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【摘 要】 预防性养护为主动养护,是在桥梁还未发生损坏前或產生轻微病害尚未形成破损前,采取预见性手段和有效措施,把病害及造成病害的因素发现在先、处治在前,不让病害进一步向更深层次发展。桥梁预防性养护的核心是达到最佳成本效益。本文从公路的预防性养护的定义入手,在保证养护工作的原则基础上,科学合理地安排养护与加固,针对经常性和周期性保养措施进行探讨。
【关键词】 公路桥梁;预防性养护;措施
我国是一个人口大国,并且国土资源也是非常辽阔的,为了能够实现南北贯通,加强我国与各区域间的贸易往来及其旅游业的发展,修建公路则成了一项很重要的工作。公路在我国运输行业占据着非常重要的位置,应该给予足够的重视。但是,并非只是修筑公路就能够确保公路运输的发展,后续的养护及其维修工作也是非常重要的。这项工作与公路的使用寿命及其在使用过程中公路的安全性是有着直接联系的。
一、公路桥梁预防性养护的重要意义
(一)公路桥梁的预防性养护
近些年,公路桥梁事故频繁发生,这样一来公路桥梁的预防性养护工作则显得非常重要。从历年来发生的安全事故看来,有很多都是因为对于公路桥梁的病害没有提前发现,并且养护工作没有及时进行而导致的。公路桥梁预防性养护属于一种定期的强制保养和维修措施,主要是对公路桥梁的病害进行遏制,以防使公路桥梁的轻微病害再次发生或者进一步扩展,这样就能有效减缓公路桥梁病害发展的速度、延长公路桥梁的使用寿命。预防性养护的实质是适当的时间,在桥梁上应用适当的技术措施。起核心思想就是要求运用最佳成本效益的养护措施,具有良好地前瞻性和经济性。
(二)桥梁预防性养护的要求
1、对桥梁技术档案进行完善,加强桥梁检测评定等基础性的工作,定期对桥梁技术状况进行调查,不断的对数据库进行完善和更新,及时、全面的掌握桥梁使用状况。
2、加强对桥梁检测力度和监管力度。加大检查频率,定期安排专人观察桥梁的病害,做好检查记录。把大、中桥、四五类桥及其荷载标准低的桥梁作为养护、监管的重点对象,在桥面铺装、伸缩缝、锥护坡等易损部件的经常性、预防性养护方面加大对资金的投入,有效延长桥梁的使用寿命。
3、加大预防性养护的投入,保证预防性养护的时效性。管理单位要积极推广应用预防性养护的新设备、新技术和新工艺,从而实现检测自动化、分析数字化、管理信息化、决策科学化。
二、实施预防性养护工作的原则
(一)合理地确定预防性养护的时机
公路要是修筑完成了,在经过验收并确定合格之后方可投入使用。然而并非在投入使用后就能开展养护工作。预防性养护工作的作用是否能正常发挥,养护是否有效,主要是由养护时机的选择来决定的。公路的修筑的主要根据是其所在地的地形特点,其决定了公路所具有的性能。在开展养护工作前,工作者应测试公路的各项性能,掌握整个公路功能开始失效的时间,这是开展后续工作的主要基础。在结合了科学测试和经验之后发现,预防性养护措施的实施时机主要是在公路投入使用一段时间后,其情况还是非常良好的,或者只有局部地方出现了功能问题并且也是予以防护的最佳时机。然而,要是公路主要支撑的结构有问题,则说明公路的主题有了问题,对于车辆与行人的安全造成了严重威胁,就无法再对预防性养护措施进行选择,要及时重建来确保道路能够正常通行。从另一个角度而言,采取预防性养护措施,可以降低公路重建的几率,推动交通的良好发展,加强公路的耐久性。
(二)全面调查和科学评价
