探討公路橋梁養(yǎng)護與維修加固施工技術

摘 要：橋梁是公路工程的重要組成部分之一，具有不可替代的作用。建成投運后的橋梁除了要承受車輛的反復荷載之外，還會受到環(huán)境因素的影響，這在一定程度上增大了橋梁結(jié)構(gòu)病害的發(fā)生幾率。服役時間越長的橋梁，病害發(fā)生的幾率越高，各種病害問題的發(fā)生會對橋梁的使用性能造成不利影響。因此，在橋梁養(yǎng)護中，應采取有效的維修加固措施處治病害。本文從橋梁養(yǎng)護維修加固措施分析入手，以工程實例為依托，對公路橋梁養(yǎng)護維修加固方案及施工技術展開論述。

關鍵詞：公路橋梁；養(yǎng)護；維修加固；施工技術文章編號：2095-4085（2025）02-0037-03

0 引言

橋梁在長時間的使用中，會出現(xiàn)各種各樣的病害問題。導致病害發(fā)生的原因有車輛荷載、環(huán)境因素、結(jié)構(gòu)設計、施工質(zhì)量等。隨著病害的出現(xiàn)，橋梁的結(jié)構(gòu)安全性、穩(wěn)定性、耐久性均會受到影響。因此，在橋梁養(yǎng)護工作中，需實施針對性的維修與加固手段，有效治理病害，從而消除隱患，延長橋梁的服務年限。

1 橋梁養(yǎng)護維修加固措施

1.1 缺陷維修

1.1.1 表層缺陷

公路橋梁混凝土結(jié)構(gòu)中，常見的表層缺陷有蜂窩、麻面、空洞、露筋、剝落等。針對不同類型的缺陷，需采取相應適宜的維修與加固策略來加以處理。

（1）對于蜂窩、空洞等缺陷，可以采用修補法處理。在正式修補之前，要先將缺陷處鑿除，然后對表面鑿毛，再用清水去除灰塵等雜物，使表面達到清潔狀態(tài)［1］。當修補面積較大時，可以用澆筑法修補，施工前要支立模板，以此來確保修補后的混凝土外觀質(zhì)量達標；損壞比較淺的部位，可涂抹水泥砂漿修補，這種方法的施工過程比較簡單，質(zhì)量易于控制，在工程中的應用較為廣泛。

（2）當砌體表面出現(xiàn)起鼓、剝落等缺陷時，可用以下方法修補。先鑿除松散層后用清水沖洗，將砂漿填入縫內(nèi)并勾縫；若砌體表面有破損現(xiàn)象，要先將損壞的部位清除，鑿毛后用水泥砂漿修補至要求的厚度，最后抹平。

1.1.2 內(nèi)部缺陷

橋梁結(jié)構(gòu)常見的內(nèi)部缺陷有混凝土強度和保護層厚度不足、鋼筋銹蝕等，此類缺陷出現(xiàn)后，會對結(jié)構(gòu)造成不利影響。因此，需采取有效的維修加固措施予以處理。

（1）鋼筋銹蝕對橋梁結(jié)構(gòu)的危害較大，容易引起混凝土開裂。導致銹蝕的原因較多，如混凝土碳化、密實度不足、保護層過薄等。除此之外，混凝土發(fā)生表層缺陷后，可能會造成鋼筋外露，鋼筋與外界環(huán)境接觸后便會銹蝕。若未能得到及時有效的處理，鋼筋銹蝕則會進一步加劇［2］。因此，對于鋼筋銹蝕缺陷，要及時采取有效的方法予以處治。

（2）在維修銹蝕鋼筋的過程中，要將發(fā)生銹蝕處的松散混凝土全部鑿除，使鋼筋本體外露，隨后對鋼筋表面進行除銹。應針對銹蝕情況，選擇除銹方法，如鋼絲刷、噴砂槍等。除銹后，要做好防銹處理，最后用混凝土或是砂漿填補即可。

1.2 裂縫維修

裂縫是橋梁混凝土結(jié)構(gòu)中最為常見的病害之一。此類病害對橋梁結(jié)構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性、耐久性影響較大，要采取有效的方法和措施對裂縫進行維修處理。

