淺析橋梁的防腐及加固設(shè)計

李佑蘭

摘要：隨著使用年限的不斷增加，很多橋梁出現(xiàn)了不同程度的老化、破損，使其成為存在安全隱患的危橋，不利于其正常的運營與使用。由于直接暴露在空氣當(dāng)中，橋的某些部位還會受到水的侵蝕，所以橋梁的腐蝕問題應(yīng)得到相關(guān)人員的密切關(guān)注。文章以某橋為實例，闡述了橋梁防腐的辦法和措施，并在此基礎(chǔ)上對橋梁的加固設(shè)計進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：橋梁建設(shè)；防腐設(shè)計；加工設(shè)計；公路橋梁；交通建設(shè) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：U445 文章編號：1009-2374（2015）36-0103-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.36.050

科技的突變使橋梁逐漸成為公路密不可分的部分，在經(jīng)濟(jì)的帶動之下，交通量逐年增加，車輛的類型與載重也在不斷變化，特別是那些大型的運輸車輛以及特種工程車不時出現(xiàn)，使現(xiàn)階段橋梁的承重等級發(fā)生了翻天覆地的變化。為了能夠更好地保證橋梁使用安全，橋梁的防腐與加固工作勢在必行。

1 橋梁防腐設(shè)計

和平大橋連接于?？谑惺兄行呐c海甸島，位于海甸河正上方，是海甸島與海口市的重要交通樞紐，也是主要的地面交通通道之一。和平大橋的主跨梁體屬于連續(xù)箱梁型機(jī)構(gòu)，其中引橋橋體結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力板梁，大橋上表面實際寬度為25m。對于和平大橋而言，改造工程的要求較為嚴(yán)格，不僅需要延長南端的主橋長度，還需在大橋的兩側(cè)增設(shè)匝道，從而使大橋的人性系統(tǒng)更加完善。除此之外，還需對大橋主橋的上方橋面進(jìn)行全面加鋪，加鋪材料為瀝青混凝土，并結(jié)合實際情況對人行道、路燈以及欄桿等設(shè)施加以改造。為了達(dá)到更好的防腐和美觀效果，最后還需要對橋身進(jìn)行整體涂裝，從而使和平大橋渾然天成，并具有較高的穩(wěn)定性與耐腐蝕性。

1.1 涂裝范圍與內(nèi)容

和平大橋的主橋、引橋以及天橋的結(jié)構(gòu)均屬于鋼筋混凝土，而且人行橋與橋面上的防撞欄桿、扶手和路燈等設(shè)施均為鋼結(jié)構(gòu)。所以對于和平大橋的整體涂裝工程而言，不僅涉及到混凝土結(jié)構(gòu)，還涵蓋了鋼結(jié)構(gòu)。上層結(jié)構(gòu)主要為主梁、引梁、平臺與人行梯道橋體；大橋橋面上的欄桿主要有防撞墻與欄桿柱；下層結(jié)構(gòu)主要為橋墩和橋臺，其中橋墩還可以進(jìn)一步分成兩個區(qū)域，分別為表干區(qū)以及表濕區(qū)。由此可見，和平大橋的整體涂裝工作是一個結(jié)構(gòu)多樣、內(nèi)容豐富且新舊不一的系統(tǒng)工程，相對來說較為復(fù)雜。針對當(dāng)?shù)貧夂驐l件，并考慮到海洋性氣候的基本特點以及使用者的要求，通過多次試驗與對比，決定使用丙烯酸聚氨酯材料作為大橋整體涂裝的面漆，此面漆可同時用于混凝土橋墩、橋身以及不同種類的鋼結(jié)構(gòu)，最終形成有效的防腐體系，該防腐體系特點鮮明、效果顯著。

1.2 防腐體系的主要特點及優(yōu)勢

1.2.1 橋墩表濕區(qū)所涂裝的881-S01濕固化環(huán)氧封閉面漆除了能夠起到顯著的滲透性與耐腐蝕性之外，還可以對處在濕潤條件下的混凝土起到較好的鋪展性與附著性，所以在使用時較為方便，無需考慮濕潤的混凝土表面無法涂裝的問題。另外，該面漆的干燥速度極快，在較短的時間段內(nèi)即可生成一定強度的漆膜，具有抵抗潮水不斷沖刷的能力，而且在水中也會發(fā)揮出100%的固化性能，十分適合橋墩等接觸水的部位使用。