公路桥梁的预防性养护措施不可以只局限于传统的施工方法,现今社会发展速度很快,信息化也得到了广泛应用,加之人们生活水平的提高在很大程度上增加了交通压力,对于公路的养护维修工作而言,道路路况是非常重要的。所以,必须及时、有效的掌握交通情况。信息化的监管手段不但能够达到及时收讯的效果,还可以对道路数据进行汇总,在经过分析和对比研究之后,能够为推算公路使用情况的演变,道路交通情况的掌握提供很大的帮助。信息平台为交通提供预警,为公路部门针对其实际情况制定详细的养护计划来说提供了便利,从而可以防止管理决策和防护措施出现滞后与脱节现象,有效提升桥梁的使用效率,节约成本。
(三)合理的制定年度养护计划,控制大、中修的比例
在制定公路桥梁预防性养护技术计划的时候,并不能只按照统一的标准时间来养护,同时,养护工作并非是一蹴而就的。只有结合大修、中修与小修,穿插各个具体项目的翻修改造,才可以使桥梁养护工作逐步完成完成。具体而言,在制定计划的时候,中修是最先应该考虑的,其次就是要鼓励预防性养护工作进,最后则是对大修或者翻修项目进行合理的改造和控制,以便于使养护工作能够实现良性循环。通常而言,对于状况较好的公路,其大修的总里程应该控制在5%~7%之间,中修的总里程不可以在10%一下,路况较差的路段,应该加大改造,并且中修所投入的人力、物力、材料也是不可以削减的。
三、桥梁预防性养护技术研究
(一)针对裂缝的预防性养护技术
对于混凝土桥梁,从结构承载力影响的角度出发,裂缝分为结构性裂缝、非结构性裂缝两大类。非结构性裂缝暂时不会对结构的承载力造成危害,但超过一定限值时则可能对结构的耐久性、美观性造成影响;结构性裂缝预示结构承载能力不足或降低,大多是由于结构整体或局部构件的强度、刚度、延性不足引起。一般裂缝宽度达到0.05mm时即可见,小于此值的称为微观裂缝。在裂缝宽度小于0.3mm时,对结构物的正常使用、耐久性以及安全性无任何妨碍,构件内的钢筋也不会锈蚀,因此预防性养护的重点应放在大于0.3mm的范围内。常用的填缝材料有环氧树脂、聚氨脂、水泥砂浆和水泥浆等。环氧树脂主要用于裂缝的传力连接,适合于裂缝宽度大于0.1mm的情况;聚氨脂主要用于封闭活动裂缝,适合于裂缝宽度大于0.3mm的情况,也可用于湿缝,甚至是有水压的情况;水泥浆和水泥砂浆用于潮湿裂缝边缘的修补比较有效,水泥浆适合于裂缝宽度大于0.25mm的情况,水泥砂浆适合于裂缝宽度大于0.8mm的情况。大于限值的裂缝修补常采用树脂注入法,它是利用在特制合成橡胶管状注入器中,充满树脂膨胀产生的300kPa左右的恒定自然弹性压力,将高分子树脂修补材料缓慢持续地压入裂缝中,以使灌注材料注入到宽仅0.02mm的裂缝末端,同时将裂缝中积存的空气压入混凝土的毛细孔中,并通过混凝土的自然呼吸作用排出,保证修补质量。灌注材料是BL-GROUT,密封材料是SB-101,采用的工具是BL注入器或DD注入器。 (二)针对混凝土表层缺陷的预防性养护技术
因施工、设计、养护等原因,混凝土表层会出现很多缺陷,如蜂窝、麻面、空洞、露筋、剥落等,对于混凝土表层缺陷的预防性养护要点是:首先要采用人工、风镐或射水等办法,清除干净已损坏的混凝土,直至露出完好混凝土并扩展到钢筋除锈所需的范围。混凝土表层缺陷修补常使用的材料有混凝土、水泥砂浆、混凝土黏结剂、环氧树脂黏结材料等。采用混凝土修补时,应采用相同或高一个标号的混凝土,水泥标号不得低于原混凝土的水泥,必要时可加入适量减水剂以提高和易性;采用水泥砂浆,当孔洞较深时可添加适量粒料,以增加砂浆强度,减少干缩裂缝;采用混凝土黏结剂时,可根据不同要求,拌制净浆、砂浆及混凝土等形式;采用环氧树脂黏结材料时,可以是环氧胶液、环氧砂浆、环氧混凝土,一般要根据需要添加硬化剂、增塑剂、稀释剂等外加剂,因其价格昂贵,只适用于质量要求较高的部位路基排水工程预防性养护。
(三)针对桥面铺装的预防性养护技术
