公路橋梁維修及預(yù)防性養(yǎng)護(hù)探究

趙玉霞

（甘肅省金昌公路管理局，甘肅金昌737100）

公路橋梁維修及預(yù)防性養(yǎng)護(hù)探究

趙玉霞

（甘肅省金昌公路管理局，甘肅金昌737100）

介紹公路橋梁維修及預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的日常維修、方法、措施及存在的問題，結(jié)合連霍高速公路G30線嘉峪關(guān)段20座橋的維修及預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工程實例，介紹公路橋梁日常維修中的維修措施及預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法。

公路橋梁；維修；預(yù)防性養(yǎng)護(hù)

0　引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，公路運(yùn)輸交通量猛增，運(yùn)輸車輛載重量加大。公路運(yùn)輸對公路橋梁的通行能力和承載能力的要求越來越高，而一些舊橋陳舊老化，破損現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，許多舊橋難以適應(yīng)日趨增長的交通量需要，橋梁養(yǎng)護(hù)的好壞直接關(guān)系到公路交通的安全和暢通。因此，對橋梁的日常維修及預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作已經(jīng)顯得尤為重要。

預(yù)防性養(yǎng)護(hù)就是在還沒有發(fā)生明顯病害之前就進(jìn)行的養(yǎng)護(hù)，目的就是防止或減緩病害的發(fā)生，達(dá)到耐久性和延長使用壽命的目的。對已建成的橋梁，其內(nèi)在因素已經(jīng)定型，設(shè)計施工中的缺陷已經(jīng)存在，為了延長其耐久性，就必須針對存在的問題進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)［1］。

1　橋梁維修及預(yù)防性養(yǎng)護(hù)存在的問題

橋梁的日常養(yǎng)護(hù)、預(yù)防性養(yǎng)護(hù)及維護(hù)工作仍存在的養(yǎng)路不養(yǎng)橋的思想，對橋梁養(yǎng)護(hù)的重要性認(rèn)識不足，特別是橋面日常小修保養(yǎng)及排水系統(tǒng)的清理工作，以及結(jié)構(gòu)裂縫及缺陷的及時處治工作沒有認(rèn)真落實，促使橋梁病害進(jìn)一步擴(kuò)大的事情時有發(fā)生。主要存在以下問題。

（1）橋面不清潔，伸縮縫堵塞得不到及時清理，個別橋面堆放障礙物、垃圾泥土污物等，晴天過車塵土飛揚(yáng)，雨天橋面積水，車輛過橋時泥漿四濺。伸縮縫堵塞得不到及時清理，引起伸縮裝置失靈而產(chǎn)生變形損壞。

（2）橋面不平整，使車輛顛簸，車速降低，增加橋梁構(gòu)件的疲勞，如不改善將縮短橋的使用壽命；橋頭下沉，導(dǎo)致橋頭跳車，行車不順暢，降低了行車質(zhì)量，而且由于橋頭長期受到過往車輛的沖擊，也將影響橋梁的使用壽命。

（3）橋梁構(gòu)件損壞不及時維修，養(yǎng)護(hù)維修大多僅停留在橋面系，如橋面鋪裝層、伸縮縫的一般性養(yǎng)護(hù)維修上。深層次的如橋梁結(jié)構(gòu)性病害的維修和加固等工作開展得不多。

（4）橋梁修建中質(zhì)量較低，造成了橋梁本身存在不足。橋梁投入運(yùn)營后，由于施工和交付使用出現(xiàn)的變位、沉陷空洞、裂縫等毛病，在日常養(yǎng)護(hù)中沒有及時修補(bǔ)，造成混凝土剝落、鋼筋外露銹蝕，活動支座失去活動能力等等。這類毛病不及時處理可能釀成大病害，如有部分橋梁梁板在建造時由于混凝土保護(hù)層的強(qiáng)度、厚度不夠，在養(yǎng)護(hù)中又沒能得到很好的處理，因此梁板出現(xiàn)了不少結(jié)構(gòu)性裂縫，且露筋現(xiàn)象嚴(yán)重。

