城市橋梁維護管理與養護技術研究

鄭錦濤

（廣州市芳村市政園林建設工程有限公司，廣東廣州 510000）

0 引言

橋梁是城市基礎設施的重要組成部分，是城市交通和經濟發展的重要支撐。然而，隨著使用年限的增加，城市橋梁在使用過程中受到氣候、車輛、人流等多種因素的影響，容易發生老化、磨損、開裂、變形等問題。如果不及時進行維護管理和養護，將對橋梁的使用壽命和安全性產生不利影響，甚至可能引發安全事故。

因此，需要加大城市橋梁的維護管理與養護力度，采用科學、系統、全面的手段。在具體實施過程中，需要根據橋梁的實際情況選擇適合的技術和設備，以提升橋梁的使用壽命和安全性。

1 城市橋梁維護管理的重要性、現狀與挑戰

1.1 橋梁維護管理的重要性

城市橋梁作為城市交通運輸和人員流動的關鍵基礎設施，對城市經濟發展和市民日常生活起到至關重要的作用。隨著城市化進程的不斷加速和橋梁的老化，維護管理工作的重要性日益凸顯。僅依賴政府的投入和傳統管理手段，已經難以滿足日益增長的維護需求。而進行科學和系統的維護管理不僅能保證橋梁的安全運行、維護公眾的生命財產安全，還能促進城市交通的穩定發展和經濟的持續發展[1]。

1.2 城市橋梁維護管理現狀

近年來，我國在城市橋梁維護管理方面已有明顯進步，各級政府對其給予了越來越高的重視，相關的管理機構也應運而生。但由于城市中的橋梁類型繁多、數量龐大和維護費用的制約，當前的維護管理仍面臨多種挑戰。包括維護計劃的不合理性、維護措施的缺失和實施不當等問題。

首先，各種不同類型的橋梁需要采取各種不同的維護策略，但目前還缺乏綜合的分類和明確的管理標準。

其次，由于資金短缺，許多橋梁不能獲得及時和有效的維護。

最后，由于維護管理團隊的技術水平和經驗不同，維護工作的效果和效率均存在一定的差異。這些問題會給城市橋梁的穩定運行和公眾安全帶來潛在風險。

2 城市橋梁養護技術

2.1 橋梁養護技術概述

橋梁養護技術是指對橋梁進行周期性維修、保養、更新，以延長橋梁的使用壽命，保證橋梁的安全運營[2]。橋梁在使用過程中，由于受到氣候、車輛、人流等多種因素的影響，容易出現老化、磨損、開裂、變形等問題。若不及時進行維護管理和養護，會對橋梁的使用壽命和安全性產生不利影響，甚至可能引發安全事故。采用正確的橋梁養護技術不僅有助于預防潛在的結構問題，確保公眾安全，而且可以節約維修或更換成本。

