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论述高速公路桥梁冬季养护的可行性建议

2021-12-27 87 上传者：管理员

摘要：冬季是高速公路桥梁养护的重要时期，其经过寒冷和低温天气的冲击，非常容易出现冻融、崩裂、变形等问题，进而给正常通行带来较大负面影响，甚至可能诱发安全事故。基于此，本文结合G30高速公路养护工程，首先分析了高速公路桥梁冬季养护的影响因素，包括雪水、持续低温等因素，进而阐述养护工作的特点与重点，最终提出了详细的高速公路桥梁养护建议，旨在确保该工程的运营质量和水平，进一步促进我国高速公路桥梁的冬季养护工艺发展。

关键词：
公路桥梁
冬季养护
天气冲击
桥梁养护
高速公路
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高速公路桥梁作为促进两地之间经济发展的关键枢纽，在日常的使用过程中必须要加大养护力度，并以此保证桥梁始终处于完好状态，提高其承载能力，延长使用寿命，从而满足通行要求。特别是在冬季，桥梁周围的自然环境更加恶劣，且往往处于雪水、低温等自然环境下，桥梁结构容易发生冻融、崩裂、变形等病害。为此，高速公路桥梁冬季养护应受到相关部门的高度重视。

1、案例概况

新疆交投吐哈高速公路有限责任公司哈密养护中心管养G30高速公路，全长400km，采用高速公路技术标准建设，路基分整体式路基和分离式路基，沥青混凝土路面，双向4车道，设计时速120km/h，该高速公路是连接内地的一条重要交通枢纽，共设有465座桥梁，其中有9座总长度为1012.36m大桥，21座总长度为1377.78m中桥，435座总长度为7836.96m小桥。

2、高速公路桥梁冬季养护的影响因素

我国地域辽阔，南北方地区温差较大，尤其是在冬季，其温度更是相差悬殊，虽然南方地区的温度在10℃左右，但依然会有冻雨现象的出现，而在北方的日均气温基本在0℃及以下，雪天更是十分常见。由此足以说明，北方的高速公路桥梁更容易出现结冰的情况，且在这样持续性的低温状态下，会对桥梁造成极大的危害性，从而影响其正常运行。下文就雪水、持续低温、融雪剂对桥梁造成的破坏予以详细分析。

2.1 雪水的影响

冬季北方地区气温较低，地面上残留的积雪难以在短时间内消融干净。通常情况下，积雪在阳光照射和车辆的碾压下融化，雪水会渗透至桥面和混凝土结构中，间接影响混凝土的结构，导致混凝土出现松散、泛浆甚至是坑槽等情况，这是引起桥梁结构病害的重要因素之一，如果不能及时解决和根治，病害就会越来越严重，进而降低桥梁使用寿命、威胁行车安全。

2.2 持续低温的影响

在持续低温情况下，会给桥梁带来诸多的危害。高速公路桥梁以混凝土结构为主体，但其结构会由于持续低温的影响而受到损坏。同时，在持续低温的情况下，混凝土毛细管中的自由水会在零下时结冰，体积出现膨胀，使得抗压强度受到影响。一旦混凝土的抗压强度超过自身能够承受的最大强度时，会导致桥面发生冻融、崩裂、变形等病害。此时，混凝土的整体结构就会遭到破坏，严重影响桥梁的稳定性和安全性。

2.3 融雪剂的影响

冬季的新疆日均气温基本在0℃以下，积雪一直为不融化状态，但为了保证交通的畅通，相关部门会在桥面上抛洒一定量的融雪剂，其目的是为了加速冰雪融化的速度。众所周知，雪溶剂的主要成分是Na，通过Na来降低冰雪的凝固点，使冰块快速融化，实现除雪的根本目的。但在桥面上抛洒融雪剂后，冰雪的渗透压力就会随之增强，严重危害桥梁结构的稳定性。加之，融雪剂中的Na又会与桥梁的混凝土发生化学反应，降低混凝土性能，严重时还会破坏桥梁的结构。

3、高速公路桥梁养护的特点与重点

3.1 特点

3.1.1 强制性

为了保证行车的舒适性和安全性，需要桥梁具有一定的通行能力和运行环境。而由于高速公路桥梁养护标准属于法律法规范畴，具有一定的强制性，在实际的养护工作中要注意每一个环节，并要做到事无巨细。

3.1.2 及时性

在对桥梁养护工作中，养护管理部门要随时做好准备，及时进行养护管理工作。因为在日常的行车过程中，难免会发生一些突发情况。以发生交通事故为例，会一定程度地破坏桥梁的结构，影响车辆正常行驶，这时就需要养护单位能迅速到达事发地点，组织人员进行检修，恢复交通。