（5）橋梁的日常檢查、檢測及技術(shù)狀況評定工作不到位，不能及時對橋梁使用狀況進(jìn)行綜合評價，及時掌握橋梁的技術(shù)狀況，以確定橋梁安全性和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。橋梁資料不全，橋梁技術(shù)狀況不清楚等，建成多年的橋梁由于技術(shù)資料不及時歸檔造成資料不全［2］。

2　橋梁日常維修

公路橋梁維修工作應(yīng)按“預(yù)防為主，防治結(jié)合”的原則，加強(qiáng)公路橋梁的日常養(yǎng)護(hù)、預(yù)防性養(yǎng)護(hù)及維護(hù)工作，特別是橋面日常小修保養(yǎng)及排水系統(tǒng)的清理工作，以及結(jié)構(gòu)裂縫及缺陷的及時處治，預(yù)防橋梁病害發(fā)生和進(jìn)一步擴(kuò)大，是關(guān)系橋梁安全使用的重要保證。因此，應(yīng)加強(qiáng)橋梁日常養(yǎng)護(hù)和維修，及時處治發(fā)現(xiàn)的問題，保證橋梁安全完好使用，增加其耐久性，延長使用壽命［3］。

2.1維修措施

對橋梁的缺陷和局部損壞及時處治，應(yīng)依法禁止對橋位處采挖砂石、淘金、取土以及傾倒垃圾、污物、修筑堤壩等行為，以免造成橋梁基礎(chǔ)沖刷、外露而降低橋梁承載力，以及河床壓縮而影響橋梁的泄洪能力及使用安全［4］。橋涵構(gòu)造物的日常養(yǎng)護(hù)維修是指經(jīng)常性的養(yǎng)護(hù)工作，其措施如下。

（1）保證構(gòu)造物表面的清潔完整，防止表面的風(fēng)化和及時修理風(fēng)化部分。

（2）保持排水設(shè)備處于良好狀態(tài)。

（3）經(jīng)常檢查構(gòu)造物各部分有無病害發(fā)生，當(dāng)發(fā)現(xiàn)橋面有損壞、伸縮縫缺損及圬工上有裂縫、小洞、剝落、缺角、鋼筋外露等局部缺陷或表面損傷時，必須及時修復(fù)。

（4）保證伸縮裝置能自由活動。

（5）對鋼筋或鋼欄桿涂防銹油漆等。

（6）加強(qiáng)公路超載車輛橋梁通行管理。超載車輛通行橋梁，應(yīng)對橋梁進(jìn)行必要的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、剛度驗算，特殊情況應(yīng)進(jìn)行荷載試驗，以確定有效的安全防護(hù)措施，確保橋梁安全，并對車輛通過橋梁進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo)和管理。

（7）對于技術(shù)狀況評定為三、四類以上的橋梁，在加固前采取必要的安全通行措施，及時設(shè)置限載交通警示標(biāo)志、危橋警示標(biāo)志及繞行標(biāo)志，限制車輛通行，以免造成橋梁安全事故。

（8）對橋梁出現(xiàn)意外突發(fā)性事件等影響交通安全的情況，應(yīng)立即采取應(yīng)急措施，設(shè)置明顯的警示標(biāo)志，采取封閉橋梁、限制車輛等緊急措施后，及時制定處治方案進(jìn)行處治。

（9）減少或杜絕由于橋梁及設(shè)施維護(hù)不當(dāng)給使用者帶來的意外損害，避免為此引發(fā)的不必要的法律糾紛。

（10）加強(qiáng)橋梁技術(shù)檔案和資料管理，橋梁建設(shè)、檢查與檢測、維修、加固資料收集整理歸檔，建立健全橋梁管理系統(tǒng)，為橋梁使用和維修加固提供可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2.2橋梁的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法與措施

2.2.1橋面系

（1）及時清理伸縮縫，使伸縮裝置要經(jīng)常保持能自由伸縮，特別是在氣溫急劇變化的階段；

（2）泄水孔應(yīng)始終保持暢通，保證及時排除橋面積水；

（3）修補(bǔ)橋面鋪裝較小缺損，常見病害如壅包、車轍、坑槽等；

（4）封閉修補(bǔ)橋面裂縫；

（5）沖洗橋面及橋梁的附屬構(gòu)件；

（6）更換橋面板；

（7）更換或修補(bǔ)橋頭搭板，目前可用注漿法解決搭板托空問題，即在搭板板底空洞下注入一定濃度的混合水泥砂漿；

（8）陰極保護(hù)/電化學(xué)置換氯離子措施［5］。

2.2.2上部結(jié)構(gòu)

