淺談公路橋梁預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施及其應(yīng)用

呂彥平

【摘 要】橋梁預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)將在交通事業(yè)的發(fā)展過程中發(fā)揮越來越重要的作用，恰當(dāng)?shù)念A(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)措施將有效延長橋梁使用周期壽命，降低養(yǎng)護(hù)成本，從而促進(jìn)節(jié)約型交通建設(shè)的快速發(fā)展。本文針對白銀地區(qū)國省干線公路橋梁的主要病害，重點(diǎn)介紹了幾種橋梁預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法，并探索基于費(fèi)用最優(yōu)的橋梁預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)的確定。

【關(guān)鍵詞】橋梁預(yù)防性養(yǎng)護(hù)；病害成因；處治方案

中圖分類號： U445.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）02-0209-002

【Abstract】Bridge preventive maintenance technology in the development of transportation play a more and more important role in the process，proper preventive maintenance and technical measures to effectively extend the service life of bridge life cycle，reduce the maintenance cost，so as to promote the rapid development of the economical transportation construction.The silver area of provincial trunk highway bridge，the author of this paper main diseases，mainly introduced several Bridges preventive maintenance method，and explore the bridge based on cost，the optimal preventive maintenance time for sure.

【Key words】Bridge preventive maintenance；Causes of disease；Treatment plan

1 概述

橋梁是公路的重要組成部分，橋梁技術(shù)狀況的的好壞直接影響到公路交通行車的安全和暢通。隨著我省經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、公路建設(shè)突飛猛進(jìn)，公路橋梁建設(shè)速度急劇增加，截止目前我省已通過竣工驗(yàn)收的橋梁達(dá)10000余座（其中白銀地區(qū)已通過竣工驗(yàn)收的橋梁為279座），且涵蓋了目前國內(nèi)外的各種橋型。由于橋梁所處地理外置的復(fù)雜性，使得大部分橋梁早起病害頻發(fā)，對橋梁養(yǎng)護(hù)工作提出了更高的要求。合理確定預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)，實(shí)施公路橋梁預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，能夠恢復(fù)橋梁承載能力，節(jié)省橋梁加固改造費(fèi)用，有著巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。橋梁預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)目前還沒有清晰的概念，本文認(rèn)為，在橋梁病害處在一系列有效延緩或阻止其出現(xiàn)嚴(yán)重病害的技術(shù)。恰當(dāng)?shù)念A(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)措施將延長橋梁使用周期壽命，降低養(yǎng)護(hù)成本，從而促進(jìn)節(jié)約型交通建設(shè)的快速發(fā)展。

2 橋梁早期主要病害及產(chǎn)生原因

橋梁病害程度因橋梁結(jié)構(gòu)形式的不同而異，與橋梁的設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)、新舊程度及所在公路路線運(yùn)輸情況等多方面因素有關(guān)，全面分析起來可以歸納為以下幾個(gè)方面。

（1）橋梁的設(shè)計(jì)荷載等級偏低。特別是20世紀(jì)六七十年代建設(shè)的橋梁，其設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)甚至達(dá)不到汽車-13級荷載標(biāo)準(zhǔn)，部分橋梁的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為汽車-10級，不能滿足現(xiàn)行車輛通行的需求。

（2）水損壞嚴(yán)重。水滲入混凝土裂縫后，由于水中含有大城市空氣中的二氧化碳、二氧化硫，此類酸性化合物加速了碳化、酸化的過程，更由于北方化冰鹽氯離子作用，引起鋼筋表面的腐蝕反應(yīng)，鋼筋體積膨脹，導(dǎo)致混凝土開裂，保護(hù)層剝離，影響結(jié)構(gòu)安全性和適用性。由于水的存在，再加上混凝土中的堿含量和活性骨料。三者相互作用，生成硅鈣膠凝體后，因吸收水分使混凝土膨脹，破壞。

（3）橋梁設(shè)計(jì)合理。如橋梁上部空心板結(jié)構(gòu)不盡合理，板厚偏薄，鉸縫偏小，橫向連接較差，不能滿足相應(yīng)的技術(shù)要求，橋面鋪裝偏薄，橋面鋼筋配置不足，板與板之間的連接措施不理想等。

（4）施工質(zhì)量差。如T梁橫隔板連接質(zhì)量差，橫隔板形同虛設(shè)；橋梁下部的上下樁柱中心線偏位，施工的混凝土質(zhì)量差，強(qiáng)度達(dá)不到要求，施工完的橋梁有露筋、空洞現(xiàn)象等。

（5）維修養(yǎng)護(hù)不及時(shí)。如對于鋼筋混凝土構(gòu)件的露筋不能及時(shí)處理、對河流的沖刷及水毀不能及時(shí)恢復(fù)、對伸縮縫裝置清理不及時(shí)等。

3 幾種常見的橋梁預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)

3.1 裂縫修補(bǔ)

對于橋梁結(jié)構(gòu)裂縫的處治一般按裂縫寬度不同分類處治，裂縫寬度在0.15mm以下，使用裂縫封堵膠對其進(jìn)行封閉處理，用毛刷或膠輥粘膠涂刷于要求裂縫封閉的混凝土表面。裂縫寬度在0.15mm以上，使用裂縫膠對混凝土裂縫進(jìn)行注膠處理，以一定的壓力將裂縫膠注射入裂縫內(nèi)，膠液固化后將開裂兩側(cè)的混凝土連接成結(jié)構(gòu)整體；膠液還能進(jìn)一步滲透到裂縫周圍的混凝土毛細(xì)縫隙中，形成較寬的加固帶，并能沿著鋼筋走向滲透，保護(hù)鋼筋和增加鋼筋與混凝土的粘合力，起到對裂縫修復(fù)并對結(jié)構(gòu)局部增強(qiáng)并提高耐久性的作用，對貫穿性裂縫以及蜂窩狀混凝土局部缺陷的補(bǔ)強(qiáng)和封閉效果較好。

