高速公路桥涵病害维修工程的探讨
2016-02-29
0.引言
高速公路的桥涵对公路和施工工期、工程造价有较大影响。我们之所以要综合考虑周全来进行高速公路的桥梁施工是因为公路桥涵建设与农田水利及人民生活关系密切。在高速公路桥梁施工过程中，不但要求其具有经久耐用的作用，而且还要求其外表美观，但是由于桥涵受水文地质条件、当地气候、施工不良、车辆严重超载行驶等不利因素影响，桥涵病害随着时间就暴露出来了。常见的桥涵病害类型有墩台、梁板开裂，墩台基础冲空，锥坡护岸等附属设施水毁以及桥头跳车等。在施工中，要完全消除桥涵的各种病害是不可能的，因此如何根据实际情况采取相应措施去维修桥涵病害、对病害加以控制、防治桥涵的质量问题出现这些问题刻不容缓。
1.高速公路工程概况
广佛高速公路全线长15.7公里，有8车道，设计时速120公里。由于其车辆荷载渠化行驶，重载车辆多，交通量大，工作条件恶劣等问题，目前广佛高速公路的桥涵存在裂缝、混凝土破损、伸缩缝损坏、桥头搭板下沉等病害。为了保证高速公路桥涵的运营安全，对广佛高速公路全线桥涵病害进行维修的工作不容置疑。针对广佛高速公路的实际桥涵病害情况，本工程主要是对全线桥涵的裂缝封闭和灌注处理、破损混凝土进行修补、既有钢板除锈以及四座箱涵粘贴钢板加固处理。
2.高速公路桥涵病害分析
一座桥梁从建成到使用牵涉到设计、施工、监理、运营管理等各个方面。由于种种原因：设计疏漏、施工低劣、监理不力导致高速公路的桥涵出现一系列病害。
2.1施工养护不当，存在众多裂缝病害
由于广佛高速公路的施工养护不当，铺装层与行车道板之间存有间隙；导致桥涵出现龟裂，裂缝有多余，形状杂乱。而长时间的使用，由于温度应力，上部结构受力裂缝的反射；高速公路又产生横向裂缝，使裂缝的方向与行车方向垂直。同时，装配式简支梁接缝质量差、桥面板上裂缝的反射，有的裂缝延伸方向与行车方向一致。铺装层与桥面板之间存在的脱空间隙使到水泥混凝土铺装上裂缝宽度较大，并有混凝土破裂。具体的情况如下图所示：
2.2桥涵凹凸不平，伸缩缝病害多样
由于设计不周引起的伸缩缝损坏，铺装层材料质量分布不均，局部区域混凝土抗剪强度不够导致铺装层局部存在凹陷；结构计算时荷载少算或部分漏算、结构受力假设与实际受力不符、内力与配筋计算错误使到伸缩缝周边混凝土破损；沥青混凝土铺装层不平整，沿行车方向存在具有一定长度的凹槽；结构设计时与施工的脱节、沥青混凝土材料质量差、设计断面不足、钢筋设置偏少或布置错误都会形成橡胶条破裂、结构刚度不足等伸缩缝中堵塞，最终导致多种伸缩缝桥涵病害。
2.3检查桥涵病害工程的要点
由于广佛高速公路病害产生的原因主要是横纵向联系的刚度弱，桥梁整体受力较差，导致到桥梁构件产生了裂缝、混凝土剥落等问题。要对桥涵进行维修保养主要针对以下问题进行检查：
（1）桥梁的边腹孔与中腹孔上弦杆是否存在竖向裂缝、露筋；
（2）弦杆与拱腿的节点是否出现裂缝；
（3）微弯板是否存在裂缝、渗水和露筋；
（4）微弯板与拱片的连接支承是否松动等；
（5）拱片之间连接的横梁是否存在裂缝、混凝土剥落；
3.桥涵病害维修措施
3.1广佛高速公路桥涵病害维修工程内容
根据广佛高速公路的桥涵病害原因，维修工程的施工前要认真审查施工单位提交的施工方案及施工进度计划的合理性、协调性及可行性，把好工程节点控制，保证到维修工作精确顺利进行；在工程进入施工阶段后，要求施工单位根据进度总计划制定周计划，并每天到现场检查工程是否按计划进行，了解计划执行情况，如施工进度跟不上，立即会同监理、施工单位查找原因，提出对策，并对原计划做合理、可行的调整；在维修施工期间还需要加强履约情况检查，确保设备、人员到位，工程实施期间采取抽查和定期检查3次；定期对工程部相关人员、监理及承包人召开工地例会，加强对重点工序，制约工程进度工序的监管，并且定期出版施工进度月报，形成多道监督机制，确保项目按合同工期保质保量的完成。其中，具体的桥涵维修工程的施工内容包括如下五点：
