山區公路橋梁養護管理與維修加固施工關鍵技術研究

鐘俊文

（涼山州會理縣公路管理局，四川 會理 615100）

1 公路橋梁養護與維修的必要性

隨著國家經濟的發展交通路網的不斷發展，公路運輸任務也逐漸加重，特別是地處山區的國省干線公路交通流量大，交通荷載的反復作用，尤其大噸位超載重車對橋梁結構損傷很大。如梁體內部產生應力裂紋，在自然條件下水、空氣和溫度作用加速梁體裂縫的發展。若不采取及時的修補措施，在前期預處治延緩病害發展蔓延，提高情況耐久性和使用壽命同時降低維修運營成本。

2 問題分析

2.1 費用不足

目前等級公路有一套完善的養護體系，對于山區公路橋梁養護來講維護資金還是欠缺。導致山區公路養護人、材、物不配套，很多橋梁的檢測、養護和維修落實不到位。

2.2 缺乏專業管理人員監管

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

2.3 養護難度大

山區公路多以舊橋為主，經過多年運營和養護不到位導致維修成本很高。受過去投資控制或者是施工設計技術水平的限制，以前修的山區公路等級較低，轉彎半徑較小，不滿足于現在山區社會經濟的發展，地方政府往往規劃新干線。故舊路維修養護費用受限制，導致小維修解決不了大問題，大修核算經濟效益低，往往落得自生自滅的境地。

3 公路橋梁維修的策略

3.1 增加維護管理費用

資金保障是橋梁維護管理的重要支撐，地方政府每年撥款用于山區公路養護管理的費用較少，地方養路部門可以根據區段公路使用情況向沿線的單位、企業或者其他途徑籌集資金，以彌補資金不足。同時針對每座橋做定期檢查，編制缺陷檔案。定期上報給上級部門，爭取上級部門的幫助可有效的完善維護管理。

3.2 配備檢查人員，設立專門管理機構

深入貫徹執行橋梁養護工程師制度，配備專業化檢查人員，設置專職檢查機構、明確職責范圍，對工作質量的改善和提升十分重要。一線檢查和管理工作定人定責，設置的管理部門在過程中進行質量和全面檢查，及時有效的開展全面管理。

3.3 建立完善數據庫系統

現在信息化技術日益發達，引入信息化手段輔助公路養護行業管理已是行業發展趨勢，也是國家、交通部級層面的政策導向要求。交通“十三五”明確提出要開展“互聯網+”公路管理，建立公路養護管理信息化系統。目前，國內已有很多成熟的企業開發此類行業軟件產品。已經開發了公路智能養護管理系統應用到實際業務中，通過引入信息化產品和技術，從響應發展要求和提高業務管理水平來看，都帶來了積極良好的效果。系統具體應用效果，一是通過山區公路基礎數據庫的建立，實現了各類路橋隧和設施公路資產數據的數字化，在線化管理，相對于以前對管轄路網狀況不直觀，不可視的管理來說，是一個提升；另外還建立了路況評定、路面管理、養護管理、計劃管理、工程管理幾個業務模塊系統，每年的公路檢評工作數據采集和數據管理分析應用是比較實際的，業務模塊還在逐漸適應，需要過程完全從傳統人工紙質作業，過渡到大家認可和習慣的信息化手段上，但總體來說，系統還是有價值有意義的，也是行業工作方式發展的一個必然趨勢。

4 養護與維修加固施工技術

4.1 公路橋梁鋪設裝層修補技術

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、錯臺、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營帶來極大隱患。對于輕微的采用清縫瀝青混合物灌縫可以處理，對于嚴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為例進行敘述。該橋地處金沙江北岸，為1*90m空腹時鋼筋混凝土箱型拱橋，原橋面鋪裝采用17cmC40防水混凝土+5cm瀝青混凝土構成，由于長期重荷載通行，橋面鋪裝層病害較為嚴重，主要表現為橋跨與兩岸橋臺伸縮縫嚴重錯臺、裂縫，嚴重影響行車及橋梁安全。經定期檢查和專門檢查，在排除橋梁下部結構和橋跨結構無安全隱患后，對橋面鋪裝進行養護維修，具體的方法為：方案采用鑿除原瀝青混凝土鋪裝，在對水泥混凝土鋪裝層裂縫進行灌封處置后，加鋪FYT-Ⅰ型改進型防水層和7cm瀝青混凝土，并重新設置EM-80型鋼伸縮縫。整個施工過程中，施工單位專門在兩側防撞護欄上設置監測點，及時對橋跨撓度變化情況進行監測，監測顯示橋跨結構無明顯變形。

4.2 橋梁上部結構裂縫處理

有荷載引起的裂縫：橋梁在常規靜動荷載及次應力下產生的裂縫稱荷載裂縫，主要有直接應力裂縫、次應力裂縫兩種。該裂縫治理除了修補裂縫外需要長期堅持應力變化情況。

溫度變化引起的裂縫：混凝土具有熱脹冷縮性質，當外部環境或結構內部溫度發生變化，混凝土將發生變形，若變形遭到約束，則在結構內將產生應力，當應力超過混凝土抗拉強度時即產生溫度裂縫。溫度裂縫區別其它裂縫最主要特征是將隨溫度變化而擴張或合攏。該裂縫治理除了修補裂縫外需要監控橋梁溫度變化。

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。

地基礎變形引起的裂縫：由于基礎豎向不均勻沉降或水平方向位移，使結構中產生附加應力，超出混凝土結構的抗拉能力，導致結構開裂。該裂縫治理除了修補裂縫外需要加固地基。

鋼筋銹蝕引起的裂縫：由于混凝土質量較差或保護層厚度不足，混凝土保護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生銹蝕反應，其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來增長約2～4倍，從而對周圍混凝土產生膨脹應力，導致保護層混凝土開裂、剝離，沿鋼筋縱向產生裂縫，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，結構承載力下降，并將誘發其它形式的裂縫，加劇鋼筋銹蝕，導致結構破壞。該裂縫治理除了修補裂縫外需要對混凝土表面進行修補。

處理裂縫的同時應該研究裂縫的成因，裂縫往往是多種原因共同作用的，分析導致裂縫的主要矛盾同時治理。修補時要根據裂縫的寬度和深淺制定修補方案，對于寬度＜0.15mm的淺表裂縫，采用高強度環氧砂漿進行抹面處理，確保梁板混凝土的耐久性；對于寬度＞0.15mm的裂縫，采用硬化硬度較高的環氧樹脂膠凝材料混合料灌漿修補，將混凝土受損部位重新固結成整體。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、黏結鋼板封閉法。

5 結語

開展公路橋梁經常檢查和定期檢查，建立信息化山區公路養護管理平臺，及時發現處理橋梁缺陷，通過信息化管理平臺進行山區公路檢評工作數據采集和數據管理分析應用，養護管理完全從傳統人工紙質作業，減少管理成本，通過定期有效及時的養護維修，保證山區公路橋梁始終處于可靠狀態。