1.2.2 881-Z01環(huán)氧云鐵面漆可以很好地阻礙水、二氧化碳以及硫酸根離子等侵蝕性元素的滲透。在該面漆當(dāng)中含有一定量的氧化鐵顏料，通過涂裝可以完全遮擋住來源于外界所有類型的腐蝕作用，為涂層帶來抗腐蝕性能與力學(xué)特征。

1.2.3 881-S02濕固化環(huán)氧面漆除了具有較好的抵抗腐蝕性介質(zhì)侵入的能力之外，還對濕潤面層具有更好的附著性能。在涂裝該面漆之前，需對涂有底漆的底面進(jìn)行全面的清理，去除雜質(zhì)與污垢，可以使用洗滌劑或高壓水槍進(jìn)行清理，如果地層的重涂時間超出最大標(biāo)準(zhǔn)，還需對漆面實施拉毛。該面漆與上述881-S01面漆相類似，都具有極強的耐水、耐化學(xué)品、耐沖擊性，而且固化速度快，在漆面干燥之后放入水中不會受到任何影響，是和平大橋整體涂裝的不二之選。

1.2.4 881-Y01丙烯酸聚氨酯類防水涂料不僅可以與環(huán)氧類面漆有效結(jié)合，共同搭配使用，還具有較好的耐候性，而且經(jīng)過涂裝的橋身十分美觀，裝飾性能極佳。該面漆的特點在于可以有效抵御酸性、鹽性以及溫?zé)釛l件下的侵蝕，可以穩(wěn)定地附著在其他涂料上，配套性能優(yōu)越，可與其他耐腐蝕涂料共同使用。

2 橋梁加固設(shè)計

2.1 橋面鋪裝加固

如果橋面出現(xiàn)局部損壞的現(xiàn)象，可選用鋪裝法進(jìn)行處理，從而起到加固的作用。首先，對破損部位的表面進(jìn)行鑿毛并將雜物清除干凈，然后向破損位置涂刷同種水泥或者是具有一定黏結(jié)性能的材料，最后在破損處鋪上鋪裝層，一般由混凝土材料制成。若橋面破損得較為嚴(yán)重，則需要將所有的車道鋪裝進(jìn)行拆除，待清理工作完成之后，按照標(biāo)準(zhǔn)的流程進(jìn)行攤鋪，進(jìn)而制成全新的面板。如果大橋?qū)τ跇蛎娣€(wěn)定性與強度有著較高的要求，則可以向橋面錨入一定量的鋼筋，按照實際要求，制成1至2層的穩(wěn)定鋼筋網(wǎng)。除這些常用方法之外，如果大橋的橋面老化程度嚴(yán)重，則可以就現(xiàn)有的橋面，在其上方重新鋪筑一層鋪裝層，作為橋面的補強層，進(jìn)而起到加固的作用。該方法不僅簡單有效，而且還可以有效處理橋面裂縫、剝離以及局部損壞等多種問題，同時還提高了橋面梁板的實際高度，間接地提升了橋身整體的抗折能力，合理配置了鉸結(jié)梁板上的壓力分布，使荷載得到更好的分擔(dān)，起到提高橋梁整體性與承載能力的綜合作用。

2.2 伸縮縫的維修與加固

針對橋面的伸縮縫而言，應(yīng)進(jìn)行定期的維護(hù)與保養(yǎng)，如果出現(xiàn)一定程度的損壞或者是失去效果，則需根據(jù)具體的情況與損傷的程度實行修補，若破損的情況較為嚴(yán)重，則應(yīng)該直接進(jìn)行更換。鋪裝層在遭受破壞之后，應(yīng)對損壞的部分進(jìn)行鑿除，然后再重新鋪筑，使用劃線機(jī)確定鑿除的范圍，然后進(jìn)行切割，舊料清除完畢之后，需對面層進(jìn)行全方位的清理，最后再鋪筑全新的面層。橋梁的伸縮縫較易受到破壞，所以相關(guān)工作人員應(yīng)定時對其進(jìn)行檢查，如若發(fā)現(xiàn)老化程度嚴(yán)重、變形或損壞等情況，應(yīng)立即展開維修，以免其徹底失效對橋面的行車安全造成嚴(yán)重的影響。

