農(nóng)村公路橋梁病害分析及養(yǎng)護(hù)管理措施

郄志朝

(河北銳安公路工程養(yǎng)護(hù)咨詢有限公司　石家莊　050000)

農(nóng)村公路橋梁病害分析及養(yǎng)護(hù)管理措施

郄志朝

(河北銳安公路工程養(yǎng)護(hù)咨詢有限公司石家莊050000)

摘要如何養(yǎng)護(hù)、管理好現(xiàn)有農(nóng)村公路橋梁，使其保持完好工作狀態(tài)，延長(zhǎng)使用壽命，這一新的課題已擺在我們公路養(yǎng)護(hù)、管理部門(mén)面前。筆者從當(dāng)前農(nóng)村公路橋梁的現(xiàn)狀分析入手，提出了健全養(yǎng)護(hù)隊(duì)伍，提高養(yǎng)護(hù)人員專業(yè)技術(shù)力量，建立完善的橋梁檔案資料，加大維修費(fèi)用，嚴(yán)格檢查和落實(shí)危橋改造的措施，以加強(qiáng)公路橋梁養(yǎng)護(hù)與管理。

關(guān)鍵詞農(nóng)村公路橋梁病害養(yǎng)護(hù)與管理

1農(nóng)村公路橋梁現(xiàn)狀

農(nóng)村公路在我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)中發(fā)揮著特殊的、不可替代的作用，它方便農(nóng)村居民出行，促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展，某種意義上比高速公路更能直接地影響當(dāng)?shù)鼐用竦娜粘Ｉ罘绞胶蜕钏?。但是許多橋梁已使用多年，出現(xiàn)了不同程度的病害，有的甚至已經(jīng)嚴(yán)重影響到了車(chē)輛的正常通行能力，難以適應(yīng)當(dāng)今的需求。比如上世紀(jì)八十年代前修建的少筋混凝土橋梁(如少筋微彎板組合梁橋、二鉸板拱和雙曲拱橋等)、桁架拱橋、剛架拱橋、以及帶掛孔的鋼筋混凝土雙懸臂結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力混凝土T型鋼構(gòu)橋等，由于它們施工上的特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)體系上的弱點(diǎn)，破損現(xiàn)象嚴(yán)重，存在沖剪與壓潰破壞甚至構(gòu)件掉落的危險(xiǎn)。具體病害如下。

1.1　裂縫

1.1.1裂縫產(chǎn)生的原因

裂縫是橋梁混凝土構(gòu)件最常見(jiàn)的病害之一，橋面、梁板、下部結(jié)構(gòu)都有出現(xiàn)，寬度和數(shù)量如果超出規(guī)范的規(guī)定，就會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)惡化，影響橋梁的承載能力和使用壽命。而產(chǎn)生裂縫的原因有很多,大致可歸納為2大類(lèi)：

(1) 由外荷載引起的裂縫，稱為結(jié)構(gòu)性裂縫，又稱為荷載裂縫。其裂縫的分布特征及寬度與外荷載大小有關(guān)。

(2) 由變形引起的裂縫，稱為非結(jié)構(gòu)性裂縫，又稱非荷載裂縫。如溫度變化、混凝土收縮等因素引起結(jié)構(gòu)變形受到限制時(shí)，在結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生自應(yīng)力，當(dāng)自應(yīng)力達(dá)到混凝土抗拉強(qiáng)度極限值時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)就會(huì)產(chǎn)生裂縫。

1.1.2裂縫的類(lèi)型

(1) 結(jié)構(gòu)性裂縫即荷載裂縫，主要表現(xiàn)為彎曲裂縫和剪切裂縫2種形式：

① 彎曲裂縫是指在彎矩作用下，混凝土拉應(yīng)力過(guò)大而產(chǎn)生的裂縫。一般出現(xiàn)在承受彎矩較大梁段的受拉區(qū)，如簡(jiǎn)支梁跨中梁段下緣受拉區(qū)，連續(xù)梁跨中梁段下緣和支座處上緣的受拉區(qū)。

② 剪切裂縫是指在剪力或剪力與彎矩共同作用下，因主拉應(yīng)力過(guò)大在腹板(梁肋)兩側(cè)產(chǎn)生的斜裂縫，一般出現(xiàn)在承受剪力較大的支點(diǎn)附近截面及同時(shí)承受剪力和彎矩均較大的梁段。

