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摘要:作为高速公路的咽喉,桥梁在保证高速公路的安全畅通运行方面具有不可替代的作用,对其进行维护保养的重要性也就不言而喻。本文针对专业化高速公路桥梁养护施工技术进行比较深入地分析,对于高速公路养护水平的提高将具有一定的参考价值。
关键词:桥梁养护;专业化养护;施工技术
中图分类号:TU74文献标识码: A
一、桥梁状况评价
目前在我国对桥梁状况进行评价主要采用的是检查和分析相结合的方法,其评价步骤如下:(1)通过桥梁的实际界面尺寸计算截面的承载力;(2)从计算得到的承载力中扣除恒载内力;(3)计算得到活载内力;(4)用第二步计算得到的差值与第三步的计算结果相除,得到所需的鉴定系数。如果用鉴定系数来表示桥梁结构的承载能力验算结果,其计算方法如式(1)所示
其中,Rd(fcd·fsd·s)为桥梁的结构抗力,可通过桥梁的实际截面尺寸及配筋和实测材料强度计算得到;SdG(rq·G)表示恒载效应组合设计值,可通过桥梁实际截面尺寸计算得到;SdG(rq·G)表示活载效应组合设计值,可按拟提高荷载设计标准计算得到。
对桥梁结构方面的评价主要采用的是现场试验的方法,它又包括静载试验和动载试验两种。其中静载试验主要检测结构控制截面最大应力应变、结构的挠度和扭转角度、支座和结构连接部位的变位、沉降和墩台位移和转角以及结构的稳定性等几个方面的内容;而动载试验则主要用于检测桥梁荷载动力特性、测定桥梁结构的振动频率和阻尼特性、测定桥梁结构的动力响应等几个方面,具体来说包括动应力应变、动力系数以及构件的疲劳性能等内容。在完成测试试验之后,还要根据检测结果和一定的评定标准对所检测桥梁部分的状况进行分类。就墩台来说,其主要可以分为四类,一类是指墩台各部分完好,浅基已作防护处理且效果良好;二类是指墩台基础完好,仅表面有局部缺陷,浅基未作防护处理,但无冲刷现象;三类是指墩台出现缺陷有失稳现象发生,桥基出现局部冲刷;四类是指墩台不稳定,有滑动、下沉、倾斜、冻害现象,严重松动,裂缝有开合现象,变形大于计算值,桥基冲刷大于计算值并被严重冲空。
二、高速公路桥梁养护的意义
由于任何桥梁在设计时都具有符合自然衰减规律的生命周期,如果对其养护措施不当,高速公路桥梁在高负荷情况下长时间使用就会或多或少地影响桥梁使用性能。结合自然衰减规律的实际,加深理解高速公路桥梁结构性能,对桥梁需要采取规范合理地养护措施。而钢筋锈蚀、预应力损失等某些自然性与意外损伤因素、超过桥梁设计标准的交通流量及车辆超载等一些非自然性因素对高速公路桥梁结构承受力水平会产生重要影响。尽管衰减的桥梁结构性能无法逆轉,但采取科学合理的养护措施,对高速公路桥梁定期检测并进行加固维修,可以明显延缓具有衰减趋势的桥梁结构性能,进而以更为经济的方式保证高速公路的正常运行。高速公路桥梁顶升施工设备存在的用工量大、劳动强度大,同步精度与自动化程度低,桥梁上部结构存在安全隐患等缺陷。结合全面桥梁结构安全监控技术,依据桥梁智能同步顶升施工工法进行规范化施工,将有利于保证施工安全、减少顶升与回落过程对桥梁上部结构的影响,在节约劳力、减少桥梁后期维护费用方面将具有良好的经济与社会效益。
三、专业化高速公路桥梁养护施工技术
在实践应用中,专业化高速公路桥梁养护施工通常分为前期准备与正式施工两个阶段。
1、前期准备
