新材料在公路橋梁預防性養護中的應用研究

此里都吉

摘 要：為了提升公路橋梁預防性養護的質量，本文主要對新材料在公路橋梁預防性養護中的應用進行研究。在研究中，文中先分析了預防性養護的要求和基本特征，之后分析了公路橋梁預防性養護中運用的新材料，并以某工程為例，分析了新材料在預防性養護工作中的運用，希望可以給有關人員提供參考。

關鍵詞：新材料;公路橋梁預防性養護;應用;策略

當前國內道路交通事業得到了極大的發展，公路橋梁就是道路交通建設中不可缺少的一部分，和人們的生活具有緊密的聯系。對公路橋梁工程實施預防性養護，能夠減少工程運行中的危害，并對已有的危害實施控制，避免其繼續發展，延長工程的使用壽命。目前不斷出現各種新型材料，在公路橋梁預防性養護中也得到了有效的運用，可以促進預防性養護目標的實現，提升公路橋梁的使用安全性以及質量，確保車輛行駛的安全性，充分發揮出其效益。

1 公路橋梁養護管理工作現狀

隨著社會經濟的發展，國內基礎交通設施建設工程得到了顯著的發展，公路橋梁路網建設覆蓋的范圍日益擴大，這促進了交通系統的完善和發展。然而隨之也產生了公路橋梁施工質量控制和養護方面的問題，養護工作的不到位，使得公路橋梁容易產生結構和質量方面的問題，引發各種病害，如，鋼筋外露、混凝土脫落、結構腐蝕等，給工程的使用質量、安全性帶來了消極的影響，不利于延長工程的使用期限。除此之外，當前國內公路橋梁的維修以及養護工作中還沒有形成有效的管理機制，缺乏健全的法規或條例，無法為工作的開展提供有效的約束。且有關部門對于公路橋梁的質量控制缺乏重視，并未認識養護工作的重要作用，使得公路橋梁在投入使用后，巡檢和保護工作不到位，不利于公路橋梁的使用質量和期限。近些年來，公路橋梁養護的地位在不斷的提升，也產生了很多的新材料，對于養護工作具有積極影響，可以提升養護的水平。

2 預防性養護要求

為了確保公路橋梁養護工作的質量，就需要符合養護要求，主要包括：首先，注重排查公路橋梁結構在使用中的安全隱患，工作人員需要定期檢查和掌握橋梁的使用狀況和整體結構狀況，收集整理、分析有關的數據，在此基礎上，科學的制定養護方案，給預防性養護工作的開展提供指導[1]。其次，工作人員在落實養護工作中，要注重運用新的養護技術，發揮出計算機技術的優勢，精準、高效的分析公路橋梁的有關數據，提升養護工作的技術水平。再次，加強對預防性養護工作的支持，因為預防性養護在國內運用的時間較短，加上其呈現的效果并不顯著，使得有關部門未充分認識到預防性養護的作用和價值。對此，養護單位就要做好所在地有關部門的工作，增加對于公路橋梁預防性養護的資源投入力度，給其發展提供保障。最后，在養護工作中，養護人員應該關注季節的變換，每個季節的氣候特征都存在差異，對應的完善方法也不一樣。比如，冬季養護作業時，就要重視排除橋梁積水，減少由于結冰而給橋梁部分結構導致的損壞。如果是夏季，就要及時的排除積水，防止影響到橋梁的穩定性。

3 公路橋梁預防性養護的基本特征

3.1 延長公路的使用周期

這項工作的開展，有利于延長公路橋梁的使用期限。強化預防性養護，能夠提升公路的打磨周期以及空間，對公路進行進一步夯實;還能夠讓公路橋梁實現最佳的使用狀態，進而延長其使用期限，同時還可以減少公路運營中的養護費用，促進養護工作的進一步深化。

3.2 提升養護的主動性

需要注意到的是，預防性養護工作是一項長期性工作，在公路橋梁的全生命周期中，都需要有關管理部門落實好維護工作，進而提升公路橋梁的耐用性，提升其使用效率。另外，公路路面維護有突然性以及流動性的特點，公路在運行中來往車輛的重載壓迫，都會給路面造成一定的影響，這種損壞具有階段性以及突然性的特點[2]。因此，要想延長公路的使用壽命，就需要加大路面管理的監督管理力度，盡早發現和處理問題，防止產生安全隱患。如果是瀝青混凝土路面，由于其具有流動性，在各季節會產生不同的路面問題，所以，維護方式會存在差異，應該結合實際情況，合理的選擇維護方式，提升養護的質量。最后，公路橋梁有很高的技術要求，由于其比較特殊，因此，對于路面的養護有很高的要求，應該安排專業的養護人員負責。在養護工作中可以細致的進行劃分，這是由于維護工作中涉及到很多專業的知識，如，路政學、物理、化學等等，應該配備專業的設備和人員，結合實際的需求，有針對性的分工，促進相互之間的配合，提升整體養護的水平。

