朱家鵬
(河南高速公路發(fā)展有限責任公司桃花峪黃河大橋分公司,河南 鄭州450000)
在公路工程中,橋梁可以說是重中之重,其本身的穩(wěn)定性和可靠性直接關系著公路整體的運營安全,對此,我國交通部專門頒布了《公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范》,就橋梁養(yǎng)護提出了許多要求。相關研究資料表明,合格的道路在使用壽命達到75%時,其使用性能會下降40%,而且伴隨著使用時間的延長,性能會繼續(xù)下降,橋梁結構更是如此,務必要做好養(yǎng)護工作。
預防性養(yǎng)護屬于一種事先進行的主動性的養(yǎng)護工作,與橋梁運行過程中的養(yǎng)護存在很大差別。具體來講,是在不增加結構承載力的基礎上,針對結構完好的路面或者附屬設施進行相應的養(yǎng)護工作,達到延緩損壞、改進結構性能等目的,其本身屬于一種全新的養(yǎng)護理念,也可以看做周期性強制的保養(yǎng)措施,并不會考慮結構是否已經(jīng)出現(xiàn)了損壞,而是運用先進的檢測技術,拓展人們對于結構早期病害的認知空間,提前發(fā)現(xiàn)結構中隱藏的病害或者問題,通過預防性養(yǎng)護措施對問題進行處理。預防性養(yǎng)護的核心在于需要根據(jù)實際需求,選擇具備最佳成本效益的養(yǎng)護措施,提升養(yǎng)護管理的計劃性。
預防性養(yǎng)護主要是針對傳統(tǒng)的矯正性養(yǎng)護而言,其本身具有全面性、超前性的特點,可以通過主動的超前養(yǎng)護,在結構良好的情況下,或者病害發(fā)生初期進行養(yǎng)護工作,避免病害向更深的層次發(fā)展,以此來延長結構的使用壽命,保證其穩(wěn)定可靠運行,同時也能夠降低養(yǎng)護成本,在預防性養(yǎng)護中,應該堅持預防為主、防治結構的基本原則。
橋梁的預防性養(yǎng)護,主要是利用的先進技術手段,配合可行性措施,構建完善的養(yǎng)護管理系統(tǒng),通過日常的巡檢、保養(yǎng)和定期巡查、專項巡查等相互結合的方式,完成養(yǎng)護工作。對于跨度較大的橋梁,如果條件允許,應該建立相應的健康監(jiān)測系統(tǒng),提升養(yǎng)護的實時性和針對性。
在預防性養(yǎng)護中,需要關注幾個方面的問題:一是把握橋梁結構的狀態(tài)。技術人員應該建立完善的檢測機制,引入先進的檢測手段,實時掌握橋梁結構的使用狀態(tài),選擇恰當?shù)酿B(yǎng)護時機和養(yǎng)護方法。二是建立健康的監(jiān)測系統(tǒng)。對于一些特殊橋梁,如大跨徑斜拉橋,應該配合傳感器技術、信息化技術和智能化技術等,建立相應的安全監(jiān)測系統(tǒng),確保能夠及時發(fā)現(xiàn)橋梁結構中存在的病害,為橋梁安全管理決策的制定提供參考依據(jù),保證橋梁的穩(wěn)定可靠運行。三是完善養(yǎng)護管理系統(tǒng)。完善的養(yǎng)護管理系統(tǒng)能夠?qū)蛄哼\行過程中的各種信息進行收集和整理,為工作人員提供必要的信息和數(shù)據(jù)支持,同時也能夠及時對數(shù)據(jù)進行更新和統(tǒng)計分析,保證決策的正確性。四是做好橋梁的定期檢查。在橋梁養(yǎng)護中,應該依照相關規(guī)范和要求,開展定期檢查和經(jīng)常性檢查,檢查工作需要制定詳細的檢查方案,并且安排專業(yè)的檢查機構進行操作,保證檢查效果。