高速公路橋梁常見病害分析及維修養(yǎng)護實施研究

文杰王嘉文 鄭州大學水利科學與工程學院

1 前言

高速公路橋梁常見病害問題可受到多種因素的影響而發(fā)生，例如交通、氣候、環(huán)境、自然災害等因素的干擾下，均有可能導致高速公路橋梁的使用壽命縮短，降低安全性能。針對高速公路橋梁常見病害，要由專業(yè)的人員落實對高速公路橋梁常見病害的準確分析和維修養(yǎng)護，及時處理高速公路橋梁的常見病害風險，保證高速公路橋梁處于安全狀態(tài)，延長其使用壽命，節(jié)約投入到高速公路橋梁維修中的成本。

2 高速公路橋梁常見病害分析

2.1 上部結(jié)構(gòu)常見病害

高速公路橋梁上部結(jié)構(gòu)中的常見病害直接威脅著橋梁的安全性能，會影響高速公路橋梁的使用壽命，高速公路橋梁主梁發(fā)生開裂情況可受到混凝土收縮以及梁體撓曲影響作用而發(fā)生，威脅到主梁的安全性能。高速公路橋梁上部結(jié)構(gòu)若是發(fā)生混凝土剪力過大的情況，會導致與之相關(guān)的支座兩側(cè)發(fā)生縫隙問題，對混凝土的性能安全形成影響，在實施施工作業(yè)時，若是管理工作落實不足，忽視了高速公路橋梁梁側(cè)裂縫問題防范的重要性，將會導致后續(xù)出現(xiàn)上部結(jié)構(gòu)的病害，設(shè)置混凝土保護層厚度不足，同樣有可能增加橋梁梁底部裂縫風險[1]。

2.2 下部結(jié)構(gòu)常見病害

下部結(jié)構(gòu)常見病害可以分為蓋梁病害、墩臺病害等不同類型的病害問題，以蓋梁病害為例，在高速公路橋梁中蓋梁作為支柱，保護著橋梁的安全性，蓋梁的外形結(jié)構(gòu)簡單，常見的病害包括腐蝕侵害、裂縫，主要是受到剪力和彎矩、軸力、重力等因素的影響而發(fā)生。墩臺方面的病害問題則會對高速公路橋梁結(jié)構(gòu)荷載傳遞給地基的功能產(chǎn)生影響，降低橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，墩臺的使用過程中會出現(xiàn)腐蝕、臺身傾斜、裂縫等病害，是受到水流及其他自然因素影響而發(fā)生的。除此之外，高速公路橋梁應用中還有可能出現(xiàn)與橋梁基礎(chǔ)相關(guān)的病害問題，例如不均勻沉降、腐蝕，威脅到橋梁使用的安全，影響了高速公路橋梁結(jié)構(gòu)的受力效果[2]。

2.3 支座病害

支座是將橋梁上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)連接起來的重要部位，在施工過程中，若是出現(xiàn)了受力不均衡、施工不當、維護工作不到位等因素，會出現(xiàn)支座錯位、變形、老化等問題，降低橋梁制作的安全性能。

2.4 混凝土病害

混凝土在高速公路橋梁結(jié)構(gòu)中是重要的材料應用之一。若是受到原材料質(zhì)量缺陷，施工過程中質(zhì)量不足。設(shè)計混凝土結(jié)構(gòu)科學性不足。等因素的影響，會增加混凝土病害的。發(fā)生頻率。導致混凝土表面質(zhì)量降低。引起混凝土結(jié)構(gòu)與非結(jié)構(gòu)裂縫。降低橋梁安全性能，對橋梁結(jié)構(gòu)的承載效果產(chǎn)生了負面影響[3]。

2.5 鋼筋銹蝕病害

鋼筋銹蝕在高速公路橋梁中是一種常見病害，鋼筋銹蝕可受到多種因素的影響而發(fā)生，出現(xiàn)高速公路橋梁工程鋼筋銹蝕的情況，會嚴重影響路橋工程的整體性能和安全性，直接破壞了路橋工程的整體質(zhì)量。鋼筋發(fā)生銹蝕問題時，會出現(xiàn)膨脹，引起開裂問題，這是因為混凝土受到了較大的壓力，膨脹應力若是超過了混凝土自身的抗拉強度，就會形成裂縫，對高速公路橋梁工程的耐久性和使用性能產(chǎn)生負面的影響，因此也增加了重大安全事故的發(fā)生風險。

