論混凝土橋梁的使用和維護(hù)

論混凝土橋梁的使用和維護(hù)

      摘 要：人們重視的是橋梁的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和施工階段，而運(yùn)營養(yǎng)護(hù)階段卻往往被人們所忽視，由于橋梁沒有得到及時(shí)和合理的養(yǎng)護(hù)而出現(xiàn)事故的現(xiàn)象是十分常見的。本文主要討論混凝土橋梁的養(yǎng)護(hù)問題。
      所有的橋梁，都要經(jīng)過規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營養(yǎng)護(hù)四個(gè)階段。人們重視的是橋梁的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和施工階段，城市、政府管理部門會花大量的精力去規(guī)劃橋梁，設(shè)計(jì)人員會努力去完善他們的理論和計(jì)算，保證橋梁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定與安全，施工單位會根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)主管部門的要求精心施工。
　　而最后一個(gè)階段（運(yùn)營養(yǎng)護(hù)）的經(jīng)歷時(shí)間最長，卻往往是最容易被忽視的，一旦橋梁竣工驗(yàn)收后，常常會聽任它被人、自然、交通和天氣的肆意作用，使有缺陷的細(xì)部年復(fù)一年地發(fā)展，使原先微小的缺陷慢慢發(fā)展成重大的安全隱患甚至直接破壞，造成重大的安全事故和財(cái)產(chǎn)損失。由于橋梁沒有得到及時(shí)和合理的養(yǎng)護(hù)而出現(xiàn)事故的現(xiàn)象是十分常見的。本文主要討論混凝土橋梁的養(yǎng)護(hù)問題。
　　1.養(yǎng)護(hù)記錄的重要性
　　進(jìn)入運(yùn)行階段的橋梁必須進(jìn)行精心的養(yǎng)護(hù)，同時(shí)還必須有相應(yīng)的觀測記錄資料，這些資料必須包括以下內(nèi)容：
　?。?）橋梁中的基本資料——橋梁的規(guī)劃及其設(shè)計(jì)，施工中的一切特征；
　?。?）發(fā)生在整個(gè)橋梁使用期間的正常的、非計(jì)劃性的觀測日期和情況；
　?。?）有關(guān)觀測、修理和如果已經(jīng)發(fā)生損壞的全部資料。
　　上述的每一條，對橋梁的運(yùn)行都極其重要。在對橋梁檢查時(shí)應(yīng)將發(fā)現(xiàn)的問題記錄下來，當(dāng)有事故產(chǎn)生時(shí)，對所檢查的和發(fā)現(xiàn)的問題，以及已經(jīng)對所發(fā)現(xiàn)的問題作了些什么措施，都是重要的資料。記錄應(yīng)包括一切可獲得的基本資料，如設(shè)計(jì)和施工，以及決定結(jié)構(gòu)荷載能力的足夠的結(jié)構(gòu)細(xì)部等資料，也包括橋梁的照片，重要的尺寸和關(guān)于定線及年齡的資料等。
　　負(fù)責(zé)養(yǎng)護(hù)橋梁的單位，應(yīng)建立和保持這些橋梁記錄的資料。完善的記錄資料和精心的養(yǎng)護(hù)可以延長橋梁使用年限，也可以為今后新橋的建設(shè)使用提供借鑒。每一座橋梁還應(yīng)建立相應(yīng)的檔案，并記錄所有構(gòu)件的尺寸，橋梁的寬度、跨度和凈空，以及有關(guān)的平、立面圖。檔案還應(yīng)包括下述全部資料：
　?。?）橋梁的鑒定——橋位和足夠的照片來說明其不尋常的特性。照片至少包括一張橫跨橋梁的道路俯視照片和一張橋梁的側(cè)視照片；
　?。?）所有的檢查記錄，應(yīng)具有一個(gè)記載最遲的檢查日期和任何需要修理的說明的完整系統(tǒng)；
　　（3）包括橋梁的原始成本和后來的修理費(fèi)用，
　?。?）任何關(guān)于橋梁使用和維修養(yǎng)護(hù)的通告或使用荷載情況的資料，注意超載情況的記錄，。
　　—般，每年一次的檢查，對于在良好條件下的橋梁，應(yīng)該是足夠的。對于老橋和那些在結(jié)構(gòu)上有些問題的橋梁，就需要更頻繁的檢查。
　　因此，在優(yōu)良的橋梁養(yǎng)護(hù)計(jì)劃中，應(yīng)該有三方面內(nèi)容：
　?。?）一套良好的記錄；
　?。?）關(guān)于每個(gè)結(jié)構(gòu)的材料特性和尺寸資料，
　?。?）具備進(jìn)行常規(guī)檢查的合格工程師。
　　2.對養(yǎng)護(hù)人員的要求
　　橋梁的養(yǎng)護(hù)檢查必須要有專門的專業(yè)人員負(fù)責(zé)，從事橋梁養(yǎng)護(hù)檢查的人員，應(yīng)該具有相應(yīng)的專業(yè)知識和資質(zhì)或經(jīng)過專門的培訓(xùn)，有能力對橋梁不安全因素進(jìn)行探測和作出評價(jià)。
