新時期公路橋梁養護及維修加固技術分析

金勇 岳增冬

(1.合肥市公路管理服務中心直屬分中心，安徽合肥 230000；2.中路高科交通檢測檢驗認證有限公司，北京 100000）

人們出行離不開交通的參與，而公路橋梁又起到一個連接各個地區的紐帶作用，公路橋梁的養護事業也成為交通運輸中一個十分重要的影響因素。目前已建成的公路橋梁等基礎設施，由于相對缺少專人負責、日常使用損耗等問題，加上管理模式與現階段社會發展水平存在一定的不一致，導致一些橋梁的質量不佳，出現使用問題，存在一定的安全隱患，未能得到正確和及時的養護及維修加固，因此影響交通正常通行[1]。由此可見，對于公路橋梁建成后管理中的養護及加固維修技術的研究具有極強的實踐意義，需要及時發現橋梁之中所存在的安全問題，并將及時進行維修，將影響降到最低，以延長公路橋梁的使用壽命。

1.新時期公路橋梁養護及維修加固重要性

當前我國經濟飛速發展，因此對于公路橋梁的養護管理工作也成為了一個熱點問題，隨著社會的不斷進步，并且人們的生活質量逐漸提高，道路上的車輛的類型和數目也逐漸增多，對于公路橋梁的建設標準也有了更為嚴格的質量要求。當前對于橋梁的養護以及維修加固技術的研究和開展已經成為了整個公路橋梁建設工作中的重要環節。為了保證人們出行的安全，對于道路橋梁的維修和養護工作必須要有更高的標準，并且對于質量要求應當更為嚴格，以促進我國公路橋梁行業的發展[2]。在以往的公路橋梁工程中一般新建的公路橋梁必須要在固定的一段時間之內，由各部門相關人員對橋梁進行監測，并將問題記錄下申請維修。為提高道路的安全性和穩定性，政府必須立刻采取養護和維修的措施，施工過程中對于施工人員的施工水平是有十分高的要求的。施工人員在制定施工方案時，也必須綜合各方面因素而考慮，確保橋梁的安全性能。在施工過程中遇到一些問題也應當采取參考其他成功案例的方式來不斷完善方案，保證工程質量操作人員操作的規范性。只有將公路橋梁的質量監管好，將養護工作和加固維修工作做好，才能夠保證人們的安全出行和延長道路橋梁的使用壽命[3]。

2.新時期公路橋梁養護及維修加固必要性分析

2.1 養護技術必要性

在公路橋梁養護工程的建設過程中，對于施工路段進行養護的要求以及對于養護材料選用的標準較高。并且養護工程是一項長期工程，時間范圍較長，非常容易由于施工周期問題而造成各種安全隱患，因此在公路橋梁的養護工程工作中必須要加強對于施工方面的管理工作，找出問題原因，排除安全隱患，并及時對道路橋梁進行養護和維修以加快公路橋梁的維修加固工作進度。對于橋梁的養護工程還應當全面的考慮到應用的設備是否技術達到要求、有無質量和精度問題，施工人員的技術情況，如果施工人員的操作稍有不規范或者設備存在一點問題就十分影響工作的質量，從而拖延工期。因此對于施工材料的選取工作要嚴格把關，質量問題必須按照國家標準，對于生產管理以及施工的制度必須科學合理的制定，各種設備的使用方法也要嚴格要求[4]。同時政府也要不定期指派相應的專業人員來對工作進行檢查抽查，驗收公路橋梁養護工作的進行情況并將這些結果記錄下來，以確保工作進行的有效安全。由此可見公路橋梁的養護工作的必要性，養護工作是提高工程質量，保證工程進度的一個重要前提和保障。