（1）保持支座周圍的清潔，維修或更換支座，定期給支座涂抹潤滑油；

（2）維修或更換受損構(gòu)件（梁體）或關(guān)鍵部位；

（3）封閉混凝土裂縫；

（4）維修破損的橫梁；

（5）地震加固；

（6）陰極保護(hù)措施。

2.2.3下部結(jié)構(gòu)

（1）增大受損墩柱截面；

（2）維修或更換受損的橋墩基礎(chǔ)；

（3）墩柱表面涂抹保護(hù)性涂料；

（4）移除橋下堆積物；

（5）增設(shè)圍擋加強(qiáng)保護(hù)墩臺法；

（6）陰極保護(hù)/電化學(xué)置換氯離子措施墩臺樁。

2.2.4附屬設(shè)施

（1）定期涂抹橋護(hù)欄、纜索等附屬設(shè)施的防護(hù)漆；

（2）更換纜索；

（3）及時修補(bǔ)或更換構(gòu)造物限高標(biāo)志，避免事故發(fā)生；

（4）及時修補(bǔ)錐坡、翼墻因雨水沖刷等導(dǎo)致的托空、坍塌等。

2.2.5調(diào)治構(gòu)造物

（1）導(dǎo)流堤、丁壩、順壩和格壩等調(diào)治構(gòu)造物，應(yīng)保持完好，引導(dǎo)水流應(yīng)均勻、順暢地通過橋孔；

（2）洪水前后應(yīng)巡查并及時清除調(diào)治構(gòu)造物上的漂浮物；

（3）雨季前檢查維修調(diào)治構(gòu)造物，及時維修出現(xiàn)的空洞缺損、塌陷和松散等。

2.2.6其它養(yǎng)護(hù)措施

清除橋下垃圾、堆積物、易燃物等，減少因此引發(fā)的腐蝕等結(jié)構(gòu)的不安全性，同時預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生。

3　工程實例

3.1工程概況

連霍高速公路（國家高速公路編號G30）橫貫中國大陸的東、中、西部，連接江蘇連云港和新疆霍爾果斯，全長4 395 km，途經(jīng)蘇、皖、豫、陜、甘、新等6個省（自治區(qū)），是中國建設(shè)的最長的橫向快速陸上交通通道，也是中國高速公路網(wǎng)的橫向骨干。其中，位于甘肅省境內(nèi)的嘉峪關(guān)段道路、橋梁的安全、通暢關(guān)乎全甘肅省及沿線各市、縣的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)，亦是保證G30線全線暢通的關(guān)鍵。該線20座橋建設(shè)于2005年，現(xiàn)已通車9年，由于混凝土標(biāo)號偏低，以及超載運(yùn)營的影響，多處出現(xiàn)較嚴(yán)重的病害，對橋梁的安全和承載能力構(gòu)成嚴(yán)重影響，急需進(jìn)行維修及預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。

據(jù)現(xiàn)場實地調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該20座橋梁主要病害如下：

（1）橋面有些排水系統(tǒng)已失去排水功能，排水管道已被垃圾堵塞；

（2）主梁梁底產(chǎn)生不同程度裂縫，使橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力降低，如圖1、圖2所示；

圖1　梁底橫向裂縫圖

圖2　主梁梁底縱向貫通裂縫

（3）主梁梁底部分腐蝕嚴(yán)重，鉸縫出現(xiàn)脫落，如圖3所示；

圖3　主梁梁底滲水腐蝕

（4）墩（臺）、錐坡、護(hù)堤等出現(xiàn)不同程度裂縫和損壞情況，如圖4所示。

圖4　橋臺臺背豎向裂縫

3.2維修與預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法

（1）梁底滲水腐蝕區(qū)域：清除梁底混凝土腐蝕部分進(jìn)行處理及修復(fù)；對于局部滲水腐蝕嚴(yán)重區(qū)域?qū)ふ易畹蜐B水點開孔（微孔）引流。

