橋梁工程維修加固與養護技術

江 山

（中鐵十九局集團第三工程有限公司，遼寧沈陽 110136）

0 引言

在交通量不斷增加、荷載等級的提高以及外界環境因素的影響下，橋梁會出現各種各樣的病害。病害的發生直接影響到橋梁結構的耐久性和安全性，因此加強對病害的監測、及時對病害進行修復，成為當前我國公路養護管理部門的工作重點。

1 橋梁工程病害形成原因及表現

影響橋梁使用性能的病害有橋面裂縫、地基不均勻沉降、混凝土開裂、墩柱開裂、橋頭搭板問題等。其中，地基不均勻沉降主要是受環境因素影響所產生的病害。如果現有橋梁工程附近有其他工程，并且出現了不合理打樁施工，則會破壞當前橋梁工程的地基，增加地基不均勻沉降風險。另外，設計階段存在的缺陷或施工材料配合比不合理，也會增加地基不均勻沉降風險。所以，在施工設計前應對橋梁工程周圍環境進行考察，設計單位應結合《城市橋梁工程施工與質量驗收規范》（CJJ 2—2008）核實材料配合比。

除此之外，我國大部分地區處于溫帶或亞熱帶季風氣候，季節交替時溫度變化比較明顯，再加上風荷載的作用，很容易使半剛性結構橋梁產生橋面斷裂。而季節交替明顯又會使橋梁遭受到凍融作用、水侵蝕等自然因素影響出現剝蝕現象，如果橋梁起皮、蜂窩狀改變、整體性剝落等。其中，危害最大的是凍融作用，其對于橋梁外觀、耐久性以及橋梁內部結構、橋梁內部材料性能等均會產生一定影響。

2 橋梁維修加固與養護機理及存在的問題

2.1 維修加固與養護機理

在正常使用過程中，橋梁結構會受到組成材料產生的應力、荷載作用產生的應力以及橋梁的幾何特征等因素的影響。一旦外部荷載增大，內力就會增大，如果超過橋梁的承受力就會造成橋梁病害，進而產生裂縫和破壞，影響橋梁的正常使用。由于環境因素產生的風荷載、水侵蝕、雪荷載以及季節變換，都會造成橋梁結構破壞和橋體開裂。

隨著基礎交通設施工程的不斷發展，維修加固與養護橋梁的方式有很多。例如：在橋梁受彎破壞時，在受彎部分的橋梁底部粘貼高強度材料來加固橋梁、代替一部分梁體承受荷載，使得梁截面應力減小，進而對梁體進行加固。類似的加固梁體技術有很多，但基本上是通過降低結構荷載或通過其他材料承受荷載來減少梁體承受荷載，從而強化梁體截面抗力、增強結構承載力。

2.2 存在的問題

（1）對橋梁養護工作不夠重視。橋梁養護，特別是早期養護，更應引起重視。及時發現并處理橋梁早期問題，避免后期因裂縫未及時修補造成橋孔堵塞、泄洪能力降低，影響橋體使用壽命。

（2）養護管理機制不健全。雖然我國有資質的養護管理單位都會對于橋梁養護制定相關計劃，并且配備有橋梁工程師指導養護工作，但是仍有一部分管理單位的管理機制不健全，養護人員缺乏定期的專業技能培訓，養護措施不能與時俱進，缺乏對責任的落實以及相應的追責制度。為減小因養護工作疏忽出現重大事故的概率，橋梁養護管理人員應加強對現場施工人員的管理，確保養護工作的順利開展。

（3）養護技術落后。由于橋梁建設過程中使用的工程材料質量、材料配合比并未完全達標，存在微小的缺陷，盡管在橋梁初期使用階段沒有體現，但隨著時間的推移以及各種荷載的不斷作用，會出現細小的病害。病害會隨著使用年限的增加而增大，以至于橋梁內部結構出現損害。這主要是由于橋梁養護管理部門對于橋梁工程的日常養護不符合標準，檢測技術落后，導致未能徹底掌握橋梁的內部損傷，無法對小孔洞、縫隙進行修補，導致它們逐漸加大并最終形成巨大的安全隱患。

（4）養護資金不足。近年來隨著基礎設施的不斷發展，國家對公路橋梁養護工作的重視程度有所增加，養護資金問題已得到很大程度的改善，不過由于橋梁養護工程暫時未列入國家公路養護名單，部分地區存在重視公路養護而忽視橋梁養護的現象，橋梁養護資金不到位的情況時有發生。

（5）橋梁圍護設施未及時加固。橋梁圍護設施及構件出現損害后，未及時發現問題并進行加固，使得橋梁欄桿出現質量問題或殘缺不全等現象，無法保障上橋行駛的車輛和人員安全。

3 橋梁維修加固與養護的具體措施

3.1 養護原則

（1）為加強橋梁的耐久性，橋梁養護工作應將防止病害與維修病害相結合，依據養護的實踐經驗和橋梁的實際情況做出預防計劃。應注意環境因素改變時對于橋體的防護，如：高溫季節時對橋體進行降溫，低溫季節時防止雪荷載、凍融現象，雨季時對橋體進行防護等。

