浅谈农村公路桥梁病害及养护问题

2018-09-29 05:46李博
中国科技纵横 2018年16期
关键词:加固养护农村公路

李博

摘 要:农村公路是保障农业和农村发展的先导性、基础性设施,建设农村公路为农村经济发展和社会进步提供了基础保障。但当前农村公路尤其是桥梁部分,存在重建轻养、养护管理机构队伍不健全等问题。桥梁是公路网中的重要构造物,是保障公路交通安全、畅通的重点。如何加强农村桥梁养护、管理工作,确保公路桥梁的完好畅通,是一个值得深入探讨的命题。本文作者基于榆中县农村公路桥梁的养护现状,对其在运营过程中出现的病害进行总结,分析相应病害的成因,提出了既有桥梁的养护、加固及管理方法,为榆中县地区农村公路桥梁养护提供相应的理论依据。

关键词:农村公路;桥梁;养护;管理;加固

中图分类号:U445.7 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2018)16-0124-02

农村公路时解决农村民生问题,保障农村经济发展的先决条件。截止2017底,甘肃省兰州市榆中县全县完成56个贫困村通自然村道路104条438.21公里,总投资19228.8万元。榆中县地区农村公路的快速发展及路网状况的持续改善,为全县脱贫攻坚,全面建成小康社会的目标提供了强大的支撑。农村公路在高速发展的同时,公路养护出现了一定的脱节。当下,农村公路广泛存在着重建轻养、养护管理机构队伍不健全等问题,这些问题可能导致农村公路的损毁,严重制约当地的经济发展。桥梁作为公路网中的重要构造物,是保障公路交通安全、畅通的重点。如何加强农村公路既有桥梁养护、加固、管理工作,保持桥梁在设计寿命内处于正常使用状态,确保公路桥梁的完好畅通,是一个值得深入探讨的命题[1]。

1 既有桥梁现阶段病害问题分析

(1)普遍病害。公路桥梁结构在运营过程中,既要承受自重和汽车荷载的作用,同时又要受到来自大自然环境的作用。随着服役时间的增长,桥梁结构会出现相应的病害,降低结构的承载能力,危及行车安全[2]。

目前,榆中地区农村公路桥梁存在的主要问题如表1及图1~4所示。

(2)病害原因分析。通过对桥梁出现相应病害进行类比和理论分析,可以得出主要病害诱因大概有以下两部分:

1)客观原因:①部分桥梁修建年代较早,设计桥梁荷载等级低。目前我国桥梁的荷载设计等级大幅提高,对数桥梁现行要求的荷载等级为公路-Ⅰ级,原有的设计荷载等级已经无法满足现有承载能力的要求,致使桥梁长期超负荷运营[3]。②设计及施工质量缺陷。由于前期设计以及是施工质量问题,造成桥梁结构从建成运营之时就存在安全隐患。例如桥梁防水措施不当,雨水下渗,造成梁体腐蚀。③环境因素的影响。桥梁结构受环境影响较大,特别是西北干(旱)寒(冷)地区,冬季为了防止道路积雪结冰,经常在路面撒盐,致使桥梁盐冻病害、胀裂腐蚀比较严重。④超载问题。二级或以下等级公路,由于未设相应监管设施,超载车辆较多。超载车辆使梁板产生过大的弯矩,造成梁板开裂;在支点处产生过大的剪力,造成腹板出现竖向裂缝,严重威胁桥梁和行车安全[4]。

2)养护问题:“三分建七分养”,合理、及时的养护是规避农村公路桥梁病害问题发生,确保桥梁使用安全,延长桥梁使用寿命的重要途径,目前榆中地区大部分农村公路桥梁存在养护不到位、不及时的问题。桥梁的主要构件或附属设施出现轻微缺损及磨耗老化后,由于不及时的养护、修补、更新,致使一系列次生问题产生,从而导致桥梁技术状况等级降低。榆中地区公路桥梁养护尚存在以下问题:①桥梁数量多,养护任务重。榆中地区农村公路里程长,桥梁占比较大。养护工作量大,养护成本高,养护任务重,是导致桥梁养护不及时、不到位的主要原因之一。②缺乏专业的养护人员和养护设备。农村公路养护专业技术人员较少,现有的相关负责人很难做到专职。缺乏专业人员导致桥梁养护时难以及时发现问题、总结问题、分析问题成因,无法对症下药,采取正确的养护措施。③桥梁技术档案不完善。榆中地区农村公路桥梁众多,部分桥梁修建年限过久,桥梁技术资料未能及时归档,导致桥梁养护管理人员对桥梁的病害状况、病害发展过程不清楚,无法系统、科学的对既有桥梁进行维护。

