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市政桥梁病害分析及养护方法探讨

2021-08-04李国权

工程与建设 2021年3期
关键词:端头底座桥面

李国权

(广东瑞迅建设集团有限公司,广东 佛山 528200)

0 引言

建筑产业的飞速发展推进了市政工程的建设与发展,为了提升市政桥梁寿命,降低桥梁病害的干扰,本文将尝试对市政桥梁病害进行分析,设计市政桥梁养护方法,延长桥梁的使用寿命,为市政工程的持续建设提供保障。

1 市政桥梁病害分析

1.1 桥梁裂缝

桥梁裂缝是指桥面铺设的水泥层或表层出现裂痕,通过对某裂痕桥梁进行分析,发现出现此种现象的原因有如下三点。如下表1所示。

表1 桥梁裂缝产生原因

如上述表1所示,桥梁的问题一直属于市政工程的关键,由于桥梁裂缝导致的社会危险较显著。尤其在当下市政工程中,大部分桥梁均使用的钢制材料制造,此种施工材料受到天气环境的影响较大[1]。尤其在冬季时期,室外气温较低,钢材料易折断,整体桥梁变得十分脆弱。

1.2 桥墩沉降

近年来由于桥墩沉降导致的安全事故屡屡发生,大多数事故均发生在我国中西部地区,这些地区的经济发展起步较晚,因此建筑产业的建设也缺少统筹计划。加之市政工程的改造导致、不标准施工等原因,导致地基铺设不均匀,或由于桥面出现超负荷/超限承载现象,桥面在长期挤压的情况下,混凝土性能失效,长期时间导致桥墩出现沉降问题。

1.3 桥梁端头损坏

桥梁端头出现破损属于混凝土桥面裂缝的进一步延伸,此种情况下,可直接采用强补施工的方式进行养护。但由于端头发生损坏并不是突发性事故,因此究其原因仍属于建筑施工不到位,或后期对桥梁的运维管理存在问题所导致的[2]。主要是由于当端头局部伸缩施工过程没有受到有关单位的关注,日常对桥梁的巡查行为不完善,无法及时的发现桥梁端头冻融现象,周而复始导致材料松动,出现损坏。

1.4 桥梁支座失效

支座失效又被称为底座开裂或底座脱空,大部分桥梁为了保持其稳定性,使用橡胶材质的底座,但也正因如此,桥梁底座的受力十分不均匀。长此以往,桥梁底座被脱空。无法参与对桥梁受力作用,导致剩余桥梁底座所承受的压力显著增加,在作用力的影响下,桥梁发生形变,架空部位受到光照、热效应、氧化等的影响,最终呈现失效现象。

2 市政桥梁养护要点

桥梁受到室外环境的影响,导致桥面损坏发生的几率较大,为了缓解现状,应做好桥面的巡查与养护工作。以桥梁养护工作为例,在施工过程中,需要针对桥面病害类型进行分析,并采用就地加热、定期将桥面翻松与压实的方式,进行路面修补。此过程中应注意的是桥梁排水问题,受到区域降水影响,大量雨水堆积在桥面上,不仅会影响桥面的稳定性,也会在一定程度上导致路面受到侵蚀。因此在养护过程中应加大对桥面的排水力度,降低积水问题的出现。

在此基础上,可适当加大对桥梁、支柱、底座等组织结构的加固,并增设定期对桥梁的评估,设计市政桥梁养护标准,为养护工作的实施提供有效的执行依据。

3 市政桥梁养护方法

3.1 处理市政桥梁病害

定期对市政桥梁进行巡查,及时发现影响桥梁质量的病害与发生原因,提出规范化的病害处理程序。如下图1所示。

图1 市政桥梁病害处理程序

按照上述图1所述流程,进行市政桥梁病害的修复,在修复前,应先分析病害的所属类型,并划分病害发生等级。对于结构性破坏,采取大面积处理工作,对于小面积病害,应及时给予其修补,以此避免对桥面造成进一步的损坏[3]。以桥梁裂缝病害为例,对其进行等级处理与划分可按照如下表2的方式实施。