2.2 維修加固必要性

公路橋梁建設完成之后，后期需要對其使用過程中的情況進行監測，如果出現質量問題需要對其進行維修和加固處理。通過對公路橋梁的維修加固可以延長公路橋梁的使用壽命，并且促進公路行業的長久穩定發展，推動我國現代化進程。工程橋梁的養護工作的性質完全不同于其他行業，它不是屬于個人使用，而是為全體參與者服務的，關系到人們的日常生產生活，因此為保障人民的利益和生命安全，公路橋梁對于使用壽命以及質量問題和性能方面都有著十分嚴格的標準。對于公路橋梁進行養護和加固維修直接能夠提升橋梁的安全性能，將橋梁的使用程度和性能發揮到極致[5]。政府一定要負起責任，嚴格要求各部門針對公路橋梁老化現象及時進行排查和檢修，讓橋梁安全隱患降到最低。

3.公路橋梁維修加固新技術

3.1 預應力碳纖維板加固

這一技術大多用于公路橋梁養護工作之中，與傳統的碳纖維布加固方式相比更能發揮碳纖維的作用，更容易保持順直的狀態，強度更高，抗拉強度遠超同等類型的截面鋼，耐腐蝕性和使用壽命更優，不易產生形變，在施工過程中由于自重較輕而不需要用到大型的機械設備等。這一工程的原理主要是通過加固構件的受拉區部位，在通過補強材料的方式來施加預應力，在預應力的作用下，原橋梁的應力狀態得到改善，從而原梁的抗裂程度和承重能力都得到提高。施工的流程主要如下：在施工之前做好準備工作，首先處理混凝土的表面，將表面的污垢、雜質和鐵銹等進行一系列的處理，處理完成之后按照圖紙的要求和設計在固定端構件部位以及安裝碳纖維板張拉端的地方鉆孔并植入高強度的螺桿，安裝張拉端和固定端的部件之前一定要先確保螺桿已經固化到了預期的強度，然后進行粘結劑涂抹的環節，粘接劑的涂抹部位主要在碳纖維板和梁底之間的接觸面部位涂抹以及模具底板和梁底接觸面上進行涂抹，在涂抹粘結劑時一定要保證粘接劑的涂抹完全均勻且在涂抹之前已進行完全混合均勻。等待粘結劑完全干之后再進行安裝碳纖維板，這一步驟必須要嚴謹嚴格，完全對位，這個過程需要安裝人員有較高的專業水平，在操作完成后進行監測工作，監測對象主要是碳纖維板的張拉能力和梁體的撓度，張拉工作完畢之后開始在碳纖維板和錨固部件的表面涂一層漆料或者保護涂料的工作，到此處工作過程結束，之后需要對其進行定期的檢測。

3.2 CNF碳纖維網格加固

CNF碳纖維網格加固技術主要選用的材料是碳纖維復合材料，碳纖維的網格必須進行嚴格的特殊涂層處理，能夠達到防火和錨固的要求。加固的技術主要步驟和過程如下：首先對于原混凝土基層進行處理，對原混凝土表面雜志進行精細的清理以確保能夠達到整潔，然后在其表面進行灑水，嚴格按照規定涂抹聚合物砂漿，在清理灰塵時盡量選用高壓水槍。處理好之后在基層涂抹界面劑，將界面劑按照嚴格比例進行混合，均勻涂抹在原混凝土表面，之后涂抹一層聚合物砂漿，砂漿的水量根據施工環境進行調整。嚴格控制攪拌時間，攪拌后靜置，在使用前需重新對其進行攪拌，施工過程中切不可再次加水。制作好砂漿之后進行第一層砂漿涂抹，在粗糙的表面涂一層砂漿，這層砂漿的厚度要進行嚴格控制，并且對于平整度要嚴格要求。涂好之后剪裁CFN碳纖維網格，剪裁時要特別注意碳纖維的分布方向；剪裁過后設置碳纖維網格，碳纖維網格的鋪設位置是第一層聚合物砂漿之上，鋪設過程中首先臨時將端部固定以保證平整度，然后以抹泥的方式壓入砂漿層，加固的材料纖維必須盡可能垃圾網格與砂漿進行結合，繼而涂抹第二層砂漿，將表面處理平整。最后對砂漿進行養護和表面處理養護過程有濕度的需求，工藝流程如圖1所示。這個技術存在許多注意事項，例如砂漿的水灰比要嚴格控制，原混凝土的表面必須潤濕充分。在粘貼網格時，務必避免碳纖維網格受力較大處和彎矩處進行嚴格的搭接。