4 公路橋梁預防性養護中應用的新材料

4.1 FH-CX銹轉化劑

這一材料一般運用在生銹、腐蝕的鋼鐵材料表面，其具有很強的耐腐蝕性，防銹效果比較顯著[3]。一般在表面噴涂一至兩道就可以，再配合相應的面漆，確保物體在自然環境下一年內不生銹;該材料屬于水性體系，不包含對人體有害的材料，使用中也不會產生粉塵污染問題，環保性較高;對施工中的基礎材料在運用中可改善施工，改變傳統的除銹方法，為養護人員提供便利，還可以提升施工的效率;對于結構復雜、生銹的建筑，可以直接在鋼構表面實施防腐處理，減少和避免運用酸洗方式導致的殘留問題;且該材料具有很好的防水效果。

4.2 ETR-LV永久性裂縫修補膠

其一般用在封閉裂面以及封堵裂縫中，可與各種形式的膠槍一起使用，減少成本;還能夠避免混凝土與梁板中的鋼筋受潮，具有保護的效果[4]。這一材料一般是運用黑白兩色的藥劑配制，方便辨別，在使用中能夠有效的滲透到結構的裂縫中。

4.3 FH-HY20無機聚合物砂漿

其一般會應用到混凝土蜂窩、漏洞、保護層鋼筋破損、裂縫等方面的修補中，其粘接以及抗壓性能顯著，使用時容易操作，環保性較強。另外，其在抗老性能、耐堿性、抗凍性、耐紫外線方面也有顯著的優勢。

4.4 FH-CRG防水防鹽害保護劑

在運用該保護劑時，均勻強度很好，這有利于減少龜裂問題的出現，其和混凝土強度較為接近，附著力很好，可以避免產生脫模的問題。另外，防水防鹽害保護劑主要運用比較柔軟的樹脂材料，在振動以及溫度變化的情況下，雖然會有收縮膨脹的情況，但是不會出現脫落的問題，也不會滲漏，操作上很簡單，可以減少結構修補時間，提升工作的效率[5]。

4.5 SCC008新舊混凝土粘結界面膠

這一新型材料是雙組分，沒有溶劑，能夠提升固化的效率，屬于環氧樹脂膠薪劑，粘結性能很好，一般會運用在新舊混凝土粘接中，可把粘結界面膠直接刷或噴涂到混凝土表面上，從而改善新舊混凝土在固化中連接處的收縮以及開裂現象[6]。該材料適用于對承重要求比較高的工程，材料的抗長期蠕變性能很好，不會受溫度影響，機械性能較強。另外，新舊混凝土材料的耐化學腐蝕性能很好，即便表面潮濕，也能夠發揮出很好的使用效果。

5 新材料在公路橋梁預防性養護中的應用案例

5.1 工程概況

某橋梁工程的寬度和長度分別是26 m和1 700 m，是預應力空心板橋梁，工程項目設定的荷載等級是汽車的一超20級，掛車-120，修建時間是2006年。經過十多年的運用，逐漸產生了一些病害，所以，通過對橋梁工程的情況評估之后，確定采取預防性養護的方式實施處理。

5.2 橋梁病害情況

在調查中發現，橋梁存在較多的病害，包括：橋臺位置翼墻處因為泄水孔滲水存在嚴重腐蝕，局部存在混凝土塊脫落的問題;橋梁防撞墻局部位置混凝土保護層偏薄、露筋;橋臺臺深和翼墻上有縱向和橫向的裂縫;橋梁底部位置有縱向裂縫。

5.3 病害處理方案和材料使用

5.3.1 防撞墻局部混凝土處理

在作業中，要依據流程規范的開展，先準備好施工所需的設備，即FH-B8011橋梁養護高壓設備，之后對裸露鋼筋實施噴砂除銹處理，運用防銹劑涂刷鋼筋，在新舊混凝土交界的地方運用新舊混凝土粘結界面膠，之后再涂刷無機聚合物砂漿，最后涂刷防水防鹽害保護劑。