3.2 鋼筋除銹、防銹

鋼筋除銹、防銹主要采用銹轉(zhuǎn)化劑進(jìn)行處治，銹轉(zhuǎn)化劑是一種弱酸性高分子復(fù)合物，能使鋼鐵的氧化物（鐵銹）轉(zhuǎn)化為黑色的有機(jī)鐵化合物，從而在鋼鐵表面生成一層由化學(xué)鍵和物理粘結(jié)的復(fù)合物膜，因此膜層牢固致密、附著力極強(qiáng)，使鋼鐵基體與介質(zhì)分隔不再受到侵蝕。涂抹銹轉(zhuǎn)化劑可除銹、生成防銹膜。

3.3 混凝土防腐與修補(bǔ)

混凝土防腐材料是一種封堵混凝土內(nèi)的孔隙氣泡和微小裂縫提供混凝土密實(shí)性材料，混凝土填充修補(bǔ)材料主要適用于混凝土結(jié)構(gòu)的空洞、蜂窩、破損、剝落、露筋等表面損傷部分的修復(fù)。材料經(jīng)過高分子聚合物改性，對混凝土構(gòu)件的結(jié)合力極強(qiáng)。

3.4 混凝土表面防水除鹽

混凝土防水防鹽害保護(hù)劑是防止中性化及鹽害的表面滲透型強(qiáng)化劑，抗老化、延長混凝土壽命和提高結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定性。

3.5 滲水處理

對于排水管周邊滲水處理可以采用接長排水管，沿管四周開鑿出上口寬2.5cm，深3.5cm的U型槽，再將槽修補(bǔ)平整，并涂刷混凝土防腐防滲封閉材料FH-JTR1（底涂）→涂刷混凝土防腐防滲封閉材料（面涂）。對于梁板外側(cè)其它非滲水部位采取涂刷防水防鹽保護(hù)劑進(jìn)行處理。

4 積極探索橋梁預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的最佳時(shí)機(jī)

在我省目前的養(yǎng)護(hù)體制下，由于養(yǎng)護(hù)資金短缺，如何針對橋梁在運(yùn)行期間出現(xiàn)的不同程度的早期病害，探索橋梁預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的時(shí)機(jī)尤為重要。

4.1 全面掌握橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)

預(yù)防性養(yǎng)護(hù)需要完善的檢查機(jī)制和先進(jìn)的檢測手段做基礎(chǔ)，才能夠全面、持續(xù)的掌握橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)，為判斷養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)和選擇養(yǎng)護(hù)方法提供依據(jù)。完善的檢查機(jī)制能夠提供橋梁狀況的完整記錄，能夠完整的反映出橋梁在使用過初中結(jié)構(gòu)狀況的變化和病害的發(fā)展程度，為分析判斷橋梁病害原因和研究有針對性的養(yǎng)護(hù)對策提供了有力的依據(jù)。先進(jìn)的檢測手段效率高，能保證檢測數(shù)據(jù)的精度和科學(xué)性，處理數(shù)據(jù)、信息的能力也大大提高。所以應(yīng)十分重視高速公路橋梁的檢測效率和質(zhì)量。

4.2 探索建立橋梁結(jié)構(gòu)劣化模型

橋梁在全壽命周期內(nèi)，結(jié)構(gòu)退化是一個(gè)不可避免的自然過程，橋梁不可能永遠(yuǎn)保持較高的服務(wù)水平，而橋梁退化本身存在著大量的不確定性，而劣化起因主要包括混凝土碳化或氯離子侵入誘發(fā)的鋼筋銹蝕、凍融循環(huán)引起的損傷、硫酸鹽侵蝕和延遲的鋁酸鹽反應(yīng)等。針對我省橋梁管養(yǎng)的實(shí)際，探索建立橋梁結(jié)構(gòu)的劣化模型，針對橋梁預(yù)防性養(yǎng)護(hù)全壽命周期成本分析，對預(yù)防性養(yǎng)護(hù)費(fèi)用模型進(jìn)行優(yōu)化，以使其在養(yǎng)護(hù)效果和費(fèi)之間得到平衡，找到最佳的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)，達(dá)到合理分配和使用資金的目的。

5 結(jié)論

橋梁預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)是一門新興學(xué)科，隨著科學(xué)技術(shù)和材料制造工藝的發(fā)展，將有更多的新工藝、新方法、新材料運(yùn)用到橋梁加固維修中，嚴(yán)格按照各種規(guī)范步驟實(shí)施橋梁預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，并從思想上充分重視橋梁早期病害的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，探索建立橋梁結(jié)構(gòu)的劣化模型，利用壽命周期成本的思想對橋梁預(yù)防性養(yǎng)護(hù)費(fèi)用進(jìn)行分析，并利用多目標(biāo)規(guī)劃方法來確定最佳的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)，只有這樣，橋梁的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施才能真正取得成效，從而切實(shí)維護(hù)橋梁的健康工作狀態(tài)，達(dá)到延長橋梁使用壽命的目的。

【參考文獻(xiàn)】

[1]胡善華.淺談橋梁預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)及其發(fā)展應(yīng)用[J].華東公路，2010（1）.

[2]楊文淵等.橋梁維修與加固[M].北京：人民交通出版社，1989.

[3]張勁泉等.橋梁檢測與加固手冊[M].北京：人民交通出版社，2007.