表2 桥梁裂缝程度与分类

桥墩沉降、桥梁端头损坏、桥梁支座失效等病害均可参照表2中等级划分方式实施。

3.2 市政桥梁大面积修补与养护

养护工作的实施是为了提高市政桥梁的使用寿命,因此本章针对市政桥梁大面积病害具有的散点多、分布广等特点,进行养护修补工作。具体步骤如下所示。

安排专业测评人员对桥梁路面进行评估与勘测-实施铣刨行为-运输并清理施工废料-切除施工边角料-打边-人工清扫桥梁与桥面-铣刨剖面复测-在桥面沥青上喷洒乳化后的沥青-寻找剖面基准线(此步骤涉及沥青养护材料的运输与装载)-将修补与养护涂料摊铺在桥面-使用压路机反复碾压桥面-等待桥面冷却-开放桥面交通。

综合上述修补与养护流程,可显著的看出,市政桥梁的修补与养护工艺相对复杂,施工过程中涉及的大型装载设备较多。包括地质勘探设备、运输车辆、乳化试剂、撒布车等。因此在实际养护施工过程中,应加大对不同设备的选型力度,综合桥梁病害现状,执行对应的养护行为,以此提高市政桥梁的质量与生命周期,确保市政工程的顺利实施。

4 对比实验

实验以某城市市政桥梁作为实验对象,该桥梁全长1.28 km,宽度为12.5 m,当前该桥梁当中存在的病害问题主要包括桥梁裂缝、桥墩沉降、端头损坏、支座失效等,选取该桥梁中的一半区域利用传统养护方法进行养护,选取桥梁另一半区域利用本文设计的养护方法进行养护。完成养护后,重新开放该市政桥梁,并持续运行15天,在确保养护期间两种养护方式均没有产生错误操作的情况下,对比两块区域的养护效果。为方便后续对两种养护方法进行评价,建立如下评价指标及相应评分。

根据表3中的内容,对两种养护方法进行评分,在评价过程中,若出现表3中其它评价指标中的泛油和补修现象,未出现记为0分,每出现一次记为一分,其余评价指标同理。利用电子表格对两组评价结果进行记录,并利用FGHJ软件计算出两种养护方法的最终得分,为方便对两种养护质量对比,将得分结果记录如表4所示。

表3 养护方法评价指标及评分

表4 两种养护方法养护结果对比表

表4中,本文养护方法得分明显小于传统养护方法得分,分数越小,证明出现上述桥梁病害问题的次数越少,养护质量越高。因此,通过表4中的数据可以得出,通过本文养护方法并未出现松散类以及泛油和补修的问题,并且裂缝类和变形类出现次数仅为1次。而传统养护方法在四种病害问题上均出现了较多次,因此进一步证明本文提出的养护方法具有更高质量的养护效果,不需要重复养护操作,可以有效降低对市政桥梁的养护成本,并降低桥梁病害问题对其正常运营的影响。将本文提出的养护方法应用于实际,可在后期桥梁实际运行过程中,为驾驶人员提供更好的行车体验。

5 结束语

随着路面车辆数量的剧增,加之桥梁结构与常规柏油路面的结构不同,导致桥梁一直是事故高发场所。因此本文以市政桥梁为研究对象,对其病害现象进行了分析,并提出了对应的桥梁养护方法。此外,本文提出设计对比实验的方式,对设计的养护方法进行检验,分析对比实验结果可发现本文提出的养护方法具有更高质量的养护效果,不需要重复养护操作,可以有效降低对市政桥梁的养护成本,并降低桥梁病害问题对其正常运营的影响。因此,在后期的道路桥梁建设过程中,可尝试将本文提出的养护方法应用到市政桥梁的维护与养护工作中,通过定期执行合理化的养护行为,提高市政工程的质量,也提升市政桥梁的使用寿命,以此实现建筑产业的可持续建设与发展。

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