高速公路橋梁養護與維修加固施工技術

李世杰

山西太長高速公路有限責任公司 山西晉中 030609

公路橋梁是我國交通系統的重要組成部分，其與社會經濟發展、城市經濟發展、大眾生產生活都有直接的關系，所以保證公路橋梁的質量與安全至關重要。就公路橋梁的質量與安全而言，僅僅從施工、建設層面加強是不夠的，還需要在公路橋梁投入使用后加強對其養護及維修加固，以此來持續性保證公路橋梁質量與安全，進而保證交通運輸的安全與效率。而就實際來看，我國很多公路橋梁的養護與維修加固工作都不算理想，很多建設單位、管理部門都將重心放置于新建工程建設中，從而忽視了對現有工程的管理[1]。

1 公路橋梁養護及維修加固施工的重要性

公路橋梁在長期的使用中，如果缺乏定期的養護與維修，將會使公路橋梁的病害逐步擴大，最終形成更為嚴重的質量和安全問題。養護、維修加固技術的應用可使公路橋梁的承載力有所提升，結構穩定性和安全性得以優化，使公路橋梁可在其正常的設計年限內保持其安全通行，也就避免了大的病害和結構性問題處理時引起的成本增大。一些高速公路橋梁地處峽谷、河流等相對惡劣的環境中，復雜的地形地勢結構使公路橋梁的結構設計難度非常大，更要在后續投入運營以后做好養護和維修加固處理，及時發現公路橋梁存在的潛在質量安全問題，并通過相應的維修加固，恢復道路橋梁的正常通行。

2 高速公路橋梁養護與維修加固施工技術

2.1 錨噴加固技術

錨噴技術是利用噴射設備，通過壓縮空氣把混凝土利用管道噴射到已經錨固完成的鋼筋網的一面，使其凝結硬化成為鋼筋混凝土。錨噴混凝土不需要進行振搗，在高速噴射的過程中，水泥與骨料會反復多次撞擊，使得混凝土密實；同時，可以將水灰比控制在0.4-0.45范圍內，使其與混凝土、磚料、鋼材等形成一定黏性，使得新舊混凝土能夠傳遞拉應力。錨噴技術應用于舊橋加固就成為了新型舊橋加固技術，主要加固原理為利用新的混凝土與受力鋼筋以及舊結構的緊密聯合，形成噴射混凝土、錨桿、原結構相聯結的整體組合。錨噴加固技術的本質就是增加受力斷面，使其可以承受更大的荷載。其中，新增加的鋼筋主要是幫助舊結構承受拉應力，且成為新增混凝土的骨架。另外，錨噴加固技術在加固舊橋的過程中能夠起到加固的作用，且施工便捷、經濟效益好，不會對交通造成影響。

2.2 公路橋梁橋面養護與維修加固

公路橋梁橋面由于種種因素影響容易出現銜接不夠緊密的問題，這不僅會影響到行車的穩定性和舒適性，嚴重情況甚至會導致安全問題的發生。所以針對公路橋梁橋面，就必須加強做好養護及維修加固施工。在公路橋梁養護與維修加固施工中，必須要掌握公路橋梁橋面鋪裝層修補施工技術。即對公路橋梁橋面鋪裝層進行修補、加固等，以此來保證橋面的整體連貫性和平整性。橋面鋪裝層在長期荷載下容易發生凹陷、裂紋的情況，針對凹陷及裂紋，必須及早進行處理，比如可以采取混凝土修補、填縫的方法進行養護與維修加固。在具體橋面養護與維修加固中，首先需要對橋面板進行沖洗，保證橋面板的干凈整潔，在施工過程中，要根據環境確定是否施工，一般施工不宜在過高的溫度環境中進行，然后通過對橋面進行混凝土維修加固來解決鋪裝層出現開裂、凹陷等問題。在橋面鋪裝層養護與維修加固施工中，必須保證公路橋梁橋面防水層、找平層、混凝土結構的有效銜接。針對公路橋梁的過渡段，也需要做好加固維修，比如要做好過渡段的充分填筑與碾壓施工，對于軟土地，可以采用預壓法、排水固結法提高加固效果[2]。

