浅谈佛山地区现役公路桥梁病害成因及预防措施

2018-12-04高莉娜

江西建材 2018年12期

高莉娜

(佛山市广科大工程科技有限公司,广东佛山 528000)

0 引言

随着交通事业的发展以及设计荷载的不断提高,现在对桥梁承载能力和通行能力的要求越来越高。桥梁是确保公路铁路畅通的关键部位,各城市每年投入建成的桥梁日渐增多,而政府对于养护维修的费用经常被压缩挤占。在烈日酷暑、暴雨冲刷、车船撞击的多年影响下,大部分桥梁都出现大大小小的病害,这些病害大打缩短桥梁使用寿命,甚至威胁行车安全,研究病害,提出合理的维修加固方案是十分必要的。

1 佛山桥梁病害现状

佛山地区与2018年5月-6月对南海区的51座桥按照《公路桥涵养护规范》(JTG H11-2004)和《公路桥梁技术状况评定标准》 (JTG/T H21-2011)规定进行定期检查,评定桥梁技术状态等级及时掌握桥梁病害发展情况,以指导桥梁养护维修工作,桥梁类型占比如下图所示。

其中有5座桥技术状况等级评定为 “1类”,占检测桥梁总数的9.8%；33座桥梁技术状况等级评定为 “2类”,占比为64.7%；12座桥梁技术状况等级评定为 “3类”,占比为23.5%；1座桥梁技术状况等级评定为“4类”,占比为1.96%。从分析可见有25.46%的桥梁处于三类、四类,迫切需要中修或者加固改建。

桥梁病害情况有：

(1)混凝土病害：桥墩、梁底等部位多见纵横向裂缝、蜂窝麻面,涨裂,混凝土局部破碎等。

(2)支座病害：橡胶体老化开裂、剪切变形、脱空、鼓包、钢垫板锈蚀、支座位置串动等。

(3)桥面系病害：沥青和混凝土桥面裂缝、龟裂、泛油、破损、车辙、松散露骨；水泥混凝土路面裂缝、破损、坑槽、露骨；栏杆锈蚀、损坏,排水管堵塞,伸缩缝开裂等。

2 桥梁病害成因分析

2.1 结构材料老化

钢筋混凝土结构的耐久性往往是受到材料使用年限的限制。随着桥梁使用年限的推移,混凝土综合弹性模量下降,自身强度降低,车辆核载不变的情况下结构随着承载能力的下降而出现裂缝、破损等现象。另外,城镇工业化程度提高,自然环境受污染程度也在提高,环境中有害离子的浓度也不断上升。各种燃料的燃烧产生的CO2不只引起温室效应,还能引起混凝土的碳化,而SO2等酸性气体引起的酸雨对混凝土有一定的腐蚀作用。

广东省属于亚热带季风气候,夏季高温多雨,冬季温和少雨,施工过程中缓凝剂、早强剂等添加剂常有添加,若施工单位使用时比例添加不当或是养护不周,往往适得其反,并影响混凝土强度和工程质量。

2.2 营运因素

近年来,我国道路运输超限超载现象极为普遍,超限超载车辆的荷载远远超过了道路桥梁设计的极限荷载,出现路面破损、桥梁结构性裂缝、支座鼓包、剪切破坏、墩台不均匀沉降…每年因车辆超载造成的损失高达几百亿元。2000年以来,有关部门和地方先后展开了一系列的整治工作,虽取得了一点成效,但由于涉及面较广,治理难度大,加之利益的驱使,特别是源头问题没有得到有效的制止,超载问题变成了一个顽疾,有愈演愈烈的趋势。

2.3 管养因素

本次定期检查的检查报告看出,被检的51座桥梁有三座是特大桥,桥梁基本状况卡片完善,设计图纸、定期检查情况、历次维修等资料齐全,桥梁技术状况等级全都评定为“2类”,被评定为“3类”“4类”的均为中小桥和部分大桥,而且有些桥梁检查、维修资料缺失,不乏有疏于管理的问题存在。由于资金的缺乏,有些桥梁没有及时的维修,加大了后期的维修难度。

混凝土桥梁病害由于数量之大、地域之广、项目之多,对交通运输业影响很大,是目前公路养护管理的一个薄弱环节,国家当加强对其的管理。

2.4 桥梁自身缺陷

此次定期检查中有13座桥梁缺少原始档案资料,对于后期维修加固增加了难度。部分桥梁存在设计结构不合理,施工时使用材料不合格或施工方法不恰当,或者外部重物撞击等因素使得桥梁本身达不到设计承载能力要求。后期就很难避免出现的各种问题。

3 桥梁病害防护措施

3.1 改善混凝土的抗渗性能。

随着工业化程度的提高,环境的污染程度也在不断加大,广东地区夏季多雨、河流网密集,河水汇集了工业用水和大量雨水,对桥台桥墩的冲刷作用较大,要根据工程所在的环境提高对混凝土的要求。根据多年经验,改善混凝体的抗渗性能,能有效改善水体对桥梁构件的侵蚀作用,对结构的耐久性和力学性能的提高很有帮助。

3.2 政府加大旧桥改造维修资金投入。

物价的不断提高使得维修加固成本上涨,相关部门更应该认真做好每一座桥梁的检查、维修工作,检测部门当认真负责,检查到位,反映出桥梁最真实的现状,设计单位当针对不同的病害选择合适的维修方案,做到真正的有效维修。51座桥梁的检查报告中可以看出,有些维修过的病害有不减反增的趋势,相关部门当从招标到竣工严格监督。

3.3 加强超限超载车辆动态监测。

车辆超载使路面造成严重损坏的现象日趋严重,限重执法是阻止超载车辆破坏桥梁最有效的措施,由于交通管理部门、运输企业和司乘人员三方没有直接的信息通道,也缺少相关的诚信档案,使超载现象得不到根治。而且部分乡镇道路和省道缺少超限超载车辆监测系统,重车纵横,旧桥被压坏的现象时有发生。政府相关部门当完善想关的诚信档案机制,严格控制车辆荷载。

3.4 严格控制新建桥梁的质量。

保障质量的同时节约成本,引入BIM管理,BIM是一个完备的信息模型,能够将工程项目在全生命周期中各个不同阶段的工程信息、过程和资源集成在一个模型中,方便的被工程各参与方使用。通过三维数字技术模拟建筑物所具有的真实信息,为工程设计和施工提供相互协调、内部一致的信息模型,使该模型达到设计施工的一体化,各专业协同工作,从而降低了工程生产成本,保障工程按时按质完成。