(2) 非結(jié)構(gòu)性裂縫?；炷恋姆墙Y(jié)構(gòu)性裂縫，根據(jù)其形成的時(shí)間可分為：混凝土硬化前裂縫、硬化過(guò)程裂縫和完全硬化后裂縫。非結(jié)構(gòu)性裂縫的產(chǎn)生，多是受混凝土材料組成、澆筑方法、養(yǎng)護(hù)條件和使用環(huán)境等多種因素影響所致。其類(lèi)型主要有：

①收縮裂縫。在混凝土凝固過(guò)程中，混凝土中多余水分蒸發(fā)，引起體積縮小，這時(shí)有可能產(chǎn)生裂縫，稱之為干燥收縮裂縫。而在水泥和水發(fā)生水化作用，逐漸硬化而形成的水泥骨架不斷緊密、體積縮小，稱為塑性收縮，這時(shí)產(chǎn)生的裂縫稱為塑性收縮裂縫。

②溫度裂縫。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)隨著溫度變化將產(chǎn)生熱脹冷縮變形，這種溫度變形受到約束時(shí)，在混凝土內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)其達(dá)到混凝土的抗拉強(qiáng)度極限值時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)裂縫，這種裂縫稱為溫度裂縫[1]。

1.2　混凝土剝落、鋼筋銹蝕

引起混凝土剝落的原因有很多，混凝土在長(zhǎng)期外界環(huán)境中與空氣中的水、二氧化碳接觸，發(fā)生堿集料反應(yīng)、鹽腐蝕、凍融，碳化作用，使混凝土發(fā)生剝落[2]。大量的工程實(shí)踐表明，鋼筋腐蝕是影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的主要因素。處于干燥環(huán)境下，混凝土碳化速度緩慢，具有良好保護(hù)層的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，一般不會(huì)發(fā)生鋼筋銹蝕，而處于潮濕或有侵蝕介質(zhì)(例如氯離子)的環(huán)境中，混凝土碳化速度加快，鈍化膜逐漸破壞，將導(dǎo)致鋼筋銹蝕。鋼筋腐蝕伴隨有體積膨脹，使混凝土表面出現(xiàn)順筋裂縫(爆裂)，造成鋼筋與混凝土之間黏著力的破壞，鋼筋截面面積減少，構(gòu)件承載力降低，變形和裂縫增大等一系列不良后果。隨著時(shí)間的推移，腐蝕會(huì)逐漸惡化，最終可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的完全破壞。

1.3　基礎(chǔ)變形或下沉

由于基礎(chǔ)豎向不均勻沉降或水平方向位移，使結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加應(yīng)力，超出混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開(kāi)裂，當(dāng)結(jié)構(gòu)抗拉強(qiáng)度足夠時(shí)，結(jié)構(gòu)物也可能整體傾斜或位移。

1.4　橋面不平整

隨時(shí)間的增長(zhǎng)，瀝青老化，瀝青膜剝落與集料的粘結(jié)力減弱，使孔隙中的水滲入到結(jié)構(gòu)層里面，再加上車(chē)輛荷載的反復(fù)作用，使瀝青混凝土路面產(chǎn)生松散、剝落、坑槽[3]。

1.5　橋梁欄桿破損

由于交通事故致撞壞，長(zhǎng)期風(fēng)化缺少保養(yǎng)維修，使鋼筋混凝土欄桿混凝土剝落、鋼筋銹蝕，立柱缺失等。

1.6　標(biāo)志缺損

一些橋梁在使用過(guò)程中由于車(chē)輛撞擊等各種原因使限高、限寬、限軸重的標(biāo)志缺失或破損。

另外農(nóng)村橋梁旁邊常有村民堆放秸稈、雜物等物品，極易發(fā)生火災(zāi)，燒毀橋梁；橋下挖沙，導(dǎo)致基礎(chǔ)暴露，沖刷懸空，河道堵塞，排洪不暢，也給橋梁的正常使用造成一定的隱患。

2橋梁病害原因分析

(1) 交通量的日益增長(zhǎng)。

(2) 大件車(chē)、超重車(chē)的出現(xiàn)加重了橋梁的負(fù)荷，增快了橋梁損壞的進(jìn)程。

(3) 有些橋梁在修建的當(dāng)時(shí)，由于資金短缺，設(shè)計(jì)、施工標(biāo)準(zhǔn)較低，加之機(jī)械設(shè)備性能低，技術(shù)管理不夠完善，影響施工質(zhì)量，使得橋梁等級(jí)偏低下，承載能力有限。