桥面铺装层一般选取能够与主梁有效结合的材料,满足防止渗透、抗滑、抵抗振动变形、抵抗温度作用等功能,同时选取便于养护管理和施工的铺装种类。我省干线公路桥面铺装一般选用沥青混凝土,但此类铺装层易发生推移、波浪、坑槽、纵横向和龟网裂等病害。沥青混凝土桥面铺装的预防性养护要点是:选取优质的铺装材料;设计合理的铺装结构;采取有效的施工质量控制;注重桥面铺装与桥面板的黏结质量,桥面铺装与伸缩缝的连接,桥面铺装的排水处理。桥面铺装有许多新材料,经改性后的沥青混凝土铺装层能有效提高抗滑性、黏结性、耐久性等各方面指标;添加聚丙烯纤维能有效增加沥青混合料的高温稳定性、低温柔韧性和水稳定性;添加聚脂纤维各方面的技术性能要好于聚丙烯纤维,对减少铺装层开裂有很好的作用;使用纤维网可有效控制桥面裂缝,提高桥面的防水等级;采用SMA结构,具有抗滑、密实、耐久、抗疲劳、抗车辙、低温开裂少等特点;而环氧树脂沥青混凝土是普通沥青混凝土弯拉劲度的4倍,疲劳寿命的10~30倍,但施工困难,价格也是20倍左右。在沥青混凝土铺装层的龟网裂处理方面,还有不少瀝青再生处治技术,如TL2000、沥青路面强化保护剂等,只要将其均匀地喷洒在旧路面,沥青再生剂就会渗入旧路面,将老化沥青激活,达到路用技术要求,密封细小裂缝。
四、结语
公路桥梁是国家经济建设的一项重要基础设施,公路桥梁在经受繁重的轴载负荷和密集交通量的反复作用的同时,还经受气候、环境的影响,桥梁的品质呈逐年下降趋势,桥梁结构存在着大量的破损和病害,不得不进行大范围的维修。在不同的时间采取不同的养护措施所需的费用相差是很大的,这就需要确定路况良好时进行预防性养护和桥梁破坏时进行大中修的费用效益关系。因此,预防性养护是对现有桥梁有计划的、经济有效的一项维护工具。
参考文献:
[1]张雅涛.高等级公路加强预防性养护的意义及具体实施建议[J].交通世界,2006(4):12-14
[2]何本万,卢静.公路预防性养护时机的确定方法探讨[J].交通科技,2011,(01)
[3]刘培.论预防性公路养护理论的应用与实施[J].民营科技,2011,(10).
【关键词】 公路桥梁;预防性养护;措施
我国是一个人口大国,并且国土资源也是非常辽阔的,为了能够实现南北贯通,加强我国与各区域间的贸易往来及其旅游业的发展,修建公路则成了一项很重要的工作。公路在我国运输行业占据着非常重要的位置,应该给予足够的重视。但是,并非只是修筑公路就能够确保公路运输的发展,后续的养护及其维修工作也是非常重要的。这项工作与公路的使用寿命及其在使用过程中公路的安全性是有着直接联系的。
一、公路桥梁预防性养护的重要意义
(一)公路桥梁的预防性养护
近些年,公路桥梁事故频繁发生,这样一来公路桥梁的预防性养护工作则显得非常重要。从历年来发生的安全事故看来,有很多都是因为对于公路桥梁的病害没有提前发现,并且养护工作没有及时进行而导致的。公路桥梁预防性养护属于一种定期的强制保养和维修措施,主要是对公路桥梁的病害进行遏制,以防使公路桥梁的轻微病害再次发生或者进一步扩展,这样就能有效减缓公路桥梁病害发展的速度、延长公路桥梁的使用寿命。预防性养护的实质是适当的时间,在桥梁上应用适当的技术措施。起核心思想就是要求运用最佳成本效益的养护措施,具有良好地前瞻性和经济性。
(二)桥梁预防性养护的要求
1、对桥梁技术档案进行完善,加强桥梁检测评定等基础性的工作,定期对桥梁技术状况进行调查,不断的对数据库进行完善和更新,及时、全面的掌握桥梁使用状况。
2、加强对桥梁检测力度和监管力度。加大检查频率,定期安排专人观察桥梁的病害,做好检查记录。把大、中桥、四五类桥及其荷载标准低的桥梁作为养护、监管的重点对象,在桥面铺装、伸缩缝、锥护坡等易损部件的经常性、预防性养护方面加大对资金的投入,有效延长桥梁的使用寿命。
