缩略图
Mobile Science

国省干线桥梁病害治理中业主方全生命周期责任划分与风险防控机制研究

作者

叶枫林

舒城县公路服务中心 安徽省六安市 231300

中图分类号:U418 文献标识码:A

引言

国省干线作为国家和省级层面重要的交通基础设施,其桥梁的安全与稳定直接关系到区域交通的顺畅和经济的发展。然而,在长期的使用过程中,国省干线桥梁面临着多种病害问题,如结构裂缝、混凝土碳化、钢筋锈蚀等,这些病害不仅影响桥梁的使用寿命,还对交通安全构成潜在威胁。

1 国省干线桥梁病害类型及成因

1.1 桥面病害

常见的桥面病害包括坑槽、车辙、裂缝等。坑槽的形成通常是由于车辆荷载的反复作用以及路面材料的老化、损坏,使得路面局部出现松散、剥落,进而形成坑洼。车辙则主要是在车辆长时间行驶过程中,路面在车轮的反复碾压下产生永久变形,形成纵向的凹槽。裂缝的产生原因较为复杂,可能是由于温度变化导致路面热胀冷缩,产生温度裂缝;也可能是由于路面基层的不均匀沉降,使得面层承受过大的应力而出现裂缝。此外,桥面病害还会受到外界环境因素的影响。例如,雨水的侵蚀会加速路面材料的损坏,尤其是在冬季,积水结冰后体积膨胀,会进一步扩大裂缝,导致病害加剧。同时,重载车辆的频繁通行也是桥面病害加重的重要因素,超重车辆对路面施加的压力远远超过设计标准,会加速路面结构的破坏。而且,施工质量不佳也是引发桥面病害的潜在原因,如路面铺设时材料配比不合理、压实度不足等,都会降低路面的耐久性,增加病害发生的概率。

1.2 梁体结构病害

从内部因素来看,混凝土的质量问题是引发病害的重要源头。若混凝土在生产过程中原材料质量不佳,比如水泥安定性不合格、骨料含泥量过高,会导致梁体的强度和耐久性下降。同时,混凝土的配合比设计不合理,水灰比过大,会使梁体在硬化过程中产生较多的孔隙,降低其抗渗性和抗冻性,进而引发裂缝、剥落等病害。从外部环境因素分析,梁体长期暴露在自然环境中,会受到风吹、日晒、雨淋等侵蚀。在一些工业污染严重的地区,空气中的二氧化硫、氮氧化物等有害气体与雨水结合形成酸雨,会对梁体混凝土造成腐蚀,破坏其结构。此外,地震、洪水等自然灾害也会对梁体结构产生巨大的冲击,导致梁体出现位移、倾斜甚至断裂等严重病害。梁体结构病害的存在会严重影响桥梁的安全性和使用寿命。轻微的病害可能会导致梁体的外观受损、局部强度降低,而严重的病害则可能使桥梁失去承载能力,威胁到过往车辆和行人的生命安全。

2 业主方全生命周期责任划分

2.1 规划阶段

业主方首先要对桥梁建设的地理位置进行详细勘察。了解当地的地质条件,包括土壤类型、地质构造等,判断是否存在地质灾害隐患,如地震断裂带、软土地基等。对于可能出现的地质问题,提前制定应对措施,例如采用合适的基础形式来增强桥梁的稳定性,避免因地质原因导致梁体结构病害。同时,要充分研究当地的气候环境。掌握当地的气温变化、降水规律、风力大小等情况。在高温地区,要考虑混凝土的热膨胀问题,合理设计伸缩缝;在寒冷地区,要注重梁体的抗冻设计,选用抗冻性能良好的混凝土材料。对于降水较多的地区,要优化桥梁的排水系统设计,防止雨水在梁体上积聚,减少因水侵蚀引发的病害。业主方还需根据桥梁的预期使用功能和交通流量进行科学规划。确定桥梁的承载能力、车道数量等参数,避免因交通流量超出设计标准而对梁体造成过度压力,引发病害。此外,要考虑桥梁周边的交通组织,减少车辆的急刹车、急转弯等情况,降低对梁体的冲击力。