2.3 塞縫灌漿與加固

塞縫指的是主橋上半部分與下半部分的交界處，為提高橋梁的穩(wěn)定性，需對該交界處進(jìn)行填堵，可以選擇的材料十分豐富，常用的有水泥砂漿、環(huán)氧樹脂以及環(huán)氧樹脂漿等，根據(jù)橋梁的實際情況進(jìn)行合理選擇。一般情況下，通常使用水泥對石砌墩以及拱圈位置的裂縫進(jìn)行填堵，根據(jù)裂縫的大小確定是否需要向水泥中添加砂石，運用該方法的優(yōu)勢在于成本低廉、性價比優(yōu)越且效果顯著。此外，環(huán)氧樹脂漿通常使用在鋼筋混凝土等材料制成的結(jié)構(gòu)當(dāng)中，這是因為這些結(jié)構(gòu)一般不會產(chǎn)生較大的裂縫，但對于填堵材料的黏結(jié)性具有較高的要求，環(huán)氧樹脂漿可以很好地滿足此類結(jié)構(gòu)所提出的要求，在橋面裂縫的修復(fù)工作中，環(huán)氧樹脂漿十分常用。

2.4 上部結(jié)構(gòu)改建與加固

充分利用現(xiàn)有橋身進(jìn)行拼寬，運用將橋臺拱狀結(jié)構(gòu)更改成板式結(jié)構(gòu)的方法進(jìn)行加固。通過細(xì)致的驗算，對于無法滿足大噸位運輸需求的橋臺而言，需在技術(shù)經(jīng)濟(jì)對比之后，按照目標(biāo)載荷設(shè)計方案對橋梁進(jìn)行拼寬，從而保證橋梁的運輸與通行安全。對于一些跨徑較小的拱形橋而言，由于其自身的拱圈厚度無法滿足常規(guī)的運輸要求或者兩岸的地基出現(xiàn)不同程度的沉降時，會造成橋梁拱圈開裂等不良現(xiàn)象，大大降低了橋梁的承載力，此時可選用該方法對橋梁進(jìn)行改建與加固。

2.5 鋼筋銹蝕維修與加固

鋼筋結(jié)構(gòu)被腐蝕之后其斷面會顯著減小，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的整體抗拉與抗彎能力下降。此外，腐蝕還會使鋼筋發(fā)生膨脹，對鋼筋周圍的混凝土造成較大的壓力，進(jìn)而使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)開裂、變形等不良情況，還會降低混凝土與鋼筋之間的作用力。為更好地確保橋梁安全穩(wěn)定的運營，需要對發(fā)生腐蝕的鋼筋進(jìn)行全面的維修和處理。處理方法為：去除已經(jīng)松脫或剝落的混凝土，然后對鋼筋進(jìn)行除銹，除銹工作完成之后還應(yīng)通過涂抹環(huán)氧膠液等方式進(jìn)行防銹，最后進(jìn)行混凝土配料澆筑，并處理新澆筑完成的混凝土表面。

2.6 墩臺維修與加固

橋梁的墩臺除了需要承受整體橋梁的荷載之外，還會受到其他多種外力的共同作用。因此，在長期的使用過程中，橋墩會隨著時間的推移發(fā)生不同程度的破壞。較為常見的有地基沉降所引發(fā)的滑移與傾斜、基底沖空或應(yīng)力變化引起的開裂、不同程度不同方向的裂縫、外表面破損剝落等。在對橋墩進(jìn)行維護(hù)與加固的過程中，需要根據(jù)實際的損壞情況與結(jié)構(gòu)特性，選擇適宜的方法，確保橋墩的穩(wěn)定性，進(jìn)而有效延長橋梁的使用壽命，使其發(fā)揮出應(yīng)有的社會及經(jīng)濟(jì)效益。

3 結(jié)語

橋梁防腐與加固對于確保其安全使用和經(jīng)濟(jì)性而言，具有至關(guān)重要的作用，同時也決定了我國公路橋梁的具體發(fā)展方向。如今，橋梁的防腐與加固方法多種多樣，每一套方案都具有其自身的特點與局限性，所以在實際情況中，應(yīng)進(jìn)行妥善的選擇，充分結(jié)合自然條件、用戶需求以及最終目標(biāo)等現(xiàn)實條件，必要時還可以運用多種方法相結(jié)合的方式進(jìn)行施工，在達(dá)到經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的前提下，盡可能地提高可靠性，進(jìn)而從根本上延長橋梁的使用壽命。

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（責(zé)任編輯：黃銀芳）