橋梁養護技術的發展經歷了多個階段，從最初的簡單保養發展到當前的多種技術手段的綜合應用。隨著科學技術的不斷進步，橋梁養護技術也會不斷更新和發展。

2.2 橋梁養護技術分類

2.2.1 結構穩定性養護技術

結構穩定性養護技術著眼于橋梁的核心結構，其目的是確保橋梁在各種環境和使用壓力下能夠保持良好的穩定性和持久性[3]。

抗震加固技術：考慮到地震活躍地區的橋梁，該技術采用增加支撐、橋墩加固等手段來增強橋梁的抗震能力，使之能夠在地震中保持完整，從而確保人員和車輛的安全。

腐蝕防護技術：由于橋梁結構經常暴露在各種惡劣的環境條件下，如鹽、濕氣等，該技術通過使用防腐涂層和其他防腐材料來防止橋梁的金屬部分被腐蝕，延長其使用壽命。

裂縫處理技術：對于因應力、材料老化或其他因素導致的橋梁裂縫，使用打孔注漿、填縫等方法對裂縫進行修復，確保橋梁的結構完整性。

2.2.2 外觀與表面養護技術

橋梁的外觀和表面對其整體的健康和耐用性有重要影響。

清洗技術：橋梁的表面經常積聚塵土、污垢和腐蝕物，可能導致腐蝕和材料劣化。定期的清洗可以去除這些污垢，保持橋梁的外觀和性能。

保護涂層技術：為了進一步防護橋梁，可以在其表面噴涂防水、防腐和防曬材料，不僅能提高橋梁的耐用性，還能提高其美觀度。

2.2.3 橋梁健康監測與評估技術

結構監測技術：使用傳感器和其他高科技設備，可以實時監測橋梁的結構變化，如裂縫、橋梁位移等，進而預測病害發展趨勢，及時采取預防措施。

材料檢測技術：通過無損檢測評估橋梁材料狀態，識別損傷和劣化問題，從而制訂相應的養護策略。

2.2.4 橋梁養護控制要點

防腐蝕控制：通過改進排水設計，可以有效地將雨水和污水排除，從而防止積水引起的腐蝕問題。

綠化與植被管理：在橋梁周圍種植適當的植被可以幫助土壤穩定，同時美化橋梁的外觀，增強其與周圍環境的融合度。

噪聲與震動控制：通過設置噪聲屏障或選擇特殊的路面材料，可以減少橋梁產生的噪聲和震動，從而減少對周圍社區的干擾，保護居民的生活品質。

總之，各種橋梁養護技術的應用需要根據橋梁的具體情況來確定，充分考慮橋梁的結構特點、使用環境、養護目標等因素。在實際應用中，還需要綜合考慮養護技術的可行性、經濟性、實用性等因素。

3 城市橋梁維護管理技術

3.1 橋梁維護管理技術概述

橋梁維護管理技術是城市橋梁維護管理工作的重要組成部分，對提高橋梁的使用壽命和安全性具有重要意義。城市橋梁維護管理技術是指采用一系列管理手段，對城市橋梁進行日常管理、維護和監測，保證橋梁安全運營，預防橋梁出現各種安全事故。

3.2 橋梁維護管理技術分類

城市橋梁維護管理技術可以分為以下幾類：

3.2.1 橋梁監測技術

橋梁監測技術是指利用各種監測設備，對橋梁進行實時監測和檢測，及時發現橋梁的問題，為橋梁維護提供客觀數據。橋梁監測技術包括動態監測和靜態監測兩種技術。

動態監測技術是通過在線監測設備對橋梁進行實時監測和檢測，對橋梁的振動、位移等進行監測和分析，及時發現橋梁的問題并進行處理。靜態監測技術是通過定期對橋梁進行靜態監測，了解橋梁是否出現結構變形、裂縫等情況，及時發現橋梁的問題并進行維護。

3.2.2 橋梁維護技術

橋梁維護技術是指對橋梁進行日常維護和定期檢查的技術，發現并解決橋梁問題，保證橋梁的安全運營。橋梁維護技術包括日常維護、定期檢查和緊急維修等技術。

日常維護是指對橋梁進行日常保潔、巡查、保養等工作，保持橋梁的清潔和整潔[5]。定期檢查是指對橋梁進行定期檢查和評估，發現并解決橋梁的問題。緊急維修是指對橋梁出現的緊急情況進行及時維修和處理，保證橋梁的安全運營。

3.2.3 橋梁安全評估技術

橋梁安全評估技術是指對橋梁的安全性進行評估和分析，預測橋梁可能出現的問題，為橋梁維護提供預警。橋梁安全評估技術包括風險評估、安全評估等技術。

風險評估是指對橋梁可能出現的風險進行評估和分析，預測可能發生的事故及其后果，并制訂相應的預防措施。安全評估是指對橋梁的安全性進行評估和分析，了解橋梁的安全狀況、安全隱患等情況，制訂相應的安全管理措施和應急預案。

3.2.4 橋梁信息化技術

橋梁信息化技術是通過整合并運用先進的信息技術，對橋梁進行系統性、智能化的維護和管理[6]。核心內容包括橋梁管理信息系統和橋梁安全監控平臺。這些系統和平臺能使工程師、維護人員和管理者實時獲取橋梁的健康狀態、流量數據、結構變化等關鍵信息。而這種實時數據分析可為及時維護提供支持，避免維護不及時導致病害惡化。同時，信息化技術也能大大提高橋梁管理的效率，使資源配置、維護計劃和緊急響應都更加迅速和精確。