2.3 維護和修復混凝土結構

高速公路橋梁中的混凝土用量多，結構中很多構件都是混凝土結構，作為主體結構中的重要構成，加強對混凝土結構的養護和修復是非常重要的。因為混凝土結構性質的特殊性，以及公路橋梁長期處于露天環境下，風吹日曬下的混凝土結構勢必會出現老化、損壞的問題，車輛反復碾壓也使混凝土結構的磨損嚴重，當在日常的養護中未及時處理混凝土結構破壞的問題時，就會使混凝土性能不斷減弱，且損壞加劇。因此，混凝土結構的養護中，相關養護人員要及時清理混凝土結構中的各種雜質，隨后針對混凝土結構中的裂縫等損壞位置，使用專用粘貼劑來錨噴處理。在部分的混凝土結構部位，可選用增大截面加固法，這一加固方法應用時，對于新增的截面部分，須使用現澆混凝土、自密實混凝土和噴射混凝土澆筑而成，當然，也可選用摻有細石混凝土的水泥基灌漿材料灌注而成，對于新增混凝土層，如果是板，其澆筑厚度要在40mm以上，而梁、柱的厚度應在60mm以上。

2.4 裂縫的分析、判斷及修補

在公路橋梁后續使用的過程中裂縫是比較常見的問題，梁體裂縫因裂縫的類型、范圍、部位及裂縫寬度的不同，應分析原因，作出判斷后提出治理對策。結構受力裂縫多發生在受拉、受剪區；表面溫度裂縫及混凝土收縮裂縫多在較大結構面。連續剛構橋的跨中部位、0＃及附近節段、橫隔板門洞、0＃節段底板及墩頂等部位受力復雜，應力較大，是裂縫的常見部位。一般溫度裂縫、混凝土收縮裂縫寬度不大，在規范規定值以內，可進行環氧封閉或壓力注漿處理。對超出規范限值寬度的裂縫，屬結構受力原因的，應進行材料和構件分析計算、試驗，必要時進行結構分析計算或結構試驗。作出判斷后，采取針對性措施治理。對梁體因材料本身（如堿骨料反應）及環境原因造成局部超限的裂縫或損壞，應對裂縫進行壓力注膠、修補、加固等處理；面積較大時，除以上處理外，還考慮再作表面涂裝處理。梁體受壓區出現裂縫時，因分析原因，如為結構受力破損性質，應封閉交通，做進一步檢測、評估后治理。

2.5 上部結構的改造

近年來，我國高速公路橋梁運行荷載急劇增大，對橋梁上部結構的承重能力要求逐漸增加。高速公路橋梁正式投入使用后，由于自身承受著較大的重量，加上橋面也會將無法承受的車輛荷載傳遞到橋梁上部結構，因此，在高速公路橋梁產生病害、承載能力下降、無法滿足通行條件時，需對橋梁進行養護維修及加固改造。在加固改造過程中，重點應該放在橋梁的上部結構，從而提升高速公路橋梁承載能力，以及正常使用的安全性、穩定性。高速公路橋梁上部結構常用的加固方法有橋面植筋加固法、碳纖維加固法、梁板粘鋼加固法。橋面植筋加固法能夠保證橋梁上部構造的完整性，進一步提高橋面承載能力，該方法對原有橋梁結構的影響較小，能夠保證原有橋梁上部結構承載能力得到有效提升。碳纖維加固應用到上部結構加固中，能夠有效提升結構的穩定性和防止結構失穩現象，延長上部結構的使用壽命，降低加固成本。梁板粘鋼加固能夠提高橋梁混凝土構件薄弱部位的承載強度，保證新舊混凝土更好的結合，形成更穩定的整體[3]。

2.6 排水系統養護及維修加固

排水系統是公路橋梁尤為重要的組成部分，其質量的高低與公路橋梁質量與安全的高低有直接的關系，所以掌握排水系統養護及維修加固技術也十分重要。首先，為了保證公路橋梁排水系統的質量，工作人員就必須加強對排水系統的定期檢查，保證排水系統滿足公路橋梁排水需求。一旦發現排水系統出現破損、堵塞問題，則需要第一時間進行處理。就破損問題而言，可以采用防水材料進行修補，就堵塞問題而言，可以通過調整防水系統橫坡、縱坡坡度進行解決。一般公路橋梁路面的橫坡坡度不能超過3.0%，縱坡坡度不能超過3.0%，這樣可以更好地保證公路橋梁排水有效性。如公路橋梁為封閉式排水橋梁，則需要加強對抽水泵與排水通道的檢驗和排查，保證抽水泵與排水通道正常運行，如出現堵塞問題，則需要及時找到堵塞原因，進而對抽水泵及排水通道進行疏通、清理，及時解決堵塞問題[4]。