1.2.1 封閉與粘貼

表面封閉是混凝土裂縫常用的修補方法，包括填縫、抹灰、噴漿、嵌補等；表面粘貼是指通過膠粘劑將碳纖維等材料粘貼到裂縫處，以此來達到修復裂縫、補強加固的效果。

1.2.2 壓力灌漿

當橋梁混凝土的裂縫寬度超過0.25mm，且裂縫的數(shù)量比較多時，便可采用壓力灌漿的方法處理。將預先制備好的漿液，以一定的壓力灌入到裂縫的內(nèi)部，以此來達到封閉裂縫的效果，從而使混凝土構(gòu)件的強度、剛度等關鍵指標恢復到原本的狀態(tài)。壓力灌漿可以采用多種性質(zhì)不同的漿液，如水泥砂漿、環(huán)氧樹脂、水玻璃、瀝青等。不同的漿液適用于不同的情況，在選擇時應按照裂縫的修補要求合理確定，從而達到最佳的灌漿效果。

2 公路橋梁養(yǎng)護維修加固方案及施工技術

某公路工程中有一座小橋，采用的是混凝土結(jié)構(gòu)。該橋修建的時間比較早，在長期的服役中，橋梁受到車輛反復荷載及環(huán)境等因素的影響，部分構(gòu)件出現(xiàn)了病害及缺損等情況，導致橋梁結(jié)構(gòu)的使用性能下降。通過對橋梁進行現(xiàn)場檢測后發(fā)現(xiàn)，混凝土板上有多條明顯的裂縫，并且板底鋼筋外露。對橋梁綜合評定后，將該橋的技術狀況評定為三類，需在后續(xù)的養(yǎng)護作業(yè)中，采取適當?shù)木S修與加固措施，以解決存在的病害問題，恢復橋梁原有性能，并延長其使用壽命。

2.1 橋梁維修加固方案

將受損構(gòu)件表面的混凝土鑿除，裸露在外的鋼筋若是存在銹跡，則應采取除銹措施，隨之根據(jù)病害涉及的范圍和輕重程度，選取適宜的處理方法。影響范圍小的輕度病害，可以用砂漿進行修補；影響范圍大、重度的病害，先用細石砼修補，再粘貼碳纖維加固［3］。裂縫用灌封膠修補后，要在板底粘貼碳纖維進行加固。橋梁兩側(cè)的欄桿需全部拆除，以植筋的方式修筑防撞護欄。

2.2 施工工藝

2.2.1 粘貼碳纖維

碳纖維是一種含碳量高、強度高、彈性模量高的新型材料，較為突出的特點是耐高溫、耐腐蝕，直徑為5.0μm的碳纖維的強度約為鋁合金的4倍。因此，通過粘貼碳纖維材料的方法，對受損的橋梁構(gòu)件進行修復，可以提高構(gòu)件強度，達到加固的效果。性能優(yōu)良的碳纖維材料是保證加固效果的關鍵。因此，本次施工中選用的是碳纖維布，抗拉強度＞3000MPa；配套材料為樹脂，粘貼強度＞2.5MPa，各項性能指標均符合現(xiàn)行規(guī)范標準的規(guī)定要求［4］。碳纖維粘貼施工是一項對專業(yè)性要求比較高的工作，所以要由具備相關資質(zhì)的單位負責施工，這是確保質(zhì)量的前提和基礎。具體的施工技術要點如下。

（1）將待加固橋梁構(gòu)件表面松散的混凝土全部清除干凈，當下面的結(jié)構(gòu)層露出后，選用高強度的水泥砂漿對構(gòu)件表面進行修復處理，修復后的構(gòu)件表面要達到平整的要求；以灌漿封閉的方法處理裂縫，隨后去除混凝土表面的雜質(zhì)，并將表面打磨平整，用鋼絲刷去除灰渣，粉塵用壓縮空氣吹凈，用清水沖洗混凝土表面，將水分晾干，不得留有積水。

（2）根據(jù)相關的技術要求配制膠粘劑，具體的用量可以按照氣溫確定，要確保膠粘劑在限定的時間內(nèi)用完，未用完的應作廢棄處理，不得繼續(xù)使用，以免影響粘貼效果；選用滾筒將膠粘劑涂刷到清理好的混凝土表面，要保證均勻，避免漏刷，待膠不粘手時便可進行下道工序。

（3）使用預先準備好的找平膠對混凝土表面進行修補，將存在凹陷的部位全部填平，從而使混凝土表面達到平整的要求。要確保粘貼面無明顯的棱角，以免對粘貼加固效果造成不利影響。

