山區(qū)公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理與維修加固施工關(guān)鍵技術(shù)研究

鐘俊文

（涼山州會(huì)理縣公路管理局，四川 會(huì)理 615100）

1 公路橋梁養(yǎng)護(hù)與維修的必要性

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展交通路網(wǎng)的不斷發(fā)展，公路運(yùn)輸任務(wù)也逐漸加重，特別是地處山區(qū)的國(guó)省干線公路交通流量大，交通荷載的反復(fù)作用，尤其大噸位超載重車對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)損傷很大。如梁體內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力裂紋，在自然條件下水、空氣和溫度作用加速梁體裂縫的發(fā)展。若不采取及時(shí)的修補(bǔ)措施，在前期預(yù)處治延緩病害發(fā)展蔓延，提高情況耐久性和使用壽命同時(shí)降低維修運(yùn)營(yíng)成本。

2 問題分析

2.1 費(fèi)用不足

目前等級(jí)公路有一套完善的養(yǎng)護(hù)體系，對(duì)于山區(qū)公路橋梁養(yǎng)護(hù)來講維護(hù)資金還是欠缺。導(dǎo)致山區(qū)公路養(yǎng)護(hù)人、材、物不配套，很多橋梁的檢測(cè)、養(yǎng)護(hù)和維修落實(shí)不到位。

2.2 缺乏專業(yè)管理人員監(jiān)管

從事公路橋梁養(yǎng)護(hù)與維修的專業(yè)管理人員和機(jī)構(gòu)較少，而管理工作一直都得不到足夠的重視，同時(shí)在養(yǎng)護(hù)維修過程中也沒有配備專職的檢查人員，此外在管理機(jī)構(gòu)上也存在著較大的不足，這樣也就使得公路橋梁的養(yǎng)護(hù)管理無法滿足其要求。

2.3 養(yǎng)護(hù)難度大

山區(qū)公路多以舊橋?yàn)橹?，?jīng)過多年運(yùn)營(yíng)和養(yǎng)護(hù)不到位導(dǎo)致維修成本很高。受過去投資控制或者是施工設(shè)計(jì)技術(shù)水平的限制，以前修的山區(qū)公路等級(jí)較低，轉(zhuǎn)彎半徑較小，不滿足于現(xiàn)在山區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，地方政府往往規(guī)劃新干線。故舊路維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用受限制，導(dǎo)致小維修解決不了大問題，大修核算經(jīng)濟(jì)效益低，往往落得自生自滅的境地。

3 公路橋梁維修的策略

3.1 增加維護(hù)管理費(fèi)用

資金保障是橋梁維護(hù)管理的重要支撐，地方政府每年撥款用于山區(qū)公路養(yǎng)護(hù)管理的費(fèi)用較少，地方養(yǎng)路部門可以根據(jù)區(qū)段公路使用情況向沿線的單位、企業(yè)或者其他途徑籌集資金，以彌補(bǔ)資金不足。同時(shí)針對(duì)每座橋做定期檢查，編制缺陷檔案。定期上報(bào)給上級(jí)部門，爭(zhēng)取上級(jí)部門的幫助可有效的完善維護(hù)管理。

3.2 配備檢查人員，設(shè)立專門管理機(jī)構(gòu)

深入貫徹執(zhí)行橋梁養(yǎng)護(hù)工程師制度，配備專業(yè)化檢查人員，設(shè)置專職檢查機(jī)構(gòu)、明確職責(zé)范圍，對(duì)工作質(zhì)量的改善和提升十分重要。一線檢查和管理工作定人定責(zé)，設(shè)置的管理部門在過程中進(jìn)行質(zhì)量和全面檢查，及時(shí)有效的開展全面管理。

3.3 建立完善數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

現(xiàn)在信息化技術(shù)日益發(fā)達(dá)，引入信息化手段輔助公路養(yǎng)護(hù)行業(yè)管理已是行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，也是國(guó)家、交通部級(jí)層面的政策導(dǎo)向要求。交通“十三五”明確提出要開展“互聯(lián)網(wǎng)+”公路管理，建立公路養(yǎng)護(hù)管理信息化系統(tǒng)。目前，國(guó)內(nèi)已有很多成熟的企業(yè)開發(fā)此類行業(yè)軟件產(chǎn)品。已經(jīng)開發(fā)了公路智能養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)應(yīng)用到實(shí)際業(yè)務(wù)中，通過引入信息化產(chǎn)品和技術(shù)，從響應(yīng)發(fā)展要求和提高業(yè)務(wù)管理水平來看，都帶來了積極良好的效果。系統(tǒng)具體應(yīng)用效果，一是通過山區(qū)公路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立，實(shí)現(xiàn)了各類路橋隧和設(shè)施公路資產(chǎn)數(shù)據(jù)的數(shù)字化，在線化管理，相對(duì)于以前對(duì)管轄路網(wǎng)狀況不直觀，不可視的管理來說，是一個(gè)提升；另外還建立了路況評(píng)定、路面管理、養(yǎng)護(hù)管理、計(jì)劃管理、工程管理幾個(gè)業(yè)務(wù)模塊系統(tǒng)，每年的公路檢評(píng)工作數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)管理分析應(yīng)用是比較實(shí)際的，業(yè)務(wù)模塊還在逐漸適應(yīng)，需要過程完全從傳統(tǒng)人工紙質(zhì)作業(yè)，過渡到大家認(rèn)可和習(xí)慣的信息化手段上，但總體來說，系統(tǒng)還是有價(jià)值有意義的，也是行業(yè)工作方式發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì)。

4 養(yǎng)護(hù)與維修加固施工技術(shù)

4.1 公路橋梁鋪設(shè)裝層修補(bǔ)技術(shù)

