城市道路桥梁桥面养护技术的创新发展
杨星
湖南国信建设集团股份有限公司412000
摘要:本文围绕城市道路桥梁桥面养护技术的创新发展展开论述。首先阐述了城市交通发展对桥梁桥面养护的新要求,引出创新的必要性。接着从检测技术创新、材料创新和养护管理创新三个方面详细探讨,介绍了无损检测、智能监测等先进检测手段,高性能混凝土、新型复合材料等创新材料,以及智能化管理系统、预防性养护策略等创新管理模式。通过这些创新技术和方法的应用,旨在提高桥面养护质量和效率,延长桥梁使用寿命,保障城市交通的安全与顺畅,为城市道路桥梁桥面养护工作提供理论支持和实践指导。
关键词:城市道路桥梁;桥面养护;检测技术创新;材料创新;管理创新
0引言
随着城市化进程的加速和交通流量的持续增长,城市道路桥梁作为城市交通的关键枢纽,承受着日益繁重的交通荷载。桥面在长期使用过程中,受到车辆反复碾压、气候条件变化以及自身材料老化等多种因素影响,容易出现裂缝、坑洼、磨损、剥落等病害,严重威胁桥梁的安全与耐久性。传统的桥面养护技术在应对这些问题时,逐渐暴露出效率低下、效果不佳、对交通干扰大等局限性。因此,积极探索和创新城市道路桥梁桥面养护技术具有至关重要的现实意义。
1检测技术的创新
1.1无损检测技术的深化应用
无损检测技术在城市道路桥梁桥面养护中发挥着日益重要的作用。传统的检测方法往往需要破坏桥面结构才能获取内部信息,而无损检测技术通过利用超声波、红外线、雷达等先进的探测手段,能够在不损伤桥面的前提下,准确检测出内部的缺陷和损伤。例如,超声波检测技术可以根据声波在不同介质中的传播特性,精确地探测到桥面混凝土中的裂缝深度、空洞位置以及钢筋的锈蚀情况等;红外线热像仪则可以通过检测桥面表面的温度分布差异,快速发现潜在的内部损伤,如积水、脱空等问题。这些无损检测技术具有检测速度快、精度高、对桥梁结构无损伤等显著优点,能够为桥面养护提供及时、准确的检测结果,从而为制定科学合理的养护方案提供可靠依据。
1.2智能监测系统的全面发展
随着物联网、大数据和人工智能等高新技术的不断进步,智能监测系统在城市道路桥梁桥面养护领域得到了广泛应用。通过在桥面上安装各种类型的传感器,如应变传感器、位移传感器、温度传感器等,可以实时、连续地监测桥面的结构状态和受力情况。这些传感器将采集到的大量数据传输至后台的数据分析中心,经过专业的数据处理和分析软件进行处理后,能够及时发现桥面的异常变化和潜在病害。同时,智能监测系统还可以根据历史数据和实时监测数据,运用机器学习和数据挖掘等技术,对桥面的使用寿命和安全状况进行准确预测和评估,为养护决策提供科学依据。例如,通过对应变和位移数据的长期分析,可以了解桥面在不同荷载和环境条件下的变形规律,提前预警可能出现的安全隐患。
1.3多源数据融合检测技术的探索
为了更全面、准确地掌握城市道路桥梁桥面的状况,多源数据融合检测技术逐渐成为研究和应用的热点。该技术将无损检测数据、智能监测数据以及传统的人工检测数据等多种来源的数据进行有机融合和综合分析。通过建立统一的数据平台和分析模型,实现不同数据之间的互补和验证,从而提高检测结果的可靠性和准确性。例如,将无损检测得到的桥面内部缺陷信息与智能监测系统获取的实时受力和变形数据相结合,可以更深入地了解缺陷对桥面结构性能的影响;再结合人工检测中对桥面外观和病害的直观观察记录,能够形成对桥面状况的全方位认识,为制定更加精准、有效的养护措施提供有力支持。
2材料创新
2.1高性能混凝土的推广应用