（1）对梁体及桥墩宽度小于0.15mm的裂缝进行封闭，工程量为4731.16m；
（2）对梁体及桥墩宽度大于0.15mm的裂缝进行灌注，工程量为2018.75m；
（3）对桥涵部分破损混凝土进行修补，工程量为1017.39m2；
（4）对部分桥面裂缝修进行封闭，工程量为190m；
（5）对泌冲立交桥和罗城匝道FK0+010.33中桥分别增设和更换D80型钢伸缩缝，工程量为124m；
（6）对部分连接钢板进行防锈处理，工程量为950m2；7、对原脱空钢板进行二次灌注，工程量为35m2。
3.2广佛高速公路桥涵病害维修主要措施
3.2.1在原桥主梁基础上加固增强，减少裂缝
维修工程开工前组织设计、监理、施工单位做好技术交底工作，明确技术要求、执行标准，可利用沥青混凝土质量好的材料对横纵向产生的裂缝进行填补。对梁体及桥墩宽度小于0.15mm的裂缝进行封闭；对梁体及桥墩宽度大于0.15mm的裂缝进行灌注。对季节性冻融地区的桥头地基遇有饱和细粒土或含水土层时，应全部挖除换填透水性土，压实后再填路基。通过这些措施使到裂缝，虽然这些裂缝得到进一步的修复，对结构的承载能力提升，也避免了伴有碱蚀、渗水的裂缝，增加桥涵结构的耐久性。 3.2.2合理选择路堤填料，保证桥涵质量
施工过程中严格把好原材料的进场关，所有材料进场必须进行送检，符合规范或设计要求方可进场，化学锚栓、钢板、灌注胶体等主要材料必须有出厂合格证明，化学锚栓、钢板、灌注胶体等材料按规范进行抽检，同时重视钢板喷锌防锈的试验工作，杜绝不合格材料进场。不准采用高塑性粘土填筑桥头路段；在桥头路堤任一高度的平面内不应采用不同填料填筑；季节性冻融地区的桥头路基上部采用水稳性好、冻融性好强度高的粗粒土填筑，填筑深度应不小于最大冻深。
3.2.3高度控制维修工序，完善桥涵病害
严格控制每道工序中的各项技术指标，对施工工艺、施工工序、施工方法等进行全方位监管、全环节的检查，做到对隐蔽工程、重要工程部位要求必须有监理签认后方可进行下一道工序；对紧固件（如化学锚栓植完后进行拉拔试验）进行安全检测；对裂缝的灌注质量，采取钻孔取芯的方法进行抽检；为确保质量，重要、关键工序的施工养护工程部相关人员到场进行全过程的跟踪，有力消除影响工程质量的不利因素。施工过程中，，应完成台前防护工程及桥梁上部结构；应注意结构物两端对称填筑施工；严格按有关规程作业，控制每层填筑厚度和碾压遍数。
3.2.4施工结束后要检查工程的质量
与监理单位认真做好抽样试验工作，以数据保证质量。本次专项工程在施工单位工地抽样试验基础上，随机对化学锚栓、钢板、灌注胶体等原材料抽样试验1次，以鉴定施工单位抽样试验结果是否真实可靠，试验结果全部合格，合格率为100%，满足设计要求和养护技术规范标准。
4.结束语
广佛高速公路全线桥涵病害维修工程之所以能够圆满地完成。在建设期间没有安全事故发生，是因为具体地分析了桥涵病害产生的原因，根据具体问题去进行维修。目前，我国还有很多桥梁有着病害的安全隐患，对桥涵病害进行检测，针对问题展开维修措施刻不容缓。只有定期维修高速公路的桥涵病害才能保证到交通道路的安全行驶、避免不必要发生的事故，进而提高经济效益和社会效益保证人民的生命财产安全 。