3.3 各種橋梁維護管理技術的特點和適用范圍

不同的橋梁維護管理技術有不同的特點和適用范圍。

3.3.1 橋梁監測技術

（1）特點

動態監測：實時、連續的數據獲取，能及時獲取橋梁的振動、位移等變化。

靜態監測：定期的數據獲取，可有效檢測結構變形、裂縫等問題。

（2）適用范圍

位于地震帶或受到頻繁交通沖擊的橋梁適合采用動態監測。

需要定期進行健康檢查的橋梁、老化橋梁或已知存在某些缺陷但不需要實時監控的橋梁，適合采用靜態監測。

3.3.2 橋梁維護技術

（1）特點

能夠及時識別和解決小、中規模的問題，如清潔、輕微的磨損或裂縫等，可以預防病害惡化。

（2）適用范圍

所有橋梁都應該接受日常維護和定期檢查。

3.3.3 橋梁安全評估技術

（1）特點

該技術可以深入了解橋梁的潛在風險和安全隱患，幫助橋梁管理者提前預測和預防問題。

（2）適用范圍

老舊橋梁或處于高風險環境的橋梁都適合采用安全評估技術。

3.3.4 橋梁信息化技術

（1）特點

該技術可以提供實時數據，使決策更加迅速準確。同時，可以集成和分析大量數據，使橋梁管理更加系統化和高效。

（2）適用范圍

大型城市橋梁或跨越重要交通線路的橋梁，以及需要高度監控和管理的橋梁，更適合采用該技術。為滿足現代化城市建設、高效管理需求，所有新建和主要橋梁都應考慮采用橋梁信息化技術。

4 案例分析

4.1 工程概述

某雙向四車道公路橋梁是市區內的交通重心，全長約200m，寬度為28m。其對市區交通有重要影響，目前出現一些病害問題，需要對其進行有效的維護與養護，以保證其安全性、恢復其功能性、延長其使用壽命。

4.2 維護管理與養護實施

在項目啟動之初，維護團隊對橋梁進行了全面的檢查和評估，確定了需要進行的維護和養護工作的內容和優先級。

結構養護：針對檢查中發現的橋梁結構問題，如支撐柱破損、橫梁老化等，維護團隊采取了加固和修復措施。具體工作包括鋼筋加固、混凝土修補和更換損壞的橫梁等。

表面養護：為了提高橋梁的外觀和延長其使用壽命，團隊進行了橋面清潔，并對其進行了防水處理。這不僅保證了橋梁的美觀，還有效地防止了雨水對橋梁結構的侵蝕。

在整個養護過程中，團隊采用了先進的技術和設備，確保了工作質量。

4.3 應用效果評估

為了評估維護與養護工作的效果，維護團隊采取定量和定性相結合的評估方法。

定量評估：通過對橋梁的關鍵結構元素進行實測，比如位移、振動頻率等，與維護前的數據進行對比，評估結構加固效果。

定性評估：對橋面的清潔和防水效果進行觀察評價，以及收集市民和駕駛者的反饋，評價橋面養護效果。

評估結果表明，橋梁的結構穩定性和使用壽命都得到了明顯提高，市民對橋梁的外觀和駕駛體驗也表示滿意。

5 結語

城市橋梁是交通網絡中的關鍵結構，其健康和穩定性對城市的運轉和交通安全有重要影響。文章從多個維度探討了城市橋梁的維護管理與養護技術，并深入挖掘了目前行業所面臨的問題和挑戰，對現行的維護管理手段和技術進行了分類，并分析了它們的特點與適用場景。通過具體的工程案例分析說明了維護與養護技術在實際中的應用價值，以及在提高橋梁安全性、功能性和延長使用壽命方面的重要作用。隨著技術的進步和城市交通需求的增長，橋梁維護管理與養護會面臨越來越復雜的挑戰。不過相信隨著科技創新的不斷深化，將會出現更多高效、環保且經濟的橋梁維護與養護技術，能夠為橋梁的安全、高效運營提供更大的支持。