专业化高速公路桥梁养护施工技术在前期准备阶段中主要设计三方面的具体内容,如养护流程确定合理、桥况检查内容划分科学、桥况检查内容划定明确,具体情况如下:一是养护流程确定合理,通常可将高速公路桥梁的养护过程分为下列四个步骤,最基本养护就是每天清扫与路面的常规维护;对高速桥梁养护情况的评价,按照评价结果确定日后桥梁的常规养护内容;确定大修小修保养要求,常规桥梁养护工作中,要包括小修保养内容,采取定额包干全年桥梁养护经费方式。而大修保养都需要将桥梁桥况养护检评结果报告提供给主管部门,将其列入大中修高速公路桥梁的整体规划中,同时也列入养护预算中;对于桥梁荷载升级或重大加固的桥梁工程项目,结合桥梁情况组织同行专家开展有关内容的专题探讨与荷载试验,项目立项后对工程预算进行详细编制并组织工程招标。
二是桥况检查内容划分科学,按照检查时间间隔可分为年检、季检、月检,此外按照不同要求还要进行专门性检查。具体就是将高速公路管理单位工程部作为主要负责年检的单位,借助各种专业仪器在检查过程中全面检查桥梁情况;养护区段技术人员为主要负责季检人员,常规检查都被包含在检查主要内容中,特殊情况下需要相应设备的协助;养护工区技术工人是主要负责月检的人员,经常性检查是检查的主要内容;桥梁的某一种重大项目是专门性检查的重要内容,因此通常邀请具有一定影响力的高水平桥梁专家、专业检测机构对桥梁组织实施专门性检测。
三是桥况检查内容划定明确,主要包括收集整理各种参考资料与设计文件。了解桥梁现状与设计性能,若缺少桥梁某方面文件与资料,要及时了解设计、施工及养护单位的有关情况;对借助测定仪器、钢尺等设备直接测量高速公路桥梁现有结构尺寸,并与设计资料进行细致对比,以确定桥梁现有结构与设计尺寸的相符度;检测结构性能,检测桥梁的结构性能主要是综合检测桥梁混凝土及钢筋强度等性能。在实际中可使用回弹仪和超声波脉冲法对混凝土强度进行检测,但要注意,检测桥梁钢筋强度通常需使用保护层测定仪,甚至需要将保护层凿开用于检测应力应变;检测桥梁结构问题,主要对其蜂窝度面、空洞及层理剥落等桥梁混凝土外观质量进行检测。检测桥梁结构裂缝情况。检测诸如桥梁冲刷、沉降与轴线变位等桥梁结构变形情况,最后为桥梁建立健康档案,包括收集的桥梁资料与桥况检查资料等。
2、正式施工
评价标准要依据专业化高速公路桥梁养护检查中的实际状况,制定规范合理的养护方案(如将常规保养作为一类,小修作为二类,需要加固维修作为三类,最终升级或改建方案需通过专门检查来确定作为四类)。然后按照桥梁的裂缝实施检查并制定适宜的桥梁养护方案,当桥梁裂缝超过一定限度,就要立即对其采取加固措施,如桥梁裂缝发展较快,在六个月时间内增大长度超过0.01厘米的情况。除桥梁裂缝外还有其它一些隐患也要采取必要的技术措施进行处理,对高速公路桥梁采取体外预应力结合碳纤维加固的技术方案实施加固。
一般涉及两方面内容:一是确定经济性的加固原则,要求桥梁加固要低于新建桥梁所需经费的50%以上;加固高速公路桥梁要使其设计使用年限延长30%以上;加固技术措施具有持久可靠及养护便捷的优势,只要发现桥梁存在问题就要立即采取加固措施,并明显降低原有结构损伤程度。二是常用的几种高速公路桥梁加固方法予以确定,并为桥梁加固措施的实施提供参考依据。
结束语
综上所述,提高养护工作水平对于提高公路桥梁寿命是一种十分有效的技术措施,今后采取上述技术措施养护高速公路桥梁养护定会使桥梁结构性能衰减得到有效延缓,使桥梁寿命明显延长及未来运行中的持久稳定都具有之分重要的意义。
参考文献
[1]张小雷,何晓炜.高速公路桥梁施工技术要点[J].交通世界(建养.机械),2013,12:256-257.
[2]宋阳.专业化高速公路桥梁养护施工技术浅析[J].黑龙江科技信息,2014,06:192.
[3]王秋显.高速公路桥梁养护技术研究[J].黑龙江交通科技,2014,01:78+80.