　　每一種結(jié)構(gòu)型式，都有它自己的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、薄弱環(huán)節(jié)和相應(yīng)的破壞形式。能干的檢查人員能檢查出橋梁在不同時(shí)期所存在的問題，以避免問題的擴(kuò)大和事故的發(fā)生。養(yǎng)護(hù)檢查是一項(xiàng)重要的工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、及時(shí)維護(hù)可以確保橋梁的正常使用和使用壽命。
　　3.混凝土橋的受損原因
　　一般人認(rèn)為，鋼筋混凝土橋梁是一種永久性結(jié)構(gòu)，毋需養(yǎng)護(hù)。雖然，混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命是長一些，但是有條件的，那就是必須正常使用，而實(shí)際使用中，橋梁常常會在超載、人為損壞、氣候和腐蝕情況下使用，這樣就勢必會是使橋梁產(chǎn)生累積損傷造成的缺陷和破壞。
　　超載是除交通事故以外對橋梁的損壞最嚴(yán)重的作用。
　　車輛在混凝土橋面結(jié)構(gòu)上，或者地瀝青路面的磨耗層上行駛，在這兩種情況下，就會產(chǎn)生“路面磨耗層”，車輛會引起磨耗，路面被侵蝕。車輛還會引起交通事故，而事故能使橋梁的一部分破裂。
　　溫度變化會使橋梁構(gòu)件產(chǎn)生熱脹冷縮，長期受到熱脹冷縮的作用也會使橋梁提前產(chǎn)生裂縫和損壞。
　　冬季雨雪天，人們通過撒鹽的辦法來防止車輛的滑動，鹽會破壞混凝土也會腐蝕鋼材，引起橋面剝落。
　　在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的社會里，超載、人為損壞和腐蝕情況已經(jīng)不可避免，除了必須嚴(yán)格限制超載車輛的通行外，要保持橋梁能正常運(yùn)營，只有通過及時(shí)養(yǎng)護(hù)和維修。
　　4.混凝土橋的養(yǎng)護(hù)
　?。?）鹽腐蝕的矯正
　　如果用鹽來溶化雪和冰，則橋面很快就會破壞。如果瀝青路面磨耗層是疏松的，鹽水就會透入并侵蝕混凝土，直至嚴(yán)重破壞，但在表面卻往往不易被人們分析。
　　如果要用鹽來控制冰雪，橋面必須有效地密封，磨耗層要放在密封處以資保護(hù)。人們試驗(yàn)過許多辦法，但目前相對比較徹底的密封辦法是將—個(gè)惰性材料的薄膜固體板，用一層粘膠粘結(jié)于橋面，再用至少50毫米左右的瀝青磨耗層覆蓋。
　　這種辦法也是用來修理已經(jīng)損壞的橋面的最有效方法。被鹽腐蝕破壞了的混凝土必須去除，并擦干凈鋼筋。在孔隙處，要用環(huán)氧混凝土灌澆，或者在斷面較大的部分用普通混凝土填充。經(jīng)過修理的橋面必須用薄膜密封層和磨耗層加以覆蓋。如果在橋面的分離層能在尚未剝落之前就被發(fā)現(xiàn)，則可用環(huán)氧樹脂壓力灌漿法修補(bǔ)混凝土橋面的水平裂縫。這個(gè)方法是恢復(fù)橋面堅(jiān)固性的一項(xiàng)比較有效的措施，并將延遲橋梁大修的時(shí)間。當(dāng)然，基本解決方法首先是阻止鹽滲入混凝土。
　?。?）伸縮縫的養(yǎng)護(hù)
　　養(yǎng)護(hù)人員應(yīng)該仔細(xì)檢查混凝土橋的伸縮縫。如果伸縮縫的節(jié)頭“封住了”或不能伸縮時(shí)，由溫度引起的應(yīng)力將傳給受力構(gòu)件，致使底板下的混凝土剝落和橋臺的翼墻或短粗柱開裂。如果損壞已經(jīng)發(fā)生，唯一的解決辦法是用一個(gè)臨時(shí)支撐將結(jié)構(gòu)頂起，調(diào)換損壞的伸縮節(jié)頭，以及已破壞了的混凝土。
　　伸縮節(jié)頭的做法有很多，簡單而易于清掃的伸縮節(jié)頭是最好的。預(yù)計(jì)最大的位移尺寸為50毫米左右。采用彈性墊板是較常用的一種方法，因?yàn)樗鼪]有活動部分。對于一個(gè)單一的大鋼滾筒，如果能保持清潔，其性能也不錯(cuò)。在兩塊鋼鈑之間，放置若干個(gè)小鋼滾柱形成一個(gè)滾柱槽的做法，以前也曾經(jīng)使用得很普遍?？墒沁@個(gè)槽易大塊生銹，不能活動，除非對它有特別好的養(yǎng)護(hù)。最實(shí)用的辦法是用一個(gè)較簡單的、更滿意的伸縮單元，取代一個(gè)已生銹的滾柱槽。
　　3.其它缺陷的維護(hù)
　　伸縮是引起混凝上橋養(yǎng)護(hù)困難的其他問題的原因之一。例如，鄰近路面的膨脹或填土土體移動會緩慢地推動橋臺，以致將橋上的所有的縫隙阻塞，還會使橋臺墻和柱子開裂。一般情況，這種威脅可將鄰近橋臺一側(cè)路面的斷面挖去一部分，在橋臺后面割開一條槽，然后，把這個(gè)空隙用可壓縮的材料填充。不過，這種損壞需要大量的修理。這是一種相當(dāng)昂貴的養(yǎng)護(hù)和修理工作，可以由早期和徹底的檢查加以避免。
　　混凝土結(jié)構(gòu)還要經(jīng)受到車輛碰撞和基礎(chǔ)沉降，以及偶然發(fā)生的地震破壞。各種結(jié)構(gòu)都有不同的養(yǎng)護(hù)方法。不過，最主要的是要及時(shí)而細(xì)致的檢查，并且盡早發(fā)現(xiàn)問題。