高性能混凝土在城市道路桥梁桥面养护中具有广阔的应用前景。与传统混凝土相比,高性能混凝土具有更高的强度、更好的耐久性和抗渗性等优点。其通过优化配合比设计,采用优质的水泥、骨料和外加剂等原材料,能够有效抵抗车辆荷载和环境因素对桥面的侵蚀和破坏。在桥面铺装层中使用高性能混凝土,可以显著提高铺装层的承载能力和使用寿命,减少裂缝和坑洼等病害的出现。例如,在一些重载交通桥梁的桥面养护中,采用高性能混凝土铺装层后,桥面的耐磨性能和抗冲击性能得到了大幅提升,有效延长了桥面的维修周期。
2.2新型复合材料的研发与应用
新型复合材料的不断研发和应用为城市道路桥梁桥面养护带来了新的突破。如碳纤维增强复合材料、玻璃纤维增强复合材料等,这些材料具有轻质、高强、耐腐蚀、抗疲劳等优异性能。将其应用于桥面的加固和修复中,可以在不增加桥面自重的前提下,显著提高桥面的结构强度和刚度。例如,在对一些老旧桥梁的加固改造中,采用碳纤维布对桥面进行粘贴加固,不仅能够有效提高桥梁的承载能力,还可以避免传统加固方法中对原结构的过多破坏,施工方便快捷,对交通的影响较小。
3养护管理创新
3.1智能化养护管理系统的建立
智能化养护管理系统是提高城市道路桥梁桥面养护效率和质量的重要手段。该系统利用先进的信息技术,如地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)和移动互联网等,实现对桥梁桥面养护工作的全过程智能化管理。通过建立桥梁桥面的数字化模型和数据库,管理人员可以实时了解桥梁的基本信息、病害情况、养护历史等。在养护计划制定方面,系统可以根据桥梁的实际状况和养护标准,自动生成科学合理的养护计划,并对养护工作进行任务分配和进度跟踪。同时,养护人员可以通过移动终端设备实时接收养护任务和上传工作进展情况,实现养护工作的信息化和自动化。例如,某城市建立的桥梁智能化养护管理系统,在一次大规模的桥面养护工作中,通过系统的高效调度和管理,大大缩短了养护工期,提高了养护质量,减少了对交通的影响。
3.2预防性养护策略的实施
预防性养护策略是城市道路桥梁桥面养护管理的重要创新方向。传统的养护工作往往是在病害出现后才进行维修,而预防性养护则强调在桥面尚未出现明显病害或病害处于早期阶段时,就采取针对性的养护措施,以延缓病害的发展,降低养护成本。通过对桥梁桥面的定期检测和监测数据进行分析,结合桥梁的使用年限、交通流量等因素,制定科学合理的预防性养护计划。例如,根据桥面的磨损情况和材料老化程度,提前进行预防性的罩面处理或表面防护,可以有效防止路面进一步磨损和病害的产生。同时,预防性养护还可以根据不同季节和气候条件,采取相应的养护措施,如在冬季来临前对桥面进行防滑处理,在雨季加强排水设施的维护等。
4总结
城市道路桥梁桥面养护技术的创新发展是保障城市交通畅通和安全的重要举措。通过检测技术的创新,能够更加准确、及时地发现桥面的病害和隐患;材料创新为桥面的修复和加固提供了更优质、环保的材料选择;养护管理创新则提高了养护工作的效率和科学性。在未来的发展中,应继续加大对桥面养护技术创新的投入和研究,不断完善和推广先进的养护技术和管理方法,加强各部门之间的协作与交流,培养高素质的养护人才队伍,以适应城市交通不断发展的需求,实现城市道路桥梁桥面养护工作的高质量发展,为城市的繁荣和居民的出行提供更加坚实的保障。
参考文献:
[1]王海鹏.城市道路桥梁的养护安全管理探析[J].工程建设与设计,2022,(19):276-278.
[2]刘文剑.城市道路桥梁设施的养护安全管理剖析[J].中国高新科技,2020,(17):87-88.
[3]张书峰.城市桥梁养护中常见病害与处置方法[J].黑龙江交通科技,2020,43(08):147+149.