[4]孙斌.浅谈高速公路桥梁施工的安全管理[J].黑龙江交通科技,2014,03:87-88.
关键词:桥梁养护;专业化养护;施工技术
中图分类号:TU74文献标识码: A
一、桥梁状况评价
目前在我国对桥梁状况进行评价主要采用的是检查和分析相结合的方法,其评价步骤如下:(1)通过桥梁的实际界面尺寸计算截面的承载力;(2)从计算得到的承载力中扣除恒载内力;(3)计算得到活载内力;(4)用第二步计算得到的差值与第三步的计算结果相除,得到所需的鉴定系数。如果用鉴定系数来表示桥梁结构的承载能力验算结果,其计算方法如式(1)所示
其中,Rd(fcd·fsd·s)为桥梁的结构抗力,可通过桥梁的实际截面尺寸及配筋和实测材料强度计算得到;SdG(rq·G)表示恒载效应组合设计值,可通过桥梁实际截面尺寸计算得到;SdG(rq·G)表示活载效应组合设计值,可按拟提高荷载设计标准计算得到。
对桥梁结构方面的评价主要采用的是现场试验的方法,它又包括静载试验和动载试验两种。其中静载试验主要检测结构控制截面最大应力应变、结构的挠度和扭转角度、支座和结构连接部位的变位、沉降和墩台位移和转角以及结构的稳定性等几个方面的内容;而动载试验则主要用于检测桥梁荷载动力特性、测定桥梁结构的振动频率和阻尼特性、测定桥梁结构的动力响应等几个方面,具体来说包括动应力应变、动力系数以及构件的疲劳性能等内容。在完成测试试验之后,还要根据检测结果和一定的评定标准对所检测桥梁部分的状况进行分类。就墩台来说,其主要可以分为四类,一类是指墩台各部分完好,浅基已作防护处理且效果良好;二类是指墩台基础完好,仅表面有局部缺陷,浅基未作防护处理,但无冲刷现象;三类是指墩台出现缺陷有失稳现象发生,桥基出现局部冲刷;四类是指墩台不稳定,有滑动、下沉、倾斜、冻害现象,严重松动,裂缝有开合现象,变形大于计算值,桥基冲刷大于计算值并被严重冲空。
二、高速公路桥梁养护的意义
由于任何桥梁在设计时都具有符合自然衰减规律的生命周期,如果对其养护措施不当,高速公路桥梁在高负荷情况下长时间使用就会或多或少地影响桥梁使用性能。结合自然衰减规律的实际,加深理解高速公路桥梁结构性能,对桥梁需要采取规范合理地养护措施。而钢筋锈蚀、预应力损失等某些自然性与意外损伤因素、超过桥梁设计标准的交通流量及车辆超载等一些非自然性因素对高速公路桥梁结构承受力水平会产生重要影响。尽管衰减的桥梁结构性能无法逆轉,但采取科学合理的养护措施,对高速公路桥梁定期检测并进行加固维修,可以明显延缓具有衰减趋势的桥梁结构性能,进而以更为经济的方式保证高速公路的正常运行。高速公路桥梁顶升施工设备存在的用工量大、劳动强度大,同步精度与自动化程度低,桥梁上部结构存在安全隐患等缺陷。结合全面桥梁结构安全监控技术,依据桥梁智能同步顶升施工工法进行规范化施工,将有利于保证施工安全、减少顶升与回落过程对桥梁上部结构的影响,在节约劳力、减少桥梁后期维护费用方面将具有良好的经济与社会效益。
三、专业化高速公路桥梁养护施工技术
在实践应用中,专业化高速公路桥梁养护施工通常分为前期准备与正式施工两个阶段。
1、前期准备
专业化高速公路桥梁养护施工技术在前期准备阶段中主要设计三方面的具体内容,如养护流程确定合理、桥况检查内容划分科学、桥况检查内容划定明确,具体情况如下:一是养护流程确定合理,通常可将高速公路桥梁的养护过程分为下列四个步骤,最基本养护就是每天清扫与路面的常规维护;对高速桥梁养护情况的评价,按照评价结果确定日后桥梁的常规养护内容;确定大修小修保养要求,常规桥梁养护工作中,要包括小修保养内容,采取定额包干全年桥梁养护经费方式。而大修保养都需要将桥梁桥况养护检评结果报告提供给主管部门,将其列入大中修高速公路桥梁的整体规划中,同时也列入养护预算中;对于桥梁荷载升级或重大加固的桥梁工程项目,结合桥梁情况组织同行专家开展有关内容的专题探讨与荷载试验,项目立项后对工程预算进行详细编制并组织工程招标。
