淺談公路橋梁預防性養(yǎng)護措施及其應用

呂彥平

（甘肅省白銀公路管理局，甘肅 白銀 730900）

1 概述

橋梁是公路的重要組成部分，橋梁技術狀況的的好壞直接影響到公路交通行車的安全和暢通。隨著我省經(jīng)濟快速發(fā)展、公路建設突飛猛進，公路橋梁建設速度急劇增加，截止目前我省已通過竣工驗收的橋梁達10000余座 （其中白銀地區(qū)已通過竣工驗收的橋梁為279座），且涵蓋了目前國內(nèi)外的各種橋型。由于橋梁所處地理外置的復雜性，使得大部分橋梁早起病害頻發(fā)，對橋梁養(yǎng)護工作提出了更高的要求。合理確定預防性養(yǎng)護時機，實施公路橋梁預防性養(yǎng)護，能夠恢復橋梁承載能力，節(jié)省橋梁加固改造費用，有著巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。橋梁預防性養(yǎng)護技術目前還沒有清晰的概念，本文認為，在橋梁病害處在一系列有效延緩或阻止其出現(xiàn)嚴重病害的技術。恰當?shù)念A防性養(yǎng)護技術措施將延長橋梁使用周期壽命，降低養(yǎng)護成本，從而促進節(jié)約型交通建設的快速發(fā)展。

2 橋梁早期主要病害及產(chǎn)生原因

橋梁病害程度因橋梁結構形式的不同而異，與橋梁的設計荷載標準、新舊程度及所在公路路線運輸情況等多方面因素有關，全面分析起來可以歸納為以下幾個方面。

（1）橋梁的設計荷載等級偏低。特別是20世紀六七十年代建設的橋梁，其設計荷載標準甚至達不到汽車-13級荷載標準，部分橋梁的設計標準為汽車-10級，不能滿足現(xiàn)行車輛通行的需求。

（2）水損壞嚴重。水滲入混凝土裂縫后，由于水中含有大城市空氣中的二氧化碳、二氧化硫，此類酸性化合物加速了碳化、酸化的過程，更由于北方化冰鹽氯離子作用，引起鋼筋表面的腐蝕反應，鋼筋體積膨脹，導致混凝土開裂，保護層剝離，影響結構安全性和適用性。由于水的存在，再加上混凝土中的堿含量和活性骨料。三者相互作用，生成硅鈣膠凝體后，因吸收水分使混凝土膨脹，破壞。

（3）橋梁設計合理。如橋梁上部空心板結構不盡合理，板厚偏薄，鉸縫偏小，橫向連接較差，不能滿足相應的技術要求，橋面鋪裝偏薄，橋面鋼筋配置不足，板與板之間的連接措施不理想等。

（4）施工質量差。 如 T梁橫隔板連接質量差，橫隔板形同虛設；橋梁下部的上下樁柱中心線偏位，施工的混凝土質量差，強度達不到要求，施工完的橋梁有露筋、空洞現(xiàn)象等。

（5）維修養(yǎng)護不及時。如對于鋼筋混凝土構件的露筋不能及時處理、對河流的沖刷及水毀不能及時恢復、對伸縮縫裝置清理不及時等。

3 幾種常見的橋梁預防性養(yǎng)護技術

3.1 裂縫修補

對于橋梁結構裂縫的處治一般按裂縫寬度不同分類處治，裂縫寬度在0.15mm以下,使用裂縫封堵膠對其進行封閉處理，用毛刷或膠輥粘膠涂刷于要求裂縫封閉的混凝土表面。裂縫寬度在0.15mm以上，使用裂縫膠對混凝土裂縫進行注膠處理，以一定的壓力將裂縫膠注射入裂縫內(nèi)，膠液固化后將開裂兩側的混凝土連接成結構整體；膠液還能進一步滲透到裂縫周圍的混凝土毛細縫隙中，形成較寬的加固帶，并能沿著鋼筋走向滲透，保護鋼筋和增加鋼筋與混凝土的粘合力，起到對裂縫修復并對結構局部增強并提高耐久性的作用，對貫穿性裂縫以及蜂窩狀混凝土局部缺陷的補強和封閉效果較好。