另外，一些自然灾害也会对桥面上的交通产生重要影响，比如泥石流、暴雪会影响桥梁正常通行，也需要养护人员能在第一时间内出动，控制灾情，避免交通事故发生，保证高速公路桥梁畅通无阻。

3.2 重点

3.2.1 护栏养护

护栏作为高速公路桥梁的一种安全防护设备，是桥梁构造的重要组成部分，更是防护障碍物的有效手段。当护栏出现损坏或者缺陷时，虽不会对交通造成直接影响，但会影响桥容，会使行车失去安全感，降低交通安全使用水平。因此，对于出现损坏和有缺陷的桥梁护栏要及时养护。现行桥梁一般为钢筋混凝土护栏，如若出现裂缝（如图1所示）或者剥落时，轻者可以灌注环氧树脂胶修补，情况严重时应凿除损坏部分重新修缮，必要时还应当及时更换护栏。

3.2.2 桥面除雪

冬季桥梁除雪的主要目的是保证桥面的车辆能以设计的速度连续和安全的行驶。除雪方式通常有封路除雪和不封路除雪2种，由于G30线车流量较大，如果长时间封路除雪，会直接影响桥梁运行的经济效益和社会效益，为此应大力提倡采用不封路除雪。目前，在我国北方现有的除雪设备有专用除雪设备机械、多功能养护车装备、平地机及改装后的装载机轮式除雪机械设备。

根据积雪的程度不同，除雪作业又包括清除积雪、清除雪堤及移送积雪等。其中，清除新雪应当从降雪时开始，直至降雪停止为止。在具体的除雪过程中，在保证安全的前提下，要尽可能地提高除雪机械作业速度，其目的是能让雪抛得更远。通常来说，为了避免桥面上形成较高雪堤，在使用除雪机械作业时，速度需控制在30km/h～35km/h内；如果遇到降雪量较大情况，每小时积雪厚度在3cm～5cm时，则可使用单机作业来进行除雪；此外，当降雪量和交通量较大时，应使用除雪机联合作业。联合作业的优点是一次性将积雪运送至桥面外，消除风雪流对行车阻力的影响。

另外，除雪受温度影响较大，抓住有利时机除雪是十分重要的，当降雪量较大且室外温度在O℃左右时，机械除雪时，仅需撒少量的融雪剂，随着地表温度的增加、车辆轮胎与地面的摩擦，残留的积雪会自行融化；而当室外温度在O℃以下时，除雪的最佳时间应控制在13:00～14:00，要尽可能地使用机械消除积雪，少用或者不用融雪剂。这是因为融雪剂的主要成分为Na,Na渗透到混凝土中，会使混凝土冻融，造成钢筋腐蚀，导致桥面结构承载能力下降。

3.2.3 排水系统养护

若桥梁排水系统损坏或者堵塞，会造成桥面积水，引起车辆滑移，给行车安全带来不利影响，这也是导致交通事故发生的一个重要因素。当积水通过排水系统裂缝进入混凝土结构时，不仅会使桥面锈蚀，还会造成桥面使用功能受到较严重影响。因此，如果桥面的泄水管、排水槽堵塞，应及时疏通，保证排水系统畅通。

此外，泄水管损坏要及时修补，接头不牢、掉落需重新安装，必要时还应予以更换。笔者曾在实际工作中遇到过以下情况，由于桥面泄水管接头损坏，使得积雪消融的水倒流至梁板底部，使得梁板底部的混凝土出现冻融，造成混凝土脱落和钢筋锈蚀[1]。

3.2.4 伸缩缝养护

桥面伸缩缝一般位于梁端薄弱部位，承担着车辆反复通行的重要作用，由于其长时间暴露在大自然中，加之冬季受恶劣气候条件的影响，伸缩缝会发生不同程度的损坏。为此，应当加大对桥梁伸缩缝定期的养护，及时清理伸缩缝内的垃圾，拧紧螺栓，使其发挥正常作用。但是，对于伸缩缝出现严重的缺陷或者损坏，养护工作人员应当根据伸缩缝的严重程度，找出其中原因，对其进行修补或者全部换新。

3.2.5 墩台基础养护

墩台基础养护的根本目的是为了保证桥梁结构的牢固性和稳定性，减少行车振动雪水冲刷。《高速公路桥梁养护规范》中明确规定，墩台基础养护需要从以下5个方面做起。

1）养护前，及时清除污秽，使墩台表面要保持清洁与干净。

2）污工结构长期受低温影响和雪水侵蚀而出现灰缝脱落，需重新勾缝。

3）桥面混凝土出现侵蚀脱落、蜂窝、麻面等病害时，应先及时清洗周围凿毛，再用水泥砂浆抹平。

4）块石砌体镶面出现损坏或风化时，需使用石料、混凝土预制块补砌，要求结合牢固、色泽和质地应当与原砌体基本一致。

5）墩台基础没有流水坡、坡面凹凸不平或者有裂缝时，应采用水泥砂浆或者混凝土铺填，做成横向坡度，方便排水。

4、高速公路桥梁冬季养护的可行性建议

4.1 定期检查

桥梁定期检查需要做好以下3个方面工作。

1）健全与完善定期检查管理制度，明确检查责任，使定期检查工作做到有章可循、有据可依。对于没有按照制度规定开展定期检查而造成的经济损失，要将责任落实到人，并给予相关责任人相应的处罚[2]。