（4）碳纖維布粘貼前要先裁剪，使每塊碳纖維布的尺寸與設計要求相符，在無特殊要求的情況下，每塊碳纖維布的長度應不超過3.0m，一旦超出要卷起備用，以免受損［5］。碳纖維布裁好后要妥善放置，防止彎折，并嚴格按照當日用量下料，以避免造成不必要的浪費；在待粘貼的部位涂抹樹脂，要確保均勻，隨后用滾筒反復滾壓，將氣泡擠出，從而使樹脂能夠?qū)⑻祭w維布全部浸透。需要注意的是，滾壓的過程中要控制好力度，以免造成碳纖維布損壞；粘貼期間要隨時檢查貼片，若發(fā)現(xiàn)粘貼不牢固的現(xiàn)象，則應采取適宜措施進行處理，以保證施工質(zhì)量達標。

（5）粘貼好碳纖維布之后，在確認質(zhì)量合格的前提下，將預先拌制的砂漿均勻抹在碳纖維布的表面，砂漿厚度須控制在2.0cm，以確保有效防護碳纖維布，減少受損風險。碳纖維布是一種具有良好導電性的材料，為保證施工安全，必須確保碳纖維布與電源及電器設備保持足夠的安全距離。若是無法滿足安全距離的要求，則應采取有效措施進行防護。與碳纖維布配套的樹脂具有易燃特性，要妥善保存，不得放置在陽光下，以免長時間受到陽光照射導致樹脂的性能下降。

（6）為避免加固期間構(gòu)件出現(xiàn)更為嚴重的損壞現(xiàn)象，要在碳纖維粘貼加固中采取相應的措施保護構(gòu)件。低溫會影響膠粘劑的粘貼效果，所以不宜在氣溫低于5℃的情況下施工，若是施工過程中突然降雨，則應暫停，以免影響施工質(zhì)量。

2.2.2 缺陷處理

在處理橋梁混凝土表面缺陷時，應按照病害的具體情況，選取適宜的方法，以確保達到預期的處理效果。選用丙乳砂漿作為修復材料，適用于處理松散層相對較淺的混凝土構(gòu)件。若松散層深度超過6.0cm，則建議采用丙乳細石混凝土進行修補［6］。在修補過程中，要掌握修補材料的正確使用方法及注意事項。

（1）丙乳是一種比較特殊的材料，要求存儲溫度不低于0℃。制備好的丙乳砂漿對施工溫度也有一定的要求，應確保施工環(huán)境的溫度在5℃以上。若溫度過低，則會影響丙乳砂漿的性能，所以在低溫條條件下不宜開展丙乳砂漿修補施工。用于制備丙乳砂漿的水泥可以選用普硅水泥，砂子使用前要先過篩。

（2）修補施工正式開始前，要先做好表面清理工作，將所有可能影響修補效果的物質(zhì)全部清除，包括灰塵、污物等，隨后對清理好的表面進行鑿毛，深度須控制在2.0mm以內(nèi)。為確保舊混凝土與修補面之間形成牢固的粘結(jié)，應在薄層修補區(qū)域的邊緣進行開槽處理。根據(jù)修補的具體需求，合理確定丙乳的摻入比例，其最大值不得超過水泥用量的30%，可通過試驗手段，優(yōu)選最佳的水灰比配置。

（3）在拌制丙乳砂漿的過程中，要按照正確的順序操作，以此來確保丙乳砂漿的質(zhì)量達標。先將水泥與沙子按照預設比例精準混合并充分攪拌均勻，隨后緩緩加入適量的水及丙乳，持續(xù)攪拌直至所有材料均勻融合。拌制時要對水灰比嚴格控制，不得隨意更改，每次的拌和量應適當，須在45分鐘以內(nèi)全部用完，以避免拌制過量造成浪費。

（4）在施工現(xiàn)場對丙乳砂漿進行涂抹的過程中，要先對修補面做打底處理。當仰、立面的土層厚度達到7.0mm以上時，應分兩次對丙乳砂漿進行抹壓，這樣能夠有效避免脫空現(xiàn)象。鋪好砂漿后，要先壓實再抹面。需要注意的是，待修補的混凝土表面為斜面時，要從底部開始向頂部推進。丙乳砂漿施工完畢后，要按照規(guī)定要求及時養(yǎng)護，以免開裂。當砂漿表層略顯干燥時，可采取噴霧方式進行初步養(yǎng)護，隨后轉(zhuǎn)為灑水保濕的養(yǎng)護方式，時間以7天為宜。丙乳細石砼的施工工藝與丙乳砂漿基本相同，在此不做贅述。