3、加大预防性养护的投入,保证预防性养护的时效性。管理单位要积极推广应用预防性养护的新设备、新技术和新工艺,从而实现检测自动化、分析数字化、管理信息化、决策科学化。
二、实施预防性养护工作的原则
(一)合理地确定预防性养护的时机
公路要是修筑完成了,在经过验收并确定合格之后方可投入使用。然而并非在投入使用后就能开展养护工作。预防性养护工作的作用是否能正常发挥,养护是否有效,主要是由养护时机的选择来决定的。公路的修筑的主要根据是其所在地的地形特点,其决定了公路所具有的性能。在开展养护工作前,工作者应测试公路的各项性能,掌握整个公路功能开始失效的时间,这是开展后续工作的主要基础。在结合了科学测试和经验之后发现,预防性养护措施的实施时机主要是在公路投入使用一段时间后,其情况还是非常良好的,或者只有局部地方出现了功能问题并且也是予以防护的最佳时机。然而,要是公路主要支撑的结构有问题,则说明公路的主题有了问题,对于车辆与行人的安全造成了严重威胁,就无法再对预防性养护措施进行选择,要及时重建来确保道路能够正常通行。从另一个角度而言,采取预防性养护措施,可以降低公路重建的几率,推动交通的良好发展,加强公路的耐久性。
(二)全面调查和科学评价
公路桥梁的预防性养护措施不可以只局限于传统的施工方法,现今社会发展速度很快,信息化也得到了广泛应用,加之人们生活水平的提高在很大程度上增加了交通压力,对于公路的养护维修工作而言,道路路况是非常重要的。所以,必须及时、有效的掌握交通情况。信息化的监管手段不但能够达到及时收讯的效果,还可以对道路数据进行汇总,在经过分析和对比研究之后,能够为推算公路使用情况的演变,道路交通情况的掌握提供很大的帮助。信息平台为交通提供预警,为公路部门针对其实际情况制定详细的养护计划来说提供了便利,从而可以防止管理决策和防护措施出现滞后与脱节现象,有效提升桥梁的使用效率,节约成本。
(三)合理的制定年度养护计划,控制大、中修的比例
在制定公路桥梁预防性养护技术计划的时候,并不能只按照统一的标准时间来养护,同时,养护工作并非是一蹴而就的。只有结合大修、中修与小修,穿插各个具体项目的翻修改造,才可以使桥梁养护工作逐步完成完成。具体而言,在制定计划的时候,中修是最先应该考虑的,其次就是要鼓励预防性养护工作进,最后则是对大修或者翻修项目进行合理的改造和控制,以便于使养护工作能够实现良性循环。通常而言,对于状况较好的公路,其大修的总里程应该控制在5%~7%之间,中修的总里程不可以在10%一下,路况较差的路段,应该加大改造,并且中修所投入的人力、物力、材料也是不可以削减的。
三、桥梁预防性养护技术研究
(一)针对裂缝的预防性养护技术
对于混凝土桥梁,从结构承载力影响的角度出发,裂缝分为结构性裂缝、非结构性裂缝两大类。非结构性裂缝暂时不会对结构的承载力造成危害,但超过一定限值时则可能对结构的耐久性、美观性造成影响;结构性裂缝预示结构承载能力不足或降低,大多是由于结构整体或局部构件的强度、刚度、延性不足引起。一般裂缝宽度达到0.05mm时即可见,小于此值的称为微观裂缝。在裂缝宽度小于0.3mm时,对结构物的正常使用、耐久性以及安全性无任何妨碍,构件内的钢筋也不会锈蚀,因此预防性养护的重点应放在大于0.3mm的范围内。常用的填缝材料有环氧树脂、聚氨脂、水泥砂浆和水泥浆等。环氧树脂主要用于裂缝的传力连接,适合于裂缝宽度大于0.1mm的情况;聚氨脂主要用于封闭活动裂缝,适合于裂缝宽度大于0.3mm的情况,也可用于湿缝,甚至是有水压的情况;水泥浆和水泥砂浆用于潮湿裂缝边缘的修补比较有效,水泥浆适合于裂缝宽度大于0.25mm的情况,水泥砂浆适合于裂缝宽度大于0.8mm的情况。