（2）在不造成環境污染、生態失衡的情況下，盡可能降低養護成本。

（3）養護過程中應降低勞動強度，實現養護過程機械化，提升養護效率，實現信息化建設，使病害處理更加科學。

（4）應完善橋梁工程維修養護制度，加強測試力度，提高檢測水平。

3.2 橋梁工程安全管理過程

（1）配備專業性技術性強的質量檢測人員，具備專業知識、豐富經驗的技術人員通過精密專業儀器可以對橋梁做到全方位檢查。

（2）制定常規、定期以及特殊的不同檢查計劃：①常規檢查重點在橋體養護過程中，對橋梁結構進行監測，及時發現病害并加以處理；②定期檢查時應使用專業儀器對橋梁進行檢測，每三年進行一次大規模檢查，并在橋梁投入正常使用一年后進行全面檢查；③特殊檢查發生在橋梁嚴重損壞時，使用專業儀器檢測橋梁內部破壞情況。

（3）管理人員還應在對橋梁檢測信息建立檔案，記錄橋梁檢查中存在的問題，使監測信息系統化，了解并掌握橋梁病害及發展趨勢，并制定合適的解決措施。

3.3 橋梁的預防性養護

橋梁預防性養護主要是在橋梁病害發生初期、尚未表現明顯特征時進行養護處理，以降低病害產生的安全隱患，提升橋梁安全性和耐久性，延長橋梁使用壽命。它主要由以下6部分工作組成：①對于暴露在空氣中的鋼結構、金屬連接部件進行除銹處理，必要時刷防銹漆，減少金屬銹蝕；②對嚴重裂縫進行封閉處理，輕微裂縫用貼紙條法進行觀察，并檢測泄水孔是否通暢；③發現和處理混凝土結構的損壞情況，避免混凝土內部鋼筋出現銹蝕現象降低鋼筋混凝土結構的承載能力；④檢查欄桿部分，修復損壞部分并張貼警示標示，確保交通安全；⑤對于混凝土保護層結構薄弱部分應加強防水處理，減少水侵蝕；⑥對伸縮縫結構進行清理，減少對伸縮縫結構的損害。

3.4 具體措施

由于交通量不斷增加，很多早期修建的橋梁在不能正常使用或嚴重損壞時，要結合當前使用在不破壞橋梁安全性的基礎上對其進行加固改造，確保其承載能力達到要求，延長使用年限。首先要對橋梁進行全面檢查，掌握其養護、病害情況。然后根據檢查結果制定加固維修計劃，對病害部分進行處理，處理過程應遵守先小修、后中大修的原則，并且在易出現病害位置進行特殊處理。例如，橋梁伸縮縫是橋梁工程中重要組成部分，也是最易出現病害部分，通常設置在橋端等位置。由于車輛碾壓、工程施工中的忽視等，伸縮縫易受到損害。伸縮縫的維修需要根據破壞情況來選擇適合的處理措施，破壞嚴重時需更換伸縮縫。

4 加強橋梁養護管理工作的措施

4.1 對養護人員進行定期專業培訓

橋梁養護的專業性比較強，對于養護人員的技術要求比較高，但很多橋梁養護單位由于缺少專業性人才，橋梁養護的技術不高，不能及時發現微小病害、降低橋梁安全隱患。所以，養護單位應加強對橋梁養護人員的定期培訓，提高橋梁養護的科學性。

4.2 對超重運輸加強治理

為了增強橋梁的安全性和耐久性，交管部門嚴禁超載、超限車輛上橋，并制定了一系列措施，嚴格控制上橋車輛重量，加強對超載車輛的處罰程度。此外，還應加強對橋梁檢測，一旦發現安全問題或隱患應立即加大對車輛的限制或封閉交通對其進行加固處理，不可處理的則應進行交通管制，并提高限載條件，避免出現安全事故。

4.3 加強橋梁改建工程

隨著交通量的不斷加大，改建危橋工程逐漸成為養護橋梁工程的工作重心。隨著橋梁養護管理部門對危橋改造工程的資金注入，橋梁養護技術水平也得到了提升。應合理利用舊橋資源，聯合路網對不符合交通量且處于交通樞紐部位的危橋進行改造。為降低成本，在不污染環境的情況下應優先考慮對舊橋進行加固，如因橋梁結構引起的橋梁荷載過低則應考慮拆除重建。

舊橋加固過程中工作難度比較大，需要結合技術發展情況選擇施工工藝，同時減少對原有結構質量安全的損失，加大對原結構的利用率，改善其結構的耐久性，并增加承載能力，使得承載能力符合現有交通量，減少安全事故。

5 結束語

橋梁工程維修加固與養護技術是橋梁管理中非常重要的一部分，是確保橋梁承載能力、降低橋梁安全隱患的重要手段。所以應重視橋梁工程維修加固與養護工作，提高養護人員專業性，投入更精準的橋梁養護設備，學習并分析先進養護技術，結合實際情況對橋梁進行合理化養護，提高橋梁使用年限和承載能力，大幅提升我國橋梁工程的維修加固與養護技術。