二是桥况检查内容划分科学,按照检查时间间隔可分为年检、季检、月检,此外按照不同要求还要进行专门性检查。具体就是将高速公路管理单位工程部作为主要负责年检的单位,借助各种专业仪器在检查过程中全面检查桥梁情况;养护区段技术人员为主要负责季检人员,常规检查都被包含在检查主要内容中,特殊情况下需要相应设备的协助;养护工区技术工人是主要负责月检的人员,经常性检查是检查的主要内容;桥梁的某一种重大项目是专门性检查的重要内容,因此通常邀请具有一定影响力的高水平桥梁专家、专业检测机构对桥梁组织实施专门性检测。
三是桥况检查内容划定明确,主要包括收集整理各种参考资料与设计文件。了解桥梁现状与设计性能,若缺少桥梁某方面文件与资料,要及时了解设计、施工及养护单位的有关情况;对借助测定仪器、钢尺等设备直接测量高速公路桥梁现有结构尺寸,并与设计资料进行细致对比,以确定桥梁现有结构与设计尺寸的相符度;检测结构性能,检测桥梁的结构性能主要是综合检测桥梁混凝土及钢筋强度等性能。在实际中可使用回弹仪和超声波脉冲法对混凝土强度进行检测,但要注意,检测桥梁钢筋强度通常需使用保护层测定仪,甚至需要将保护层凿开用于检测应力应变;检测桥梁结构问题,主要对其蜂窝度面、空洞及层理剥落等桥梁混凝土外观质量进行检测。检测桥梁结构裂缝情况。检测诸如桥梁冲刷、沉降与轴线变位等桥梁结构变形情况,最后为桥梁建立健康档案,包括收集的桥梁资料与桥况检查资料等。
2、正式施工
评价标准要依据专业化高速公路桥梁养护检查中的实际状况,制定规范合理的养护方案(如将常规保养作为一类,小修作为二类,需要加固维修作为三类,最终升级或改建方案需通过专门检查来确定作为四类)。然后按照桥梁的裂缝实施检查并制定适宜的桥梁养护方案,当桥梁裂缝超过一定限度,就要立即对其采取加固措施,如桥梁裂缝发展较快,在六个月时间内增大长度超过0.01厘米的情况。除桥梁裂缝外还有其它一些隐患也要采取必要的技术措施进行处理,对高速公路桥梁采取体外预应力结合碳纤维加固的技术方案实施加固。
一般涉及两方面内容:一是确定经济性的加固原则,要求桥梁加固要低于新建桥梁所需经费的50%以上;加固高速公路桥梁要使其设计使用年限延长30%以上;加固技术措施具有持久可靠及养护便捷的优势,只要发现桥梁存在问题就要立即采取加固措施,并明显降低原有结构损伤程度。二是常用的几种高速公路桥梁加固方法予以确定,并为桥梁加固措施的实施提供参考依据。
结束语
综上所述,提高养护工作水平对于提高公路桥梁寿命是一种十分有效的技术措施,今后采取上述技术措施养护高速公路桥梁养护定会使桥梁结构性能衰减得到有效延缓,使桥梁寿命明显延长及未来运行中的持久稳定都具有之分重要的意义。
参考文献
[1]张小雷,何晓炜.高速公路桥梁施工技术要点[J].交通世界(建养.机械),2013,12:256-257.
[2]宋阳.专业化高速公路桥梁养护施工技术浅析[J].黑龙江科技信息,2014,06:192.
[3]王秋显.高速公路桥梁养护技术研究[J].黑龙江交通科技,2014,01:78+80.
[4]孙斌.浅谈高速公路桥梁施工的安全管理[J].黑龙江交通科技,2014,03:87-88.