国内外桥面系养护与维修对比分析

2011-04-12 08:14刘国伟
科学之友 2011年7期
关键词:人行道桥面手册

刘国伟

(山西省交通科学研究院,山西 太原 030006)

桥面系是桥梁的重要组成部分,也是桥梁需要经常养护维修的部分,文章对中美桥面系养护和维修进行了对比分析,供工程界参考。

1 桥面铺装

美国桥面铺装主要有水泥混凝土桥面、沥青混凝土桥面、砖石桥面、钢格构桥面、木桥面,其中以水泥混凝土桥面铺装和沥青混凝土桥面铺装为主。我国公路桥梁的桥面铺装基本都采用沥青混凝土桥面铺装或水泥混凝土桥面铺装。

由于我国基本不存在砖石桥面铺装、钢格构桥面铺装和木桥面铺装,因此主要进行沥青混凝土桥面铺装和水泥混凝土桥面铺装的养护技术比较。

美国《AASHTO养护手册》中,水泥混凝土桥面的病害分为混凝土磨损、胀裂和裂缝,沥青混凝土路面的病害分为裂缝、变形和松散,对应于每一种病害,都介绍了病害的量化程度及其养护对策。我国《公路桥涵养护规范》中的水泥混凝土桥面铺装的病害为断缝、拱胀、错台、起皮、露骨等,此外我国《公路技术状况评定标准(JTG H20-2007)》将水泥混凝土路面铺装病害分为破碎板、裂缝、板角断裂、错台、唧泥、边角剥落、接缝料错台、坑洞、拱起、露骨等,但由于其并非专门针对桥面铺装,所以这里仍仅对《公路桥涵养护规范》和《AASHTO养护手册》进行比较,表1给出了中美的比较,显然中美对于病害的分类有很大差异,我国规范尽可能多不同的词汇表达不同的病害形式,分类上比较精细;而美国则尽可能简化病害的分类,将病害类型尽可能用简单的方式进行归纳,便于养护人员应用。因此,二者各有优缺点。

我国规范中,桥面铺装养护主要包括桥面清洁和维修,但对维修的内容要求过于笼统,没有针对原因提出维修措施。如“水泥混凝土桥面出现等病害时,应及时处置”,并没有对原因进行归类并提出有针对性的措施。而美国手册中,对病害进行了详细的定义,并进行了量化。如混凝土桥面的磨损剥落,按照其程度分为轻度(<6 mm)、中等(6~13 mm)、过度(13~25 mm)和严重(>25 mm),轻度磨损剥落的可以使用表面抹浆来解决,其他程度的则需要采用维修措施,见表2。

表1 水泥混凝土和沥青混凝土桥面铺装病害类型

表2 美国水泥混凝土桥面铺装的磨损程度及对策

然而我国《公路桥涵养护规范》中并没有磨损病害程度的定义及相应对策。因此经过综合比较发现,我国规范中对病害力求精确分类,比美国的分类更加精细,但对于病害的定义及病害量化、养护维修对策缺少详细说明,可操作性相对偏弱。

2 伸缩缝

从结构和施工角度,桥梁的接缝基本可以分成4种基本类型:①施工缝:该接缝的布置取决于具体桥面板不同的施工时间;②收缩缝:收缩缝的设置主要针对混凝土的收缩,它是避免收缩裂缝的有效手段之一;③固定支座处的伸缩缝:允许梁端转动,但不允许伸缩。梁端一般支承在固定支座上,其缝宽通常小于可伸缩型伸缩缝;④活动支座处的伸缩缝:同时允许梁端转动和伸缩。

对于任何一座桥梁来说,如果完全没有伸接缝,对行车顺畅度是非常有利的,然而从结构角度来讲又必须安装伸缩缝。如果桥面接缝设置和安装正确,将有助于延长桥梁的使用寿命。在美国国家桥梁复兴计划的一项调查过程中发现,65%的被调查单位曾试图通过减少伸缩缝的数量来减少伸缩缝的维护工作。

《AASHTO养护手册》认为,早期的预防性养护将有助于发现早期损坏的问题,避免伸缩缝内出现垃圾堵塞、伸缩缝与桥面连接损坏、铺装碎边、缝内填充物老化、锚栓失效、螺栓松动等。我国《公路桥涵养护规范》中的桥面伸缩装置的养护主要包含了日常养护与维修要求,日常养护主要是要求清洁,并对每种伸缩缝的损坏提出了更换要求。

3 排水系统

中国《公路桥涵养护规范》中对排水系统提出了定期清理、疏通的要求,另外规定桥面横坡应大于1.5%,美国《AASHTO养护手册》中对桥面横坡没有提出明确要求(关于横坡的规定,直接根据设计确定),其主要是阐述了雨水中的有害物质对桥梁结构的腐蚀,其中除了对排水系统定期清理和疏通提出要求外,还提及污水对排水系统钢板的腐蚀,对排水系统钢板的防腐涂装提出了要求。可见对于排水系统,中国《公路桥涵养护规范》中注重其功能性的要求,而美国《AASHTO养护手册》则更注重其对桥梁结构耐久性的影响。

4 附属设施(路缘石、人行道和栏杆)

中国《公路桥涵养护规范》主要对人行道、栏杆、防撞墙提出了养护要求,没有涉及路缘石的养护,养护要求限于该部分的更换、修补、防腐等提出要求。美国《AASHTO桥梁养护维修管理手册》中对不同材质的路缘石(石质路缘石、金属路缘石、混凝土路缘石、沥青路缘石、木材路缘石)分别阐述了其功能特点和注意事项。对不同材质人行道(混凝土、钢结构、沥青等材质的人行道)分别提出了养护的要求,包括混凝土人行道的裂缝、坑洞、排水;钢结构人行道的螺栓、防滑;沥青人行道的坑洞、裂缝;木质人行道的裂缝、扭曲、腐烂等提出了养护注意事项。对栏杆、护栏的养护,美国针对钢结构栏杆、铝合金栏杆等分别做了阐述,提出了具体的要求。

5 结束语

中美两国桥面铺装的病害分类不同,各有优缺点。美国桥面铺装病害的分类较少,简洁明了。而我国的分类较多,更加详细具体。但具体的养护措施,美国则更加注重病害的原因分析,有针对性地采取养护与维修措施。

美国将桥面缝分为施工缝(类似于我国的桥面板铰接缝)、收缩缝、固定支座处的伸缩缝和活动支座处的伸缩缝,对伸缩缝的具体维护,中美规范中都有常规维修和维修的要求,但由于伸缩缝所针对的产品不同而可能有较大差异,因此没有进行详细的维修差异的比较。

桥面排水和附属设施的维修,美国手册中写得相对比较详细,并对一些具体的病害进行原因分析,给出解决方法。

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