橋面層受外界作用影響容易損壞，目前橋面鋪裝主要以瀝青混凝土和水泥混凝土為主，瀝青混凝土鋪裝層的病害類型主要包括變形、泛油、破損與裂縫四種，水泥混凝土鋪裝層常見病害包括磨光露骨、錯(cuò)臺(tái)、拱起、接縫料破損、裂縫等類型。這些病害対橋梁本身和道路運(yùn)營(yíng)帶來極大隱患。對(duì)于輕微的采用清縫瀝青混合物灌縫可以處理，對(duì)于嚴(yán)重的需清除破壞層重新施工瀝青混凝土橋面鋪裝層。

以G245線路中的皎平渡拱橋?yàn)槔M(jìn)行敘述。該橋地處金沙江北岸，為1*90m空腹時(shí)鋼筋混凝土箱型拱橋，原橋面鋪裝采用17cmC40防水混凝土+5cm瀝青混凝土構(gòu)成，由于長(zhǎng)期重荷載通行，橋面鋪裝層病害較為嚴(yán)重，主要表現(xiàn)為橋跨與兩岸橋臺(tái)伸縮縫嚴(yán)重錯(cuò)臺(tái)、裂縫，嚴(yán)重影響行車及橋梁安全。經(jīng)定期檢查和專門檢查，在排除橋梁下部結(jié)構(gòu)和橋跨結(jié)構(gòu)無安全隱患后，對(duì)橋面鋪裝進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修，具體的方法為：方案采用鑿除原瀝青混凝土鋪裝，在對(duì)水泥混凝土鋪裝層裂縫進(jìn)行灌封處置后，加鋪FYT-Ⅰ型改進(jìn)型防水層和7cm瀝青混凝土，并重新設(shè)置EM-80型鋼伸縮縫。整個(gè)施工過程中，施工單位專門在兩側(cè)防撞護(hù)欄上設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，及時(shí)對(duì)橋跨撓度變化情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)顯示橋跨結(jié)構(gòu)無明顯變形。

4.2 橋梁上部結(jié)構(gòu)裂縫處理

有荷載引起的裂縫：橋梁在常規(guī)靜動(dòng)荷載及次應(yīng)力下產(chǎn)生的裂縫稱荷載裂縫，主要有直接應(yīng)力裂縫、次應(yīng)力裂縫兩種。該裂縫治理除了修補(bǔ)裂縫外需要長(zhǎng)期堅(jiān)持應(yīng)力變化情況。

溫度變化引起的裂縫：混凝土具有熱脹冷縮性質(zhì)，當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生變形，若變形遭到約束，則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)即產(chǎn)生溫度裂縫。溫度裂縫區(qū)別其它裂縫最主要特征是將隨溫度變化而擴(kuò)張或合攏。該裂縫治理除了修補(bǔ)裂縫外需要監(jiān)控橋梁溫度變化。

收縮引起的裂縫：混凝土因收縮引起的裂縫是最常見的。在混凝土收縮種類中，塑性收縮和縮水收縮（干縮）是發(fā)生混凝土體積變形的主要原因，另外還有自生收縮和炭化收縮。

地基礎(chǔ)變形引起的裂縫：由于基礎(chǔ)豎向不均勻沉降或水平方向位移，使結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加應(yīng)力，超出混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。該裂縫治理除了修補(bǔ)裂縫外需要加固地基。

鋼筋銹蝕引起的裂縫：由于混凝土質(zhì)量較差或保護(hù)層厚度不足，混凝土保護(hù)層受二氧化碳侵蝕炭化至鋼筋表面，使鋼筋周圍混凝土堿度降低，或由于氯化物介入，鋼筋周圍氯離子含量較高，均可引起鋼筋表面氧化膜破壞，鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發(fā)生銹蝕反應(yīng)，其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來增長(zhǎng)約2～4倍，從而對(duì)周圍混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，導(dǎo)致保護(hù)層混凝土開裂、剝離，沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫，并有銹跡滲到混凝土表面。由于銹蝕，使得鋼筋有效斷面面積減小，鋼筋與混凝土握裹力削弱，結(jié)構(gòu)承載力下降，并將誘發(fā)其它形式的裂縫，加劇鋼筋銹蝕，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。該裂縫治理除了修補(bǔ)裂縫外需要對(duì)混凝土表面進(jìn)行修補(bǔ)。

處理裂縫的同時(shí)應(yīng)該研究裂縫的成因，裂縫往往是多種原因共同作用的，分析導(dǎo)致裂縫的主要矛盾同時(shí)治理。修補(bǔ)時(shí)要根據(jù)裂縫的寬度和深淺制定修補(bǔ)方案，對(duì)于寬度＜0.15mm的淺表裂縫，采用高強(qiáng)度環(huán)氧砂漿進(jìn)行抹面處理，確保梁板混凝土的耐久性；對(duì)于寬度＞0.15mm的裂縫，采用硬化硬度較高的環(huán)氧樹脂膠凝材料混合料灌漿修補(bǔ)，將混凝土受損部位重新固結(jié)成整體。裂縫較常見的處理方法有： 表面處理法和噴涂法、注漿法和填充法、黏結(jié)鋼板封閉法。

5 結(jié)語(yǔ)

開展公路橋梁經(jīng)常檢查和定期檢查，建立信息化山區(qū)公路養(yǎng)護(hù)管理平臺(tái)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理橋梁缺陷，通過信息化管理平臺(tái)進(jìn)行山區(qū)公路檢評(píng)工作數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)管理分析應(yīng)用，養(yǎng)護(hù)管理完全從傳統(tǒng)人工紙質(zhì)作業(yè)，減少管理成本，通過定期有效及時(shí)的養(yǎng)護(hù)維修，保證山區(qū)公路橋梁始終處于可靠狀態(tài)。