2.2 施工阶段

业主方要严格把控施工单位的选择。通过公开招标等公平公正的方式,挑选具有丰富桥梁施工经验、良好信誉和专业技术能力的施工单位。在签订合同时,明确双方的权利和义务,特别是对施工质量、工期、安全等方面的要求和责任。同时,业主方应派遣专业的工程监理团队对施工过程进行全程监督。监理团队要具备扎实的专业知识和丰富的实践经验,严格按照施工图纸和相关规范标准进行检查。对每一道施工工序进行质量验收,如基础浇筑、梁体预制或现浇、钢筋绑扎等,发现问题及时要求施工单位整改,确保施工质量符合要求。在施工过程中,业主方要协调好各方关系。包括施工单位与设计单位、材料供应商、周边居民等之间的关系。当施工中遇到技术难题或设计变更时,及时组织设计单位和施工单位进行沟通协商,确保问题得到妥善解决。

2.3 运营维护阶段

首先,要建立完善的桥梁运营监测体系。安排专业人员定期对桥梁的外观、结构等进行全面检查,包括检查桥梁是否出现裂缝、变形、腐蚀等病害情况。利用先进的监测技术,如传感器实时监测桥梁的应力、位移等数据,及时掌握桥梁的运营状态。一旦发现异常,立即组织专家进行评估和分析,制定相应的处理方案。其次,要做好桥梁的日常养护工作。制定详细的养护计划,对桥梁进行清洁、防腐、防水等维护操作。及时清理桥面上的杂物和积水,防止其对桥梁结构造成损害。定期对桥梁的伸缩缝、支座等部件进行保养和更换,确保这些关键部件的正常运行。

3 风险防控机制建立

3.1 设计阶段防控措施

对于桥梁的结构设计,要遵循科学合理的原则。根据桥梁的使用功能、交通流量、荷载情况等因素,选择合适的桥型和结构形式。采用先进的结构分析软件,对桥梁结构进行精确的力学分析和模拟,确保结构的安全性和稳定性。同时,要考虑结构的耐久性,选用质量可靠、抗腐蚀性能好的建筑材料,提高桥梁抵抗外界环境侵蚀的能力。设计过程中还需注重细节设计。比如,合理设置桥梁的排水系统,确保雨水能够迅速排出,减少积水对桥梁结构的损害。优化伸缩缝的设计,使其能够适应桥梁在不同温度、荷载作用下的伸缩变形,避免伸缩缝损坏影响桥梁的正常使用。

3.2 施工阶段防控措施

首先,要严格筛选施工团队。选择具有丰富桥梁施工经验、良好信誉和专业资质的施工单位。对施工团队的人员配置、技术水平、设备状况等进行全面考察,确保其具备承担桥梁施工任务的能力。同时,要求施工单位制定详细的施工组织设计和施工方案,明确施工流程、质量标准和安全措施。在施工过程中,要加强对施工工艺的管理。严格按照设计要求和施工规范进行施工,确保每一道工序都符合质量标准。例如,在基础施工中,要保证桩基的成孔质量和混凝土浇筑质量,避免出现桩身缺陷等问题。在梁体施工中,要控制好钢筋的加工和安装质量,确保混凝土的配合比准确、浇筑密实。

结束语

国省干线桥梁病害治理是一项长期且复杂的系统性工程,业主方在全生命周期中承担着至关重要的责任。通过明确规划阶段、施工阶段以及运营维护阶段的责任划分,能够确保各个环节的工作得到有效落实,从而提高桥梁建设和管理的整体质量。只有业主方切实履行好全生命周期的责任,不断完善风险防控机制,才能有效降低国省干线桥梁病害的发生概率,保障桥梁的安全、稳定运行,为我国的交通事业发展提供坚实的支撑。

参考文献:

[1] 罗波 , 朱乘 , 葛松 . 国省干线公路病害原因分析与施工控制措施研究 [J].交通世界 ,2022(16):119-121.

[2] 袁玉东 . 高速公路沥青路面裂缝成因及其防治措施 [J]. 四川建材 ,2022(02):151-152.