施工步驟包括：第一，先將松動的混凝土進行清除[7]。運用多功能養護機噴射松動的混凝土，清理處理位置表面。在施工過程中，探測到混凝土缺陷之后，再運用噴砂除銹處理的方式，避免產生混凝土松動而讓除銹失敗。第二，鋼筋除銹防銹作業。在作業時，應選用多功能養護劑，對準裸露的鋼筋實施噴砂除銹處理，將其表面的銹蝕清除掉。做好這些之后，再運用FH-CX防銹劑涂刷。在鋼筋除銹防銹作業中，可以直接涂刷到鋼筋的表面，需要注意的是，要控制好涂刷的厚度，不可以太薄，厚度應該符合施工的要求。第三，運用新舊混凝土粘結界面膠作業。在操作的過程中，先運用毛刷或者是滾筒，涂刷要修復的位置，涂刷的過程中要把控好質量，避免出現少刷和漏刷的問題。如果在施工中發現漏刷，就要第一時間進行補刷。涂刷結束之后，應該等待半個小時，再繼續下道工序。第四，運用無機聚合物砂漿施工。在這一環節作業中，需要先科學的設計其配比，之后依據質量要求，對漿液實施配比以及攪拌，作業人員要控制好攪拌的時間，一般三至四分鐘就可以，結束后要及時的將其涂刷到要修復的位置上。通常待涂刷面積不超過1 cm，涂刷一次就可以，如果超過這個范圍，就要多次涂刷，時間要把控在6小時以上。在修復時，需重視表面的修復處理，盡量讓修復之后的效果和橋梁的原結構保持統一。最后，養生。在作業中運用無機聚合物砂漿修復之后，應直接灑水實施養護，確保其表面是濕潤的，如果所在地方陽光直接或風干嚴重，就要采取有效的處理措施，比如，運用濕布、塑料薄膜等進行覆蓋，養護時間是一周。

5.3.2 梁體、橋臺、翼墻與防撞墻裂縫位置的處理

首先，對于這些位置的處理的施工流程是：第一，運用高壓手槍清潔裂縫處;第二，明確裂縫的寬度以及走向情況，之后栽結注膠管，再實施壓力注膠;第三，完成施工。

其次，施工步驟。先處理混凝土裂縫。運用橋隧養護高壓水槍，清潔好裂縫位置，再結合裂縫的情況，選擇有效的處理措施。如果裂縫寬度不超過0.2 mm，可采取永久性裂縫膠處理，如果超過了0.2 m，就要選擇注漿的處理方式;施工開始前，應該清楚裂縫的具體情況，進而明確注射的范圍和間距;在注射時，要黏結注射端口，控制好之后，還要注意注射距離，通常是30 cm內就可以;封縫作業的過程中，應該先清潔裂縫的表面，再將裂縫表面涂刷膠水，密封六個小時后才能施工;在注射操作時，如果是水平孔，可從任意端口注射，如果是垂直孔，可以從低端處注射[8]。在作業的過程中，要確保未注射的端口的通氣性;注射操作結束后，應立即去除膠嘴，運用密封膠密封。

5.3.3 橋臺翼墻混凝土腐蝕剝落處治

混凝土出現表面剝落、腐蝕等問題時，需要先用橋隧養護劑清理待處理的位置，之后再用新舊混凝土粘結界面膠涂刷到病害表面，半個小時之后再運用無機聚合物砂漿，作業結束后要灑水，其目的是養生。

5.4 材料使用效果評價

在這一工程中采取預防性養護，通過運用新材料，有效的對發生的病害進行解決，如，板底滲水、混凝土裂縫、腐蝕剝落等，有效的提升了橋梁混凝土的抗害水平。預防性養護施工至今，處理過的病害位置還沒有產生二次病害，可見，養護效果理想。在以后的施工中，應該結合病害的具體類型，有針對性的選擇施工工藝以及新型材料，進而提升橋梁的安全性以及耐久性，提升預防性養護的質量。

6 結語

綜上所述，預防性養護就是在不改變原有結構承載力的情況下，有計劃、分階段的對沒有出現問題的公路橋梁和其附屬設施采取的養護措施，對于公路橋梁的使用功能和安全性具有重要的影響。所以，這就需要提升對預防性養護工作的重視程度，結合具體的性能測試結果，采取科學的養護措施，積極的運用新型材料，提升預防性養護的質量，充分發揮出公路橋梁的作用和效益。

參考文獻：

[1]朱穎.新材料在公路橋梁預防性養護中的應用[J].工程技術研究，2020，5（14）：140-141.

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[4]張劍峰.新材料在公路橋梁預防性養護中的應用[J].建材與裝飾，2017（35）：246-247.

[5]劉新房.淺談新材料在公路橋梁預防性養護中的應用[J].城市建設理論研究（電子版），2017（10）：53-55.

[6]李偉.新材料在橋梁預防性養護中的應用[A].中國公路學會養護與管理分會.養護與管理2017年第4期（總第74期）[C].中國公路學會養護與管理分會，2017：4.

[7]李偉.新材料在公路橋梁預防性養護中的應用[J].綠色環保建材，2017（2）：12.

[8]楊清海.淺談新材料在公路橋梁預防性養護中的應用[J].珠江水運，2016（16）：72-73.