高速公路桥梁养护技术探讨

【摘要】随着沿海与内地城市的交流越来越多，西部城市的发展也越来越迅速，交通量的迅猛增长，五一黄金周与十一黄金周，使得旅游带来的客运量大幅增加，物流越来越畅通，大件运输车和超重车也在不停的增多，由此，对高速公路及桥梁的破坏程度也越来越大，对于缺陷较严重的桥梁，如果得不到工程的及时养护维修，不仅会严重影响桥梁的使用周期，有些甚至会造成桥垮人亡的恶性人员伤亡事故。因此，为了保证高速公路的畅通，创造一个安全、舒适的行车环境，加强高速公路的桥梁养护管理就显得十分重要，桥梁养护已经成为高速公路养护工作的重点。本文麻将围绕高速公路桥梁养护技术进行探讨。

【关键词】高速公路桥梁养护技术探讨

中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A 文章编号：

一、桥梁概况及其结构衰减趋势

汉宜高速公路大部分经过湖泊水系众多的江汉平原，从1992～1995年分段竣工通车，共有桥梁涵洞742座。其中，大桥特大桥12座，中小桥345座，涵洞通道385道，大部分桥梁已运营约15年。由于交通发展迅猛运输车辆超载严重，现有公路技术汽车荷载标准改变，这些桥梁一部分已不能满足2004年交通部颁布的《公路工程技术标准》(JTGB0l一2003)，其中个别桥梁已判定为危桥。故对这些桥梁进行综合评估与改造加固势在必行。针对上述情况，逼着将在后文一一探讨。

桥梁结构同任何建筑结构一样，都有一定的设计使用寿命，符合自然衰减的规律。认识和掌握这一自然规律对桥梁养护有着重要意义。桥梁结构承受各种自然环境因素的影响，如混凝土碳化、钢筋锈蚀、预应力损失、墩台冲刷，以及承受各种非自然因素的人为破坏，如意外损伤，车辆超载等，使桥梁结构性能衰减呈不可逆性。桥梁一旦建成通车，其结构性能会随时间而不断衰减，若不加强养护，定期检测，适时采取措施加固维修、提载升级，则其结构性能衰减趋势将更甚。如下图所示，反映了桥梁结构性能随时间的衰减趋势。

二、高速公路桥梁养护的必要性

之所以要对高速公路桥梁进行有效的养护，主要是因为桥梁自身均有一定的设计寿命，而且满足自然衰减的规律(具体见图1)，如果不进行必要的养护，则高速桥梁在长期的高负荷运行下便会影响桥梁的实际使用性能。对于高速公路桥梁结构性能的自然衰减规律我们必须要给予有效地掌握，唯有如此我们才能够更加科学合理地开展桥梁养护作业。影响高速公路桥梁结构承受力水平的因素较多，通常包括墩台冲刷、预应力损失、钢筋锈蚀、混凝土碳化等若干自然性的因素，同时也包括车辆超载、意外损伤、交通流量超过桥梁设计标准等非自然性因素。虽然桥梁的结构性能衰减趋势的不可逆性让我们无法进行阻止，但是我们通过科学合理的养护作业、定期检测、维修加固，能够有效地延缓桥梁的结构性能衰减趋势，进而以一种更加经济的方式来确保整个高速公路系统的正常运行。

三、高速公路桥梁结构存在的主要问题

首先，对于高速公路桥梁来说，其结构同任何建筑结构一样，在设计之初，就有一定的设计使用寿命。高速公路桥梁结构的使用寿命一般受各种自然环境因素的影响，比如：混凝土的碳化、钢筋的锈蚀、预应力的损失以及墩台的冲刷，同时也要承受各种非自然因素的影响，如：人为破坏、意外损伤，车辆超载等因素。而且高速公路的桥梁结构性能衰减呈现不可逆性，也就是说高速公路桥梁一旦建成通车，其建筑结构性能一般会随时间的变化而不断衰减，若不加强其养护，进行定期检测工作，适时采取措施来加固维修以及提载升级，则其结构性能衰减趋势将更快。其次，我们看到高速公路桥梁养护管理单位的管理存在缺位，普遍存在着养路不养桥和重建不重养的管理思想，最终造成桥梁的失养，其主要表现在以下几个方面：(1)高速公路桥梁桥面不清洁，部分泻水孔堵塞。这些现象在在中小型桥梁中比较普遍；(2)引道路面与高速路桥衔接处建筑面不够平整。最终导致部分桥头跳车，行车不顺适，同时影响车速，降低行车安全，长期下去会直接影响桥的使用寿命；(3)部分桥梁的构件损坏没有及时维修。高速公路桥梁投入运营后，由于在前期的施工中出现的变位以及沉陷空洞、裂缝等毛病，在平时日常养护工作中也没有及时修补，造成部分路桥混凝土剥落以及钢筋外露锈蚀，桥梁的活动支座失去活动能力等等，这类桥梁养护上的毛病不及时处理能酿成大病。(4)其他还表现在对高速公路桥梁没有进行定期的检查检验，对桥梁建筑病害的状况和发展过程不清楚，同时还有些桥梁技术状况在各类建筑报表资料中混乱，管理不统一等等，这些都构成隐患。