2.2.3 植筋施工

（1）為確保錨筋在孔內(nèi)的埋入深度滿足設計要求，鉆孔作業(yè)時應使實際孔深略大于設計深度。選擇鉆孔位置時，要避開主筋，并確?？椎理樦?；植筋孔鉆好后，要及時清理孔道，先將鉆孔過程中殘留在孔道壁上的浮渣清除，然后使用高壓空氣對孔底進行吹掃，使孔內(nèi)保持潔凈、干燥；隨后向鉆孔內(nèi)灌入植筋膠，要控制好灌注量，以孔深的2/3為宜，錨筋入孔后，植筋膠便可充滿鉆孔；插筋前要將錨筋表面的油污、銹跡等清理干凈，并將錨筋一次性插至鉆孔的底部；植筋膠固結(jié)前，不得晃動錨筋，以免影響植筋效果。

（2）在焊接錨筋的過程中，要采取有效的技術措施減輕焊接對錨筋的影響，以確保植筋加固的整體質(zhì)量。錨筋上的焊點應與膠面之間保持3.0cm以上的距離。焊接時要采取合理可行的降溫措施，一根植筋不得連續(xù)多次焊接，要循環(huán)焊接。

2.2.4 灌縫施工

（1）當混凝土裂縫的寬度在0.15mm以內(nèi)時，可采取以下處理方法：沿裂縫的方向開設V型槽；隨后將縫口位置處的雜物全部清除干凈，用壓縮空氣吹掃槽內(nèi)的渣土和浮灰，確保槽內(nèi)清潔；用丙酮擦拭表面后涂抹環(huán)氧樹脂基液，待基液初凝后，均勻涂抹一層環(huán)氧膠泥。

（2）使用鋼絲刷將裂縫處的松散層及污物清除干凈，隨后用壓縮空氣吹去浮塵，將注漿嘴埋設在裂縫較寬的位置處，中心孔應對準裂縫，注膠嘴的間距以20cm為宜，然后向縫內(nèi)注入灌縫膠，當灌縫膠充滿裂縫后，用封縫膠均勻涂抹于裂縫表面，寬度須控制在3.0cm左右［7］。

（3）灌膠過程中，若是膠液的灌入速度過快，則應進行檢查，看有無泄漏的情況發(fā)生，如果有，要采取有效措施進行處理。灌縫結(jié)束后，將注膠嘴取下，并封閉灌注孔，以免灌縫膠從注膠孔溢出。

3 結(jié)語

綜上所述，公路橋梁養(yǎng)護與維修加固是一項較為重要的工作，為達到預期中的養(yǎng)護效果，應針對橋梁結(jié)構(gòu)病害，選擇適宜的維修加固措施，并且要掌握相關的施工技術，以此來確保質(zhì)量達標。

參考文獻：

［1］楊維軍.公路橋梁養(yǎng)護維修中裂縫成因的分析及處治措施［J］.建材發(fā)展導向，2023，21（24）：39-41.

［2］周春梅.遼寧省高速公路橋梁維修養(yǎng)護現(xiàn)狀與難點分析［J］.北方交通，2023（6）：18-20.

［3］蒲鵬.基于精細化管理在道路橋梁工程養(yǎng)護中的應用分析［J］.城市建設理論研究（電子版），2023（15）：35-37.

［4］杜維坤.高速公路橋梁養(yǎng)護加固中新型預應力技術的應用方法［J］.山西交通科技，2023（2）：69-71.

［5］張鑫.GIS+BIM技術在營運高速公路橋梁養(yǎng)護管理中的作用分析［J］.工程建設與設計，2023（1）：141-143.

［6］程浩，汪開喜.橋梁信息化監(jiān)測在公路橋梁養(yǎng)護中的應用——以董鋪水庫大橋為例［J］.中國建設信息化，2022（18）：64-66.

［7］厚龍寶.公路橋梁養(yǎng)護維修中裂縫成因的分析及處治措施［J］.科學技術創(chuàng)新，2022（24）：109-112.

作者簡介：魏子翔（1988—），男，漢族，本科，工程師。研究方向：公路橋梁。