五是應該重視日常的維護保養(yǎng)。對于橋梁中存在的病害,哪怕是非常小的病害,也應該分析病害產(chǎn)生的原因和發(fā)展趨勢,及時采取有效措施進行處理,避免病害的擴大。六是應該建立完善的橋梁檔案,掌握橋梁的運行情況。在橋梁養(yǎng)護中,應該重視對養(yǎng)護管理資料的收集工作,定期或者不定期對養(yǎng)護記錄、病害修復記錄以及修復效果等進行補充,通過對數(shù)據(jù)的合理分析,對比橋梁設計參數(shù)以及動靜載試驗得到的技術指標,做好橋梁的病害預警,制定有效的養(yǎng)護方案和養(yǎng)護管理措施,配合周期性養(yǎng)護計劃和預防性養(yǎng)護,實現(xiàn)“治小病、防大病”的目標,這樣不僅能夠節(jié)約養(yǎng)護成本,還可以延長橋梁的使用壽命。
以大跨度斜拉橋為例,預防性養(yǎng)護工作需要充分考慮橋梁的具體情況,針對一些關鍵部位重點進行養(yǎng)護工作。斜拉橋本身包括斜拉索、索塔和加勁梁等構件,一些最新修建的大跨徑斜拉橋已經(jīng)設置了健康監(jiān)測系統(tǒng),在橋梁養(yǎng)護中,可以充分利用健康監(jiān)測系統(tǒng),實現(xiàn)對于橋梁的有效監(jiān)控和管理。
斜拉索本身是斜拉橋受力的關鍵,也是養(yǎng)護的重點。在對斜拉索進行養(yǎng)護時,應該定期測量索力,查看其是否出現(xiàn)變化,如果索力與初始值或者前后兩側的測量數(shù)值變化較大時,則需要對其原因進行分析,采取有效措施進行處。如果是鋼絞線斜拉索,傳統(tǒng)的頻譜法很難對其索力進行準確測量,則需要采取預防性措施,于施工環(huán)節(jié)選擇幾根斜拉索,并設置測力傳感器。同時,應該經(jīng)常做好斜拉索表面防護層的檢查,測試兩端錨具,利用斜拉索檢測機器人,對兩個錨頭之間的斜拉索進行檢測。一般情況下,大跨度斜拉橋都設置有外部減振裝置,若減震器無法正常工作,還需要對其是否處于正常的運行狀態(tài)進行經(jīng)常性檢查。
索塔是斜拉橋的主要受力構件,受力以壓彎為主?,F(xiàn)階段,在大跨徑斜拉橋中,索塔采用的多是鋼筋混凝土結構,容易受到外界環(huán)境因素的影響,因此從保障安全的角度,每年至少應該對索塔進行一次檢查。檢查的內(nèi)容包括:混凝土結構是否存在開裂、滲水、剝落、表面風化以及漏筋等問題;是否因為骨料出現(xiàn)硅化反應而引發(fā)整體龜裂的問題;預應力鋼索錨固段混凝土是否開裂,沿預應力筋方向的混凝土表面是否存在縱向裂紋;拉索與錨固區(qū)域承壓板周邊和塔壁牛腿混凝土是否存在剝落或者鋼筋銹蝕等問題。如果塔內(nèi)存在鋼錨梁或者鋼錨箱,則需要檢查鋼結構表面的油漆是否出現(xiàn)起皮脫落,鋼材是否存在銹蝕問題。
一般情況下,在施工階段的現(xiàn)場監(jiān)控中,應該將傳感器設置在索塔根部或著受力的關鍵部位;而在橋梁的運營階段,需要充分利用這些傳感器,對索塔應力進行監(jiān)測,以確保能夠隨時掌握索塔應力的變化情況。
總之,在大跨徑斜拉橋的運用管理中,應該采用預防性養(yǎng)護的措施,結合橋梁結構的特點以及受力部位,選擇恰當?shù)臅r機,采取針對性的養(yǎng)護措施,及時對橋梁中存在的隱患和問題進行處理,避免隱患的擴大。通過預防性養(yǎng)護,能夠及時發(fā)現(xiàn)和處理橋梁中存在的潛在風險,將風險事故扼殺在萌芽之際,切實保證橋梁的穩(wěn)定可靠運行,延長其使用壽命。