3 高速公路橋梁病害的維修和養(yǎng)護措施

3.1 上部結(jié)構(gòu)病害的維修養(yǎng)護

對高速公路橋梁上部結(jié)構(gòu)病害問題的維修和養(yǎng)護，要有針對性的優(yōu)化上部結(jié)構(gòu)的性能，降低高速公路橋梁使用過程中發(fā)生上部結(jié)構(gòu)病害問題的風險，使用鉆孔防水的方式，能夠降低孔內(nèi)積水問題的發(fā)生風險，維護高速公路橋梁箱梁底板的良好性能，落實有效的排水措施，設(shè)置具有可靠性能的排水設(shè)施，保證橋梁上部結(jié)構(gòu)具有良好的性能。

針對箱梁縱向裂縫問題的防范，要對裂縫寬度進行合理控制，在梁板混凝土梁板中，保證將裂縫寬度控制在一定的范圍內(nèi)，并采取注漿的方式處理梁板縫，若是出現(xiàn)了對比規(guī)定值裂縫寬度過大的情況，則需要采取加固處理的方式粘貼碳纖維布，以提高高速公路橋梁上部結(jié)構(gòu)的功能性為目標，對腹板斜向裂縫的寬度進行有效控制，采取加固處理的方式，強化橋梁上部結(jié)構(gòu)的使用性能。

在高速公路橋梁的梁板兩側(cè)設(shè)置限高標志，避免在梁板使用過程中出現(xiàn)質(zhì)量問題，及時修補和處理腹板主梁翼緣處用混凝土中存在的問題，配合使用新舊混凝土，保護高速公路橋梁腹板和主梁翼緣位置，配合使用多種不同的措施，維修和養(yǎng)護高速公路橋梁上部結(jié)構(gòu)，提高橋梁的使用性能和安全性，降低高速公路橋梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量性能問題的發(fā)生風險。結(jié)合上部結(jié)構(gòu)病害的發(fā)生原因，要保證主梁的安全性能，防范高速公路橋梁主梁開裂的發(fā)生風險，強化橋梁安全性能，防范高速公路橋梁上部結(jié)構(gòu)常見病害的發(fā)生與發(fā)展[4]。

3.2 下部結(jié)構(gòu)病害的維修養(yǎng)護

高速公路的橋梁使用中，對橋梁下部結(jié)構(gòu)病害要采取有針對性的維修和養(yǎng)護措施，保證高速公路橋梁下部結(jié)構(gòu)的安全狀態(tài)，考慮到實際的高速公路橋梁下部結(jié)構(gòu)情況，要首先確定病害的類型，再進行后續(xù)的加固處理，保證鋼筋的性能可靠，強化橋梁下部結(jié)構(gòu)的加固效果。對高速公路橋梁下部結(jié)構(gòu)要強化其基礎(chǔ)穩(wěn)定性和承載力，采取加設(shè)樁基的處理方式，增加預制樁和鉆孔，強化高速公路橋梁樁基的承載力，提高其結(jié)構(gòu)安全性能，維修和養(yǎng)護高速公路橋梁墩臺位置時，可以采取約束預應力鋼絞線的方式和增設(shè)混凝土套管的方式，進行相應的處理，對墩臺的抗彎性能進行優(yōu)化，強化高速公路橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性效果。采取修筑擋土墻更換臺背填土的方式，對墩臺滑移傾斜的問題達到改善目標，強化高速公路橋梁下部結(jié)構(gòu)性能，提高維修和養(yǎng)護高速公路橋梁下部結(jié)構(gòu)的綜合處理水平[5]。

3.3 支座的維修養(yǎng)護

支座病害問題的維修養(yǎng)護在高速公路橋梁維修養(yǎng)護工作中是重點環(huán)節(jié)，應在維修和養(yǎng)護中以強調(diào)橋梁制作良好的性能為目的，及時發(fā)現(xiàn)病害、處理病害，采取有效的維修養(yǎng)護措施，針對支座應用過程中出現(xiàn)的變形、受力不均勻等問題進行及時處理，防范安全事故的發(fā)生，保證橋梁支座應用中的可靠性能。

