止漏項。經(jīng)常檢查的檢查周期為每月至少一次,遇汛期或其他自然條件變化時應(yīng)加密檢查頻率。
2.2、定期檢查:
定期檢查周期最長不得超過三年。新建橋梁交付使用一年后,進(jìn)行第一次全面檢查,臨時橋梁每年檢查不少于一次;在經(jīng)常檢查中發(fā)現(xiàn)重要部位的缺損明顯達(dá)到三、四、五類技術(shù)狀況時,應(yīng)立即安排一資定期檢查;定期檢查以目測觀察結(jié)合儀器觀測進(jìn)行,必須接近各部件仔細(xì)檢查其缺損情況;定期檢查應(yīng)由具相應(yīng)的資質(zhì)和素質(zhì)的橋梁養(yǎng)護(hù)工程師主持,根據(jù)檢查情況及以往檢查情況的對比、相關(guān)經(jīng)驗等,在現(xiàn)場完成“橋梁定期記錄表”的填寫,判斷缺損原因、維修范圍、提出建議等。對于難以判斷的,提出進(jìn)一步檢查的要求。
2.3、特殊檢查:
特殊檢查應(yīng)根據(jù)橋梁的破損狀況和性質(zhì),采用儀器設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場測試、荷載試驗及其他輔助試驗,針對橋梁現(xiàn)狀進(jìn)行檢算分析,形成鑒定結(jié)論。特殊檢查應(yīng)委托有相應(yīng)資質(zhì)和能力的單位承擔(dān)。在以下五種情況下,應(yīng)作專門檢查:
（1）定期檢查中難以判明損壞原因及程度的橋梁。
（2）橋梁技術(shù)狀況為四、五類者。
（3）擬通過加固手段提高荷載等級的橋梁。
（4）條件許可時。
（5）特殊重要的橋梁在正常使用期間可周期性進(jìn)行荷載試驗。
3、對檢查的橋梁進(jìn)行評定
橋梁檢查的目的為了及時發(fā)現(xiàn)病害,根據(jù)病害的情況提出相應(yīng)的保養(yǎng)、維修與加固方案。橋梁檢查人員在進(jìn)行橋梁檢查后,應(yīng)根據(jù)病害的情況進(jìn)行整理分析、評定,提出那些部分應(yīng)進(jìn)行保養(yǎng)、那此部位應(yīng)進(jìn)行維修、是否應(yīng)進(jìn)一步檢測等報告,以向決策者提供有效的依據(jù),及時對橋梁進(jìn)行相應(yīng)的保養(yǎng)、維修與加固。
在檢查評定中,評定為:一類的橋梁應(yīng)進(jìn)行正常的養(yǎng)護(hù)工作;二類的橋梁需進(jìn)行小修保養(yǎng)工作;三類的橋梁需進(jìn)行中修,根據(jù)病害的情況考慮進(jìn)行交通管制;四類的橋梁需進(jìn)行大修或改造,及時進(jìn)行交通管制,如限載、限速通過,當(dāng)缺損較嚴(yán)重時應(yīng)關(guān)閉交通;五類的橋梁需要進(jìn)行改建或重建,及時關(guān)閉交通。
4、建立完善的橋梁檔案及檢查臺帳
橋梁養(yǎng)護(hù)應(yīng)建立完善的橋梁檔案。橋梁檔案包括:項目批示、相關(guān)協(xié)議書、施工合同、施工日志、設(shè)計及竣工圖紙、各類相關(guān)文件、管理辦法、請示報告、工程決算、驗收意見、財產(chǎn)移交表、審計報表、新舊照片等靜態(tài)的書面材料,還應(yīng)收集養(yǎng)護(hù)過程的動態(tài)材料。
橋梁養(yǎng)護(hù)同時應(yīng)建立完善的橋梁檢查臺帳。如:日常及經(jīng)常檢查的情況記錄表、特殊檢查記錄、等級評定資料、病害的發(fā)展圖片等。建立橋梁的檢查臺帳,是掌握橋梁病害發(fā)展動態(tài)的重要手段。建立橋梁檢查臺帳,可以及時了解橋梁病害的發(fā)展趨勢以及發(fā)展速度,為及時地對橋梁進(jìn)行維護(hù)、維修提供有效依據(jù)。
三、橋梁的常見病害及維修
1、橋梁的常見病害
1.1、表層缺陷,橋梁的表層缺陷主要有:蜂窩、漏筋、麻面、空洞、磨損、銹蝕、老化、表層成塊脫落等類型。
1.2、結(jié)構(gòu)裂縫,砼結(jié)構(gòu)裂縫的成因復(fù)雜而繁多,甚至是多種因素相互影響,橋梁的構(gòu)裂縫的主要有以下幾種:網(wǎng)狀裂縫、下緣受拉區(qū)的裂縫、腹板豎向裂縫、腹板斜向裂縫、梁側(cè)水平裂縫、梁底縱向裂縫。
2、常見病害的維修方法
常見的維修方法有:
2.1、梁（板）體砼的空洞、蜂窩、麻面、表面風(fēng)化、剝落等應(yīng)先將松散部分清除,再根據(jù)情況用高標(biāo)號砼或水泥砂漿填補。
2.2、梁體若出現(xiàn)漏筋或保護(hù)層剝落等現(xiàn)象,應(yīng)先將松動的保護(hù)層鑿去,并將鋼筋銹跡清除,如損壞面積不大可用環(huán)氧砂漿修補,如損壞面積過大,可噴射高標(biāo)號水泥砂漿修補。