大于限值的裂缝修补常采用树脂注入法,它是利用在特制合成橡胶管状注入器中,充满树脂膨胀产生的300kPa左右的恒定自然弹性压力,将高分子树脂修补材料缓慢持续地压入裂缝中,以使灌注材料注入到宽仅0.02mm的裂缝末端,同时将裂缝中积存的空气压入混凝土的毛细孔中,并通过混凝土的自然呼吸作用排出,保证修补质量。灌注材料是BL-GROUT,密封材料是SB-101,采用的工具是BL注入器或DD注入器。 (二)针对混凝土表层缺陷的预防性养护技术
因施工、设计、养护等原因,混凝土表层会出现很多缺陷,如蜂窝、麻面、空洞、露筋、剥落等,对于混凝土表层缺陷的预防性养护要点是:首先要采用人工、风镐或射水等办法,清除干净已损坏的混凝土,直至露出完好混凝土并扩展到钢筋除锈所需的范围。混凝土表层缺陷修补常使用的材料有混凝土、水泥砂浆、混凝土黏结剂、环氧树脂黏结材料等。采用混凝土修补时,应采用相同或高一个标号的混凝土,水泥标号不得低于原混凝土的水泥,必要时可加入适量减水剂以提高和易性;采用水泥砂浆,当孔洞较深时可添加适量粒料,以增加砂浆强度,减少干缩裂缝;采用混凝土黏结剂时,可根据不同要求,拌制净浆、砂浆及混凝土等形式;采用环氧树脂黏结材料时,可以是环氧胶液、环氧砂浆、环氧混凝土,一般要根据需要添加硬化剂、增塑剂、稀释剂等外加剂,因其价格昂贵,只适用于质量要求较高的部位路基排水工程预防性养护。
(三)针对桥面铺装的预防性养护技术
桥面铺装层一般选取能够与主梁有效结合的材料,满足防止渗透、抗滑、抵抗振动变形、抵抗温度作用等功能,同时选取便于养护管理和施工的铺装种类。我省干线公路桥面铺装一般选用沥青混凝土,但此类铺装层易发生推移、波浪、坑槽、纵横向和龟网裂等病害。沥青混凝土桥面铺装的预防性养护要点是:选取优质的铺装材料;设计合理的铺装结构;采取有效的施工质量控制;注重桥面铺装与桥面板的黏结质量,桥面铺装与伸缩缝的连接,桥面铺装的排水处理。桥面铺装有许多新材料,经改性后的沥青混凝土铺装层能有效提高抗滑性、黏结性、耐久性等各方面指标;添加聚丙烯纤维能有效增加沥青混合料的高温稳定性、低温柔韧性和水稳定性;添加聚脂纤维各方面的技术性能要好于聚丙烯纤维,对减少铺装层开裂有很好的作用;使用纤维网可有效控制桥面裂缝,提高桥面的防水等级;采用SMA结构,具有抗滑、密实、耐久、抗疲劳、抗车辙、低温开裂少等特点;而环氧树脂沥青混凝土是普通沥青混凝土弯拉劲度的4倍,疲劳寿命的10~30倍,但施工困难,价格也是20倍左右。在沥青混凝土铺装层的龟网裂处理方面,还有不少瀝青再生处治技术,如TL2000、沥青路面强化保护剂等,只要将其均匀地喷洒在旧路面,沥青再生剂就会渗入旧路面,将老化沥青激活,达到路用技术要求,密封细小裂缝。
四、结语
公路桥梁是国家经济建设的一项重要基础设施,公路桥梁在经受繁重的轴载负荷和密集交通量的反复作用的同时,还经受气候、环境的影响,桥梁的品质呈逐年下降趋势,桥梁结构存在着大量的破损和病害,不得不进行大范围的维修。在不同的时间采取不同的养护措施所需的费用相差是很大的,这就需要确定路况良好时进行预防性养护和桥梁破坏时进行大中修的费用效益关系。因此,预防性养护是对现有桥梁有计划的、经济有效的一项维护工具。
参考文献:
[1]张雅涛.高等级公路加强预防性养护的意义及具体实施建议[J].交通世界,2006(4):12-14
[2]何本万,卢静.公路预防性养护时机的确定方法探讨[J].交通科技,2011,(01)
[3]刘培.论预防性公路养护理论的应用与实施[J].民营科技,2011,(10).