2）桥梁养护结束后，作为养护管理单位应及时组织人员检查验收，成立专业检测验收小组，评定检查结果，保证养护质量，并能及时更新桥梁养护技术、养护信息等内容。

3）出具桥梁养护检查报告，列举影响桥梁养护因素，对桥梁养护数据信息进行汇总分析，提出针对性解决措施，为今后桥梁养护提供决策帮助和理论依据。

4.2 日常维修

主要负责G30线的养护单位还要健全与完善桥梁日常养护维修制度，聘用专业能力强、有责任心的桥梁专业养护工程师，根据桥梁使用年限、承载能力制定日常维修计划，加大日常巡查力度，做到经常性检查，一旦发现桥梁发生冻融、崩裂、变形等的病害，及时开展维修作业，降低安全隐患，保证桥梁处于良好使用状态[3]。

4.3 跟踪检测

桥梁养护单位应全面检查桥面、护栏、墩台及桥梁结构，对发现的凹陷、起翘、沉降等问题，应当及时分析问题产生的原因，采取针对性的方法予以解决。比如：对于桥梁钢筋锈蚀或者空心板底部出现裂缝，可使用环氧树脂水泥高压注浆、高强灌封胶压注或者碳纤维粘贴技术进行修补。

实践证明：以上技术操作简单、施工方便、经济环保，可有效修补桥梁混凝土表面裂缝，提高桥梁自身结构强度，且无需设施锚固螺栓，不损伤桥梁原有结构，延长桥梁的使用寿命。同时，高速公路桥梁养护单位还应当根据桥梁所在地的季节特点，制定适合桥梁的养护技术，比如在炎热夏季，可以在桥面喷水，防止桥面干裂；在晴朗的冬季，可提前在前面铺撒防护砂，在降雪时方便车辆顺利通行，减少由于路滑事故对桥梁造成的影响。与此同时，高速公路养护单位还应当贯彻预防为主的养护方针，制定桥面微表处预防性养护措施，保证桥梁养护的有效性。

4.4 状况评定

高速公路桥梁状况评定需要综合以下3个方面内容。

1）分幅评定。桥梁结构形式多样，在分幅评定中应结合桥梁的结构形式进行，尤其对于含有左右幅桥、辅道桥等结构的桥梁，应加大分幅评定力度，并以最低评定等级为标准实施分幅评定。

2）逐孔评定。假如本项目桥梁桥孔较多，在评定其使用状况时，应对每一个孔进行单独评定，并以最差的评定结果作为综合评定结果，为养护人员提供帮助，保证桥梁整体质量。

3）总体评定。在评定桥梁状况时，还应当结合桥梁的结构性能和承载能力，进行总体评定，体现桥梁安全性和稳定性的重要意义。尤其对于小比例部件和养护后新增部件出现病害时，先应综合考虑桥梁结构整体情况，在进行使用状况评定。

4.5 强化素质

高速公路养护单位应加大对技术能力强、桥梁养护经验丰富人员的重视程度，不断壮大桥梁养护队伍，将健全与完善的养护制度应用到实际工作中，并定期开展教育培训，丰富他们的理论知识，促使其技能更进一步地提升。对于养护工作人员来说，也要主动和积极地学习高速公路桥梁养护各项规范和技术标准，严格执行养护流程，并不定期进行巡检，针对桥面出现的质量问题开展针对性的修复。

5、结语

综上所述，为了延长高速公路桥梁的使用寿命，提升高速公路桥梁服务水平，对其进行养护是必不可少的。因此，应加大和注重高速公路桥梁养护力度，合理分析养护过程中的影响因素，减少桥梁安全隐患，以此不断提高高速公路桥梁的承载能力和使用寿命。

参考文献:

[1]薛文明.谈高速公路养护施工安全管理措施[J].工程建设与设计,2021(5):190-191,194.

[2]李敬树.高速公路桥梁养护管理现状及对策分析[J].工程建设与设计,2021(4);227-228.

[3]张小鹏.高速公路养护机械设备作业过程中的安全管理[J].智能城市,2021(4):107-108.

文章来源：宋军,宋钢.高速公路桥梁冬季养护的可行性建议[J].北方建筑,2021,6(06):55-58.

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