對橋梁支座使用過程中存在的偏移問題進行及時糾正和處理，做好加固，尤其是已經(jīng)開始出現(xiàn)開裂的支座墊石更是要及時加固處理，提高處理效率，必要的情況下可采取更換橋梁支座的方式，提高維修和處理效果，提高高速公路橋梁維修和養(yǎng)護工作的有效性。落實高速公路橋梁支座維修養(yǎng)護工作，及時處理對支座性能產(chǎn)生負面影響的各項因素，排除可能會對支座性能形成干擾的各項風險。

3.4 混凝土病害的維修養(yǎng)護

對高速公路橋梁混凝土結(jié)構(gòu)缺陷和病害問題的維修養(yǎng)護，要配合使用有針對性的維修養(yǎng)護對策，例如若是面積較小的橋梁結(jié)構(gòu)混凝土病害，可以在修補處理中使用丙乳砂漿的修補方式，及時改善面積較小的橋梁結(jié)構(gòu)混凝土病害，若是病害面積較大，則需要考慮到混凝土的功能特性，結(jié)合高速公路橋梁的安全使用規(guī)范要求以及行業(yè)技術(shù)規(guī)范，加強對混凝土病害的有針對性處理，修復混凝土性能。相關(guān)工作人員應具備維修和養(yǎng)護的意識，對橋梁混凝土結(jié)構(gòu)存在的缺陷實施及時的處理，使用具有可靠性能的填充材料，處理混凝土結(jié)構(gòu)缺陷，提高高速公路橋梁結(jié)構(gòu)的混凝土性能和質(zhì)量。若是出現(xiàn)了高速公路橋梁裂縫，則需要及時做好修補和處理，對橋梁的微小裂縫，可以使用聚合物砂漿環(huán)氧膠泥，強化高速公路橋梁的性能。

定期檢測，對橋梁裂縫的處理，可以使用填充環(huán)氧樹脂井粘貼玻璃纖維布方式，保證高速公路橋梁裂縫處理的及時性、有效性，延長高速公路橋梁的使用壽命，強化其使用性能。由具備較強專業(yè)能力和豐富工作實踐經(jīng)驗的維修保養(yǎng)人員參與到高速公路橋梁常見病害的維修養(yǎng)護中，最大限度地延長高速公路橋梁的使用壽命，實現(xiàn)對高速公路橋梁混凝土結(jié)構(gòu)缺陷以及其他病害問題的有效處理和防范，提高維修養(yǎng)護管理水平，降低高速公路橋梁病害問題的發(fā)生風險。

3.5 鋼筋銹蝕問題的維修養(yǎng)護

針對高速公路路橋工程中的鋼筋銹蝕問題進行維護，需要結(jié)合其發(fā)生的嚴重程度，進行有針對性的修補和護理，考慮到鋼筋中已經(jīng)銹蝕的部分難以還原的客觀情況，以清除已經(jīng)銹蝕的部分為修復鋼筋銹蝕病害的原則，防止病害發(fā)生擴散。具體的施工中，要由專業(yè)的人員采取有效的維修和養(yǎng)護措施，清除掉銹蝕鋼筋和混凝土面層，使用噴砂槍、磨刀、砂紙等工具，處理干凈銹蝕部分之后，再使用清水清潔銹蝕鋼筋和混凝土表層位置。將界面劑、阻銹劑等噴涂在表面形成保護層，提高高速公路橋梁的抗銹蝕能力，最后還可以結(jié)合其他措施，結(jié)合實際的鋼筋銹蝕程度和維修養(yǎng)護情況，例如使用高強砂漿等，將表層中缺失的部分修補完善[6]。

4 結(jié)束語

綜上所述，高速公路橋梁中的常見病害問題可以分為多個不同的類型，對不同種類的高速公路橋梁常見病害，要采取有效的維修和養(yǎng)護措施，制定可行的維修和養(yǎng)護對策，提高高速公路橋梁的運行服務水平。結(jié)合目前的高速公路橋梁安全性能現(xiàn)狀，制定有效的養(yǎng)護計劃，結(jié)合常見病害問題加強維修和處理，保證高速公路的安全性、可靠性，多方考慮多項要素，降低可能發(fā)生的故障問題風險，推動我國路橋建設(shè)事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。