（2）主梁裂縫修補(bǔ)：橋梁梁底不同程度出現(xiàn)橫向裂縫、縱向裂縫、網(wǎng)狀裂縫，已嚴(yán)重影響了橋梁的承載能力。對這些裂縫按照規(guī)范要求進(jìn)行修補(bǔ)，從而保證橋梁的安全運(yùn)營，并對主梁鉸縫進(jìn)行處理，如圖5所示。

圖5　主梁鉸縫修補(bǔ)圖

（3）主梁維修：為增強(qiáng)橋梁的承載能力及提高橋梁整體的安全系數(shù)，對橋梁板梁底板進(jìn)行除銹、裂縫修補(bǔ)的工作完成后，對梁底粘貼碳纖維布。對于有橫向裂縫的梁底縱向粘貼碳纖維布，并用橫向碳纖維布壓條固定；對于有縱向裂縫的梁底粘貼橫向碳纖維布，并用縱向碳纖維布壓條固定，如圖6、圖7所示。

圖6　主梁粘貼碳纖維布橫斷面圖

（4）主梁梁底端部布設(shè)PVC管：對于空心板梁的梁底端部布設(shè)PVC管，排出梁內(nèi)積水，如圖8、圖9所示。

圖7　主梁梁底縱向裂縫橫向粘貼碳纖維布布置圖

圖8　主梁梁底布設(shè)PVC管立面圖

圖9　主梁PVC管安裝圖

（5）橋臺裂縫修補(bǔ)：對橋臺耳墻及臺背出現(xiàn)的豎向裂縫，采用裂縫修補(bǔ)膠進(jìn)行封閉處理，再進(jìn)行碳纖維粘貼加固。

（6）橋梁預(yù)防性養(yǎng)護(hù)：對未粘貼碳纖維布的梁底及橋臺進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，以增加橋梁混凝土的密實度和防腐、防水能力，如圖10所示。

圖10　橋臺耳墻裂縫粘貼碳纖維布布置圖

4　結(jié)語

公路橋梁維修及預(yù)防性養(yǎng)護(hù)作為橋梁經(jīng)常性、周期性的保養(yǎng)措施，應(yīng)引起足夠的重視。各級橋梁主管部門都應(yīng)提高對預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的認(rèn)識，不斷開展橋梁維修及預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)研究，針對可能出現(xiàn)的橋梁病害、缺陷類型和損害程度，選擇正確、合理的養(yǎng)護(hù)維修措施，加大預(yù)防性養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)的投資，使橋梁養(yǎng)護(hù)更加科學(xué)化、規(guī)范化，從而切實維護(hù)橋梁工作狀態(tài)，達(dá)到延長橋梁使用壽命的目的，為國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高提供便利安全的公路交通條件。

［1］ 張雅濤. 高等級公路加強(qiáng)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的意義及具體實施建議［J］.交通世界，2006（4）：12-14.

［2］ 曹明蘭，黃僑，楊偉軍.基于條件狀態(tài)和基于可靠度的橋梁維修方法的比較研究［J］. 公路交通科技，2006，23（9）：46-50.

［3］ 張宏杰.公路橋梁預(yù)防性養(yǎng)護(hù)問題研究［J］.福建建材，2011，16（1）：10-13.

［4］ 王穗平，趙澤輝，劉亞磊，等.基于巡檢的高速公路橋梁安全監(jiān)測與維護(hù)研究［J］. 中國安全科學(xué)學(xué)報，2009，19（5）：165-170.

［5］ 張娜.淺談幾種橋梁加固新技術(shù)及其發(fā)展應(yīng)用［J］.城市道橋與防洪， 2007（8）： 168-1701.

江蘇淮河三橋建成通車

位于江蘇省淮安市盱胎縣境內(nèi)的淮河三橋近日全線通車。該橋是江蘇省“撤渡建橋”項目，2012年6月開工建設(shè)，全長5.868 km，其中主橋全長1 692m。

U445.7

B

1009-7716（2015）01-0121-04

2014-10-20

趙玉霞（1973-），女，河南淅川人，高級工程師，從事公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理工作。