2 农村公路桥梁病害问题处理

2.1 既有病害处治

2.1.1 重點病害加固方法

(1)增大构件截面法。增大构件截面法主要为增加主梁截面和加厚桥面板。前者主要是采用与原结构等级相同或更高等级的混凝土,通过植筋等措施使新增加截面与原主梁结合在一起,通过提高梁的有效截面高度和抗弯惯性矩来提高承载能力。加厚桥面板法主要是增加桥面现浇层的厚度,降低主梁的荷载横向分布系数,使荷载横向分布更趋均匀,从而避免单梁受力较大或单板受力情况[5]。(2)体外预应力加固法。体外预应力加固既适用于桥梁结构的临时加固,也可以作为永久加固措施来提高桥梁结构的承载力。其主要是在梁体下缘安装预应力钢束,通过张拉使梁体产生偏心预压力,使结构内力发生重分布,以提高整体结构的承载能力。(3)改变结构体系加固法。不同的结构体系,其受力图式也不同。简支结构跨中受力最大,但连续结构墩顶的支反力可以减小跨中的受力。因此通过改变原有桥梁的结构形式,同样可以提高结构的承载性能。常用的有简支转连续、梁拱组合以及增加斜八字撑等。(4)增加横向联系加固。桥梁上部结构各主梁之间通过横梁连接,通过在主梁之间增设横隔梁,增加各主梁之间的横向刚度,均匀荷载横向分布。(5)粘贴碳纤维布(板)加固。碳纤维材料质量轻、耐腐蚀性好、抗拉强度高,其目前已被广泛用于混凝土桥梁的维修与加固。通过高性能粘结剂将碳纤维布粘贴在主梁底部,在荷载作用下参与受力,从而提高结构的承载性能。同时对于超过界限的裂缝,通常也采用粘贴碳纤维布封闭处理。

2.1.2 其他病害处治方法

对于桥梁结构出现的其他问题,应按《公路桥涵养护技术规范》(JTG H11-2004)的要求具体进行处理,如:对于梁板破损、钢筋保护层不足等问题,应凿除松脱、剥离等已松动的混凝土,对暴露的钢筋进行除锈、防锈处理,然后用环氧树脂砂浆或其它高强材料修补。对结构出现的非重要问题裂缝,应进行封闭处理。当裂缝<0.15mm时可采用表面封闭,当裂缝≥0.15mm时应采用环氧树脂胶进行灌缝封闭。对桥面出现的铺装层局部松动、掉块,应采用合理的方式进行修补处置。

2.2 加强农村公路养护管理

“冰冻三尺非一日之寒”,农村公路桥梁养护不到位、不及时,导致许多问题无法被及时解决,逐渐发展成为影响桥梁技术状况的大问题。要从根本上解决农村公路桥梁病害问题,就需要完善合理的养护管理政策[6]。

(1)加强对桥梁养护管理重要性的认知。桥梁是公路的重要构造物,是保证公路畅通的关键所在,公路的养护管理不能只以路面为重,要将桥梁的日常养护管理放在一个重要位置,加强日常的检查及维护,争取及早发现问题、解决问题,避免问题的发展,有效延长桥梁的使用寿命。(2)加强专职桥梁养护队伍的建设。桥梁是农村公路中技术含量高,技术密度大的构造物,桥梁养护工作有较强的专业性。加强桥梁养护队伍的建设,提高其专业性,在桥梁养护工作中能做到能发现问题,分析问题并解决问题。(3)提高养护经费预算。榆中地区农村公路桥梁数量较大,分布较广,这导致养护管理工作难度大、任務重。提高养护经费预算,保证经费及时到位,是提高桥梁养护的重要途径。(4)对桥梁进行定期的检查,将桥梁检查规范化、常态化。建立桥梁技术档案,档案内容应包含桥梁设计、建设、养护的各个方面。技术档案建立的目的在于让养护人员系统的、完整的查清桥梁的技术状况,养护时可以做到有侧重点。

3 结语

(1)文中总结了目前榆中县地区农村公路既有桥梁普遍从在的问题,重点对桥梁问题的严重程度及产生部位进行了分类,有助于管理、检测、养护人员对当前桥梁的普遍问题做出了解。(2)“三分建七分养”,桥梁问题的产生既有修建、使用、自然环境等因素,也有养护不及时、不专业造成的因素。本文对当前榆中县地区农村公路既有桥梁问题产生的原因进行了梳理,重点从养护方面对问题进行了分析。(3)对于文中总结的农村桥梁重要病害问题,本文列举了目前农村公路桥梁常见的几种加固方法,以便设计人员在针对具体桥梁结构时合理选用相应的加固方案。(4)合理、及时的养护是规避农村公路桥梁病害问题发生,确保桥梁使用安全,延长桥梁使用寿命的重要途径,为避免“重建不重养”的问题发生,本文对桥梁的养护管理方法提出了相应的建议。

参考文献

[1]杨小瑞.如何加强农村公路桥梁养管工作[J].建筑工程技术与设计,2016,(29):617.

[2]中华人民共和国交通部,JTG/T H21-2011.公路桥梁技术状况评定标准[S].北京:人民交通出版社,2011.

[3]钱大宝.混凝土桥梁病害成因概述与加固实例[J].建造技术,2010,24(6):847-849.

[4]中华人民共和国交通部,JTG/T H21-2011.公路桥梁承载能力检测评定规程[S].北京:人民交通出版社,2011.

[5]蒋泽汉,江涛.桥梁承载能力鉴定与桥梁加固设计[M].成都:西南交通大学出版社,2011.

[6]廖春亮.农村公路养护存在的问题及对策分析[J].中国房地产业,2017,(14):196.

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