3加強(qiáng)農(nóng)村公路橋梁養(yǎng)護(hù)與管理應(yīng)采取的措施

(1) 加大養(yǎng)護(hù)人員專業(yè)技術(shù)知識(shí)培訓(xùn)力度，建設(shè)高等級(jí)的養(yǎng)護(hù)專業(yè)隊(duì)伍。公路養(yǎng)護(hù)管理部門(mén)要加大養(yǎng)護(hù)人員培訓(xùn)力度，提高人員的專業(yè)技術(shù)知識(shí)水平，建設(shè)高等級(jí)的養(yǎng)護(hù)專業(yè)隊(duì)伍。如可利用冬季工程施工淡季，對(duì)養(yǎng)護(hù)技術(shù)人員進(jìn)行專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)等，并組織制定橋梁檢查工作：①日常巡檢，盡量做到1次/d養(yǎng)護(hù)巡查，并做好巡查記錄，隨時(shí)掌握橋梁的使用狀況;②經(jīng)常性檢查，以目測(cè)為主，配以簡(jiǎn)單工具進(jìn)行測(cè)量，填寫(xiě)“橋梁日常檢查記錄表”，現(xiàn)場(chǎng)要登記所檢查項(xiàng)目的缺損類(lèi)型，估計(jì)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))技術(shù)提供依據(jù)。經(jīng)常檢查中若發(fā)現(xiàn)橋梁重要部件存在明顯缺損時(shí)，應(yīng)及時(shí)向上級(jí)提交專項(xiàng)報(bào)告;③專業(yè)檢查。凡遭受意外損壞、定期檢查中難以判明損壞程度以及決定改造之前均需進(jìn)行專業(yè)檢查[4]。

(2) 建立完善的橋梁檔案資料.橋梁檔案是橋梁的基礎(chǔ)資料，公路竣工驗(yàn)收后，管理單位要及時(shí)要求建設(shè)單位提交完整的竣工資料，還要與建設(shè)單位技術(shù)人員一起，按照相關(guān)資料，對(duì)所有橋梁進(jìn)行一次全面詳細(xì)的檢查，并按照橋梁定期檢查的要求進(jìn)行，檢查結(jié)果交由養(yǎng)護(hù)工區(qū)留存，管理單位要按照橋梁管理系統(tǒng)的要求采集橋梁的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)庫(kù)，輸入計(jì)算機(jī)立檔保存，為以后的維修提供資料支持。

(3) 加大橋梁維修費(fèi)用的投入。由于資金缺乏，有些橋梁無(wú)法及時(shí)維修。這就要求各級(jí)公路主管部門(mén)在每年的年度養(yǎng)護(hù)工作計(jì)劃中，安排一定經(jīng)費(fèi)保證橋梁檢查、維修及加固工作[5]。

(4) 全面落實(shí)危橋改造的措施。在檢查后，發(fā)現(xiàn)符合《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)中四類(lèi)危橋狀態(tài)的必須盡快實(shí)施加固、維修和改造，提高其承載能力，確保橋梁使用安全。

4結(jié)語(yǔ)

公路橋梁的養(yǎng)護(hù)與管理是當(dāng)前公路養(yǎng)護(hù)管理的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，因此必須加強(qiáng)其管理工作。我們要樹(shù)立“百年大計(jì)，質(zhì)量第一”的思想，抓好公路橋梁養(yǎng)護(hù)與管理的質(zhì)量，避免危及人民群眾財(cái)產(chǎn)、生命安全的事故發(fā)生，促進(jìn)公路交通的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]張樹(shù)仁.橋梁病害診斷與加固設(shè)計(jì)[M].北京：人民交通出版社，2013.

[2]湖南省高速公路管理局.湖南省高速公路舊橋維修加固技術(shù)指南[Z].長(zhǎng)沙：湖南省高速公路管理局，2010.

[3]葉見(jiàn)曙.公路舊橋病害與檢查[M].北京：人民交通出版社，2012.

[4]JTG H11-2004公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，2004.

[5]張超.農(nóng)村公路建設(shè)管理存在問(wèn)題及對(duì)策研究[C].2014年全國(guó)公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集，2014：197-199.

收稿日期：2015-08-18

DOI 10.3963/j.issn.1671-7570.2015.06.053