2.3、鋼筋砼簡支梁產(chǎn)生裂縫時,按下列方法進(jìn)行處理:①當(dāng)裂縫寬度大于限值規(guī)定時,應(yīng)采用壓力灌漿法灌注環(huán)氧樹脂膠;②如裂縫發(fā)展嚴(yán)重時,應(yīng)查明原因,按照不同情況采取加固措施,并加強觀測。
四、舊橋的加固
舊橋加固的常用方法有:
1、塞縫灌漿
塞縫灌漿是把按一定比例配制的水泥（砂）漿、環(huán)氧樹脂（砂）漿,通過噴漿機按一定壓力灌入結(jié)構(gòu)物縫隙內(nèi),起到填塞裂縫、避免鋼筋銹蝕并提高結(jié)構(gòu)整體強度的作用。
2、上部結(jié)構(gòu)加固
上部結(jié)構(gòu)加固改建在調(diào)查研究老橋具體情況的基礎(chǔ)上,經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟比較,采用充分利用原橋進(jìn)行拼寬,利用橋臺將拱式結(jié)構(gòu)改為板式結(jié)構(gòu)的加固方法,使其滿足超限運輸?shù)囊蟆?/span>
3、老橋下部結(jié)構(gòu)加固
橋臺特別是高度較大的橋臺,受行車荷載和土壓力作用,常見病害有橋臺開裂、凸肚,翼墻外崩、開裂、錯位等。對于跨徑較小,水流不大的石拱橋,采用在橋跨內(nèi)加鋼筋砼框架進(jìn)行加固。由于橋臺太高,且位于長距離的高路堤縱坡上,在行車和土壓力的共同作用下,使兩岸橋臺和拱腳開裂。
3.1、采用鋼筋砼框架加固橋臺
對于尚在維持正常交通運輸?shù)臉蛄?其臺背填土破壞棱體引起的主動土壓力由原橋臺承擔(dān),框架結(jié)構(gòu)僅承受在破壞棱體范圍內(nèi)布置超重車所引起的主動土壓力。在后來的應(yīng)用中,取消了鋼筋砼立柱,僅在橋臺上鑿出牛腿的位置,將橫系梁、支撐梁、牛腿一起現(xiàn)澆成平面支（下轉(zhuǎn)112頁）（上接111頁）撐框架,這不僅減少了工作量,而且施工方便。采用這種方法加固的橋涵,經(jīng)多次實地觀察,處理效果良好。
3.2、基礎(chǔ)加固
橋梁基礎(chǔ)特別是天然地基上的淺基礎(chǔ),由于埋置深度較淺,易受河水沖刷而淘空。受河水改道沖刷橋梁引道,導(dǎo)致橋臺基礎(chǔ)沖空,引道被毀。橋梁地基局部軟弱,致使橋臺發(fā)生不均勻沉降,引起橋臺開裂等。針對以上病害,我們采取對河床用漿砌片石進(jìn)行鋪砌,上游河床設(shè)置丁壩,打木樁擴大橋臺基礎(chǔ)等方法進(jìn)行加固。
防治橋臺基礎(chǔ)沖刷。對于跨徑較小的橋梁,由于河水改道,洪水直接沖刷橋臺基礎(chǔ),導(dǎo)致基礎(chǔ)沖空甚至掉腳,可采取在橋跨范圍內(nèi)滿鋪C15片石砼的方法進(jìn)行加固,鋪砌厚度為30cm,鋪砌兩端設(shè)置截水墻,截水墻的深度為1m,寬度為0.6m。對于橋梁上游河床變遷、水流改道,洪水直接沖刷橋臺基礎(chǔ)和橋臺引道,導(dǎo)致橋臺基礎(chǔ)沖空、引道被毀的橋梁,采取在橋梁上游適當(dāng)位置設(shè)置丁壩等調(diào)治構(gòu)造物,將河水導(dǎo)入主河道。
擴大基礎(chǔ)加固法,采用擴大基礎(chǔ)進(jìn)行加固的具體做法:挖除橋臺前的淤泥,深度與原基礎(chǔ)高度相同;在基底打入4m長的木樁,木樁按梅花型布置;在木樁頂鋪墊25cm厚的碎石;澆筑C20號砼基礎(chǔ),新舊基礎(chǔ)間采用錨固鋼筋聯(lián)系,使其共同受力。
4、橋面鋪裝層的加固（瀝青砼或水泥砼）
橋面鋪裝層開裂或剝離等病害,通過有限元計算結(jié)果分析可知,在鋪裝層結(jié)構(gòu)厚度一定的情況下,鋪裝層的模量比對鋪裝層的受力狀態(tài)影響很大。
首先,清除或刨洗橋梁原鋪裝層。在清除過程中注意處理的厚度等。在使用機械清除時,尤其注意不得損壞老橋的預(yù)制梁板、伸縮縫等構(gòu)造。
其次,認(rèn)真清洗老橋面。對已經(jīng)刨洗完畢的老橋鋪裝層及時外運,用人工清掃廢舊料,用高壓水沖洗梁板頂面,使之清潔并干燥。
最后,重鋪新橋面:水泥砼橋面鋪裝在澆筑砼的強度達(dá)到設(shè)計等級后,才可開放交通,其車輛荷載不得大于設(shè)計荷載。如采用快硬水泥砼鋪裝,開放交通的時間需根據(jù)試驗確定。瀝青砼橋面鋪裝應(yīng)待攤鋪的混合料完全自然冷卻,其表面溫度低于50℃后,方可開放交通。需要提早開放交通時,可灑水冷卻降溫。伸縮裝置安裝完畢,預(yù)留槽澆筑的砼強度達(dá)到設(shè)計強度后,方可開放。