2.7 應對水流沖擊的加固技術

部分高速公路橋梁下部為河流，當在雨季到來的時候，強降雨天氣下河流水位將大大提升，洪水和汛期的漲水會使高速公路橋梁遭遇嚴重的水力沖刷，因此，針對這種類型的高速公路橋梁結構特征，在日常的養護和維修加固中，需考慮水流沖擊對結構造成的不利影響，在加固維修技術應用的過程中，重點要對橋梁基礎和橋墩進行加固設計。具體的加固處理中，相關人員要使用鋼筋、鉛絲與混凝土柱來實現捆綁支撐，隨后將各個石籠之間使用鉛絲來保障連接效果，在這種加固、連接處理的方式下，橋梁結構可通過緩慢下沉來減緩水流沖刷對結構的破壞。對于高速公路橋梁的基礎結構，為實現良好的加固維修效果，往往還需使用細砂礫、土質材料等進行相應的防護，但在防護處理的過程中，尤其要注重對板樁高度的控制，盡量使板樁高度不超出河床。實際的處理中，一些高速公路橋梁的結構較為特殊，加固可能會受到河床穩定性不足的影響，當加固處理中出現這一現象后，意味著在工程建設時，基礎建設的深度不足，要提高結構對水流沖擊的抵御能力，往往還需根據最大的水流沖擊面情況制定平面防護等方案。

2.8 做好公路橋梁檢測工作

對公路進行檢測后，相關人員要記錄檢測數據并存檔，制作表格進行數據分析，并將分析結果交給相關公路管理部門，利用計算機數據建立橋梁數據庫，為日后的橋梁養護工作提供相關數據。另外，建立專業的公路橋梁養護團隊，在橋梁養護過程中可以快速分析并制定加固方法，以此不僅可以提升工作效率，還能保障公路橋梁的養護效果。此外，還要制定合理的養護方案、預防措施及養護結果報告，使團隊中的每個工作人員都可以發揮所長，為我國公路橋梁養護工作提供保障。

2.9 截面加固技術

當橋梁在使用過程中出現承重力不足問題或經不住高強度運行時，需要對橋梁工程的混凝土進行加固。在增加截面過程中，可以對橋梁面板進行加厚或提升主梁的高度及寬度，這種加固截面方式比較簡單，只適用一些跨度較小的橋梁。另外，采用截面加固的方法對橋梁進行改造，可以提高橋梁的承載能力及強度。在采用這個方法的過程中，需要了解每個橋墩支撐能夠承載的強度，同時還要了解工程的主梁跨度及厚度。此外，還要結合橋梁自身的承載力具體情況，合理增加橋梁截面的厚度及寬度，如果沒有詳細了解就盲目加固，就會導致橋梁的承載力不增反降，浪費了大量的人力物力及資金投入，得不償失[5]。

2.10 提高養護管理人員素質

高素質人員是精細化的公路橋梁養護與管理工作的基礎，提高公路橋梁養護管理水平、實現公路橋梁養護精細化管理目標應該將“人”的發展和提升作為前提和先決因素。公路橋梁養護管理單位應該有計劃地對人員進行養護新技能、管理新知識的發展和提升工作，使公路橋梁養護人員能夠準確應用相關技術，讓公路橋梁管理人員具備現代化管理技能和知識，在定期培訓、專業化培訓等相關戰略的支撐下，構建公路橋梁養護工作中操作人員、管理人員素質和能力提升的共同體，在相互促進和彼此強化的基礎上提升公路橋梁養護管理工作的精細化程度和精準性水平。

3 結語

高速公路橋梁的不斷新建和發展，推動了交通運輸行業的發展，對社會經濟的提升產生了直接影響。由于高速公路橋梁具有十分重要的價值，因此社會各界對其質量等方面提出了高要求。這就需要高速公路橋梁的養護管理人員提升對高速公路橋梁養護和維修加固工作的重視程度。由于該兩項工作對高速公路橋梁的建設質量及運營質量有重要的影響，通過伸縮縫、混凝土構件裂縫的處置及上部結構的改造等多種方式，進一步提高高速公路橋梁的安全性及穩定性，滿足群眾的日常出行需求，同時避免出現各類嚴重的交通安全事故。