圖1 CNF碳纖維網格加固技術

3.3 水下玻纖套筒加固

水下玻纖套筒加固技術是一種較為新型的工藝，對穩定性問題有極高的作用，這一技術支持水下作業，并且存在三個特點：可以在水下進行施工、材料防腐性能極佳、耐久性能較強。這一技術的施工過程首先是進行現場調查，根據圖紙要求對斷面進行測量和調查以便能夠設計好一個合理的加固方案，排查時需要對周邊環境以及每座橋梁的樁基進行勘測。做到物盡其用，其次處理帶加固構件表面，開挖河道之后，需要對橋梁的樁基表面做好清理工作，因為橋梁的樁基長期受到水流的沖刷，所以存在腐蝕和雜物附著表面的現象，發現露筋現象必須馬上進行處理，補強鋼筋時要采取焊接的方式方法，下一步進行玻纖套筒的安裝工作，根據現場的勘察結果將合適尺寸的玻纖套筒運送到固定部位并對其進行檢查，驗收合格后進行安裝，固定套筒時要不斷檢查其密閉性和是否牢固，接下來進行灌注控制水下環氧灌漿料。這一步需要嚴格控制漿料比例并混合均勻，灌注時采取分層勻速灌注法，灌漿完成后將水分擠壓出去灌至離管頂部1cm～2cm處停止，灌注完成后進行封頂，灌料固化以后用CUCR水下環氧封頂膠進行封頂，最后進行固化工作，工藝流程如圖2所示。

圖2 水下玻纖套筒加固技術

3.4 超高韌性水泥基復合材料加固

超高韌性水泥基復合材料加固技術的設計原理主要是針對現有的測量數據對癥下藥，制定具體的維修方案。特點是操作性強、效果明顯并且經濟實惠。施工便利基本不影響橋梁運營。超高韌性水泥基復合材料加固技術綜合考慮了橋梁結構的安全性和使用壽命以及各方面的工作量及便利性。主要的工藝要點包括材料的選擇和施工方法以及對現場材料的性能進行檢驗和評定。對于材料的選擇上，一定要有嚴格的質量要求和可靠的生產廠家。施工流程包括在施工前做好清除工作，將基底表面存在的塵土和污物以及脆弱的部分清洗干凈，然后在舊的混凝土表面涂好界面劑，在配制UHTTC 時必須要嚴格按照比例攪拌均勻。施工的過程要按照從中間向兩側的施工方式，要保證纖維能夠分布連續，噴射過程分兩次完成且不能中斷，在噴射的過程中要將澆筑方向與蓋梁縱向方向受力一致，磨面過后要進行灑水，施工完成后要通過抗壓試驗和抗折試驗與彎曲試驗三個實驗對現場的材料性能進行一個評定。對于超高韌性水泥基復合材料加固技術工藝的質量要求是十分嚴格的，首先要將水灰的比例嚴格控制，保證水灰比值達到要求范圍。注意超高韌性水泥基符合材料加固施工過程需避免大風或雨天進行，操作人員要及時進行技術上的交流，并將記錄文件上交。

4.結語

近年來由于我國經濟發展勢頭迅猛，并且交通設施越來越完善，公路橋梁在建設過程中需要不斷結合現在的發展要求來進行建設，通過研究發現在目前公路橋梁建設工程中是存在一些不可避免的安全問題以及像被水流腐蝕這樣的損傷現象的，如果對于這種情況未能及時發現和解決，將會給人民的生命及財產安全帶來嚴重的危害和巨大損失。對此，相關的工程技術人員和政府部門務必做好公路橋梁的養護及維修加固工作，保證人們的日常通行，做到對公路橋梁的安全性能有所保障。