四、高速公路桥梁养护技术

1、高速公路桥梁的检查

（1）高速公路桥梁养护的程序

高速公路桥梁养护工作的主要内容除日常保洁和维护保养外，还包括桥梁养护评定工作，并且根据桥梁技术状况评定结果来确定桥梁养护、维修、加固的内容。高速公路管养单位要把桥梁的小修保养纳入到日常养护工作中，并且在公路保养经费中列支专项资金，实现桥梁保养经费的定额制。对于高速公路桥梁的大中修工程，相关管理部门必须提交桥梁检测评定报告，科学制定维修、加固方案，编制养护预算，将其纳入到年度高速公路桥梁大中修计划，并通过招投标等方式组织有施工能力的单位进行桥梁的大中修工程。除此以外，重大桥梁的加固以及提载升级工程，则必须经过荷载试验和专题研究，经过方案必选、专家论证后方可实施。

（2）高速公路桥梁检查分类

高速公路桥梁检查分为日常巡查、经常检查、定期检查和特殊检查。日常巡查每日进行一次、经常检查每月进行一次，一般由管养单位或养护工区桥梁工程师、技术人员对桥面设施、上部结构、下部结构和附属构造物的技术状况进行巡视检查；定期检查按照规定周期（一般三年一周期），由管养单位或有专业检测资质的单位对桥梁主体结构及其附属构造物的技术状况进行定期跟踪的全面检查，评定桥梁技术状况等级；特殊检查由管养单位委托有专业检测资质的单位对桥梁技术状况进行鉴定，查清桥梁的病害成因、破损程度、承载能力和抗灾能力等。

（3）高速公路桥梁检查的内容

a.检查相关资料的收集

在进行桥梁检查前，对于检测工程师和技术人员，必须尽可能收集到该桥的建筑设计资料文件、施工资料文件以及养护档案资料，以便了解该桥的现状。

b.桥梁结构尺寸检测

采用测定仪器和钢尺等对高速公路桥梁的实际结构尺寸指标进行直接测量，并仔细核对设计资料，最终确定符合程度。

c.结构性能检测

桥梁的结构性能检测主要是对桥梁的混凝土强度以及钢筋强度等性能的综合检测。具体实施中可采用回弹仪和超声波脉冲法来检测混凝土强度。需要注意的是，对桥梁钢筋强度的检测一般可采用保护层测定仪，有的甚至凿开保护层进行应力应变检测。

d.桥梁结构缺陷检测

桥梁的结构缺陷检测包括：一是桥梁混凝土外观质量检查（如桥梁的空洞、蜂窝度面以及层理剥落等）；二是桥梁结构裂缝情况检测；三是桥梁结构的变形情况检测（如桥梁的沉降、冲刷和轴线变位等）。最后将以上桥梁资料的收集与检查资料建立相应的数据库文件，最终形成桥梁健康档案。

2、高速公路桥梁养护技术

根据高速公路桥梁养护检查中对桥梁技术状况做出的评价，来制定桥梁养护方案（如I 类属正常保养；II 类属小修；III 类需加固维修；IV 类需要通过专门检查来确定最终的升级或者改造方案）。其次根据桥梁的裂缝检查来确定桥梁养护方案，凡桥梁裂缝超过一定限度时，就必须进行加固来处理：一是桥梁的裂缝发展较快，六个月增大0.01cm 以上；二是桥梁的裂缝数量增加比较显著；三是除桥梁裂缝外，还存在有其它的严重隐患，这些都需进

行加固处理。再次，可采用体外预应力和碳纤维加固组合方案来加固高速公路桥梁。

（1）确定加固原则：一是经济性，这就要求桥梁加固的费用比新建费用节省至少一半以上投资；二是高速公路桥梁的加固要求足以延长该桥梁设计年限的20%～30%的使用寿命；三是是加固技术应该可靠、耐久以及养护方便，对发现的桥梁缺陷要一次性加固好，并且要对原有结构的损伤尽可能减至最低。

（2）确定以下几种常用的高速公路桥梁加固方法，并且供确定桥梁加固方案时参考应用（如增大路桥截面惯性矩法、粘贴法、预应力法以及改变体系法和综合法等等）。

【参考文献】

[1] 郑成建．浅谈目前高速公路桥梁养护管理工作[J]．黑龙江科技信息，2011(6)：31—32．

[2] 陈立强，潘伟，徐峰。高速公路的养护与管理[J]．中国水运，2009，(6)：12—14．

[3] 杜样．我国高速公路桥梁养护管理现状及问题[J]．科技传播，2010，(9)：59—60．

[4] 任旭东，张晓诚．浅谈公路桥梁的养护与维修加固[J]．山西建筑，2009。(11)：60—61

[5] 熊平高，杨应波．高速公路桥梁养护技术探讨[J]．国外建材科技，2007(3)．

[4] 何澄平．福建省高速公路养护管理体制的发展方向及对策[J]．公路交通技术，2005(5)．