3.2 鋼筋除銹、防銹

鋼筋除銹、防銹主要采用銹轉化劑進行處治，銹轉化劑是一種弱酸性高分子復合物，能使鋼鐵的氧化物（鐵銹）轉化為黑色的有機鐵化合物，從而在鋼鐵表面生成一層由化學鍵和物理粘結的復合物膜，因此膜層牢固致密、附著力極強，使鋼鐵基體與介質分隔不再受到侵蝕。涂抹銹轉化劑可除銹、生成防銹膜。

3.3 混凝土防腐與修補

混凝土防腐材料是一種封堵混凝土內(nèi)的孔隙氣泡和微小裂縫提供混凝土密實性材料，混凝土填充修補材料主要適用于混凝土結構的空洞、蜂窩、破損、剝落、露筋等表面損傷部分的修復。材料經(jīng)過高分子聚合物改性，對混凝土構件的結合力極強。

3.4 混凝土表面防水除鹽

混凝土防水防鹽害保護劑是防止中性化及鹽害的表面滲透型強化劑，抗老化、延長混凝土壽命和提高結構物的穩(wěn)定性。

3.5 滲水處理

對于排水管周邊滲水處理可以采用接長排水管，沿管四周開鑿出上口寬2.5cm，深3.5cm的U型槽，再將槽修補平整，并涂刷混凝土防腐防滲封閉材料FHJTR1（底涂）→涂刷混凝土防腐防滲封閉材料（面涂）。對于梁板外側其它非滲水部位采取涂刷防水防鹽保護劑進行處理。

4 積極探索橋梁預防性養(yǎng)護的最佳時機

在我省目前的養(yǎng)護體制下，由于養(yǎng)護資金短缺，如何針對橋梁在運行期間出現(xiàn)的不同程度的早期病害，探索橋梁預防性養(yǎng)護的時機尤為重要。

4.1 全面掌握橋梁結構狀態(tài)

預防性養(yǎng)護需要完善的檢查機制和先進的檢測手段做基礎，才能夠全面、持續(xù)的掌握橋梁結構狀態(tài)，為判斷養(yǎng)護時機和選擇養(yǎng)護方法提供依據(jù)。完善的檢查機制能夠提供橋梁狀況的完整記錄，能夠完整的反映出橋梁在使用過初中結構狀況的變化和病害的發(fā)展程度，為分析判斷橋梁病害原因和研究有針對性的養(yǎng)護對策提供了有力的依據(jù)。先進的檢測手段效率高，能保證檢測數(shù)據(jù)的精度和科學性，處理數(shù)據(jù)、信息的能力也大大提高。所以應十分重視高速公路橋梁的檢測效率和質量。

4.2 探索建立橋梁結構劣化模型

橋梁在全壽命周期內(nèi)，結構退化是一個不可避免的自然過程，橋梁不可能永遠保持較高的服務水平，而橋梁退化本身存在著大量的不確定性，而劣化起因主要包括混凝土碳化或氯離子侵入誘發(fā)的鋼筋銹蝕、凍融循環(huán)引起的損傷、硫酸鹽侵蝕和延遲的鋁酸鹽反應等。針對我省橋梁管養(yǎng)的實際，探索建立橋梁結構的劣化模型，針對橋梁預防性養(yǎng)護全壽命周期成本分析，對預防性養(yǎng)護費用模型進行優(yōu)化，以使其在養(yǎng)護效果和費之間得到平衡，找到最佳的預防性養(yǎng)護時機，達到合理分配和使用資金的目的。

5 結論

橋梁預防性養(yǎng)護技術是一門新興學科，隨著科學技術和材料制造工藝的發(fā)展，將有更多的新工藝、新方法、新材料運用到橋梁加固維修中，嚴格按照各種規(guī)范步驟實施橋梁預防性養(yǎng)護，并從思想上充分重視橋梁早期病害的預防性養(yǎng)護，探索建立橋梁結構的劣化模型，利用壽命周期成本的思想對橋梁預防性養(yǎng)護費用進行分析，并利用多目標規(guī)劃方法來確定最佳的預防性養(yǎng)護時機，只有這樣，橋梁的預防性養(yǎng)護措施才能真正取得成效，從而切實維護橋梁的健康工作狀態(tài)，達到延長橋梁使用壽命的目的。

［1］胡善華.淺談橋梁預防性養(yǎng)護技術及其發(fā)展應用[J].華東公路，2010（1）.

［2］楊文淵等.橋梁維修與加固[M].北京：人民交通出版社，1989.

［3］張勁泉等.橋梁檢測與加固手冊[M].北京：人民交通出版社，2007.