公路橋梁養護及維修加固施工技術淺析

顏廷寨

（鄆城縣交通運輸局，山東 鄆城 274700）

前言

公路橋梁在建設完成后，其質量方面未出現任何問題即投入正常使用。因此，為保證公路橋梁在使用安全性，從根本上降低交通事故發生的概率，公路養護人員應加大對公路橋梁養護以及維修的重視，并且利用現代化的專業技術及科學合理的養護方式對公路橋梁進行科學的養護，在延長橋梁使用壽命的同時，為廣大群眾提供更加安全、方便的日常出行條件。

一、公路橋梁養護與維修加固的重要性

公路橋梁的質量直接影響交通運輸的安全性及穩定性，因此必須高度重視對公路橋梁的養護工作。通常情況下，公路橋梁在使用過程中易受到外界自然環境因素的影響，如暴雨、暴風、泥石流、鹽堿水蝕及風化等，并且一旦發生較為嚴重的自然災害，往往會對高速公路橋梁造成十分嚴重的損傷。同時，隨著各種大型運輸車輛的不斷增多，也極大加快了公路道路橋梁產生的損耗。因此，一旦發現橋梁出現損壞現象，須及時展開全方位的檢測和維修，否則不僅會造成較為嚴重的經濟損失，甚至還會引發交通安全事故。由此可見，公路橋梁的養護和維修加固十分重要，公路養護管理人員必須定期開展橋梁檢查與日常養護，及時解決存在的各種安全隱患，避免因養護工作不力而發生一些不必要的安全問題[1]。

二、公路橋梁存在的病害原因分析

公路橋梁病害類型及成因公路橋梁的常見病害主要包括橋梁裂縫、沉陷、龜裂。主梁與主拱圈受拉部位開裂、破損、承載力下降，防水層防滲功能喪失引起混凝土剝離、鋼筋銹蝕，以及支座結構損壞引起傾斜、錯臺及位移等。

（一）設計原因

在橋梁設計階段，由于部分設計人員經驗不足，現場勘查環節流于形式，或者設計理念陳舊，導致橋梁結構設計不合理，當橋梁投入運營后，橋梁主體結構或者局部區域的病害就會逐步顯現，進而埋下重大的安全隱患。

（二）施工原因

在橋梁施工階段，由于部分施工單位技術交底工作不到位，或者部分施工人員違反操作規程，盲目進行施工。施工方法不當引起的病害具有隱蔽性特點，在橋梁投入使用初期，病害現象并不明顯，但是隨著時間的推移，橋梁病害將越加明顯。比如橋面接縫銜接不平整、不順直，極易發生橋梁跳車現象。

（三）自然氣候原因

由于橋梁所在地冬夏溫差、早晚溫差較大，導致橋梁表面混凝土層極易產生溫度裂縫，如果不及時處理，裂縫寬度將越來越大，甚至出現橋面沉陷現象，對過往車輛的通行安全造成嚴重影響。另外，由于橋梁所在地降水量大，加之橋面排水設施的排水功能較差，導致橋面出現大量積水，在積水常年侵蝕作用下，橋梁鋼筋極易產生銹蝕現象，使橋梁整體結構強度下降[2]。

（四）車輛荷載原因

由于橋梁所在地重型車輛通行量較大，橋梁在長期車輛荷載的作用下，橋面混凝土極易產生剝離現象。另外，在車輛行駛過程中，油箱內的汽油、柴油以及車輛自身產生的油污極易給橋面造成污染，這些化學物質經過長時間沉淀與滲透，與橋面的混凝土發生化學反應，加速混凝土的腐蝕速度，如果不及時予以處理，將給橋面通行安全造成嚴重影響。

（五）養護措施不當

養護施工單位由于維修、養護措施不當，在處理橋梁病害時，為加快施工進度，往往更注重表面維護，導致橋梁的潛在病害依然存在。比如在維修橋梁支座時，改變了支座整體結構的受力狀態，或者在橋梁加固施工時，施加的預應力大小及位置不當，都容易引起二次病害。

三、公路橋梁養護技術

公路橋梁在經過長時間的使用后難免會在荷載作用、外部環境等因素的影響下出現各種病害問題，為了能夠全面提升公路橋梁的使用性能，就必須嚴格按照相關規范有效落實養護工作，該項工作的開展可以從以下方面入手：1.每隔一段時間需要對公路橋梁路面進行清理，及時修補涂料風化區域。2.反復檢驗公路橋梁的主體結構，如果在檢驗過程中存在病害現象，就需要及時開展維修工作[3]。3.全面落實公路橋梁防排水性能的檢查工作，如果存在排水不暢以及積水嚴重的問題，就需要進行仔細檢查。4.對公路橋梁中的鋼制結構或者木質結構，需要使用防腐涂料進行涂刷，以此來增加結構的抗腐蝕性能，以免由于外部環境因素的影響而出現生銹以及腐爛等問題。

此外，需要對公路橋梁復數結構與主體結構的安全性能進行嚴格監測，該項工作的開展主要從以下幾個方面入手：1.分析公路橋梁的既有承載力，將其與預計建設承載力進行對比，在此基礎上，明確公路橋梁的損壞情況。2.對公路橋梁施工過程中的各種數據信息進行詳細記錄與存儲，共享公路橋梁工程中的數據變化以及維修狀況，以便在后期養護工作中工作人員能夠根據數據庫找到重點養護區域，避免出現類似的情況。

在開展公路橋梁養護工作的過程中，需要注意以下方面內容：1.公路橋梁的養護，應該嚴格按照“預防為主，防治結合”的原則，以橋面為內容展開養護工作，將承重位置的養護工作作為重點內容，全面強化公路橋梁的養護力度。2.公路橋梁養護作業的實施，需要用到科學合理的養護技術，并且要注重對養護方法的創新，提高養護技術水平，強化公路橋梁養護機械設備的使用。3.由于公路橋梁工程項目的性質、建設規模以及技術的難易程度不同，所以，可以將養護工作分為小修、保養、改建、裝修、大修以及專項工程等幾個類型。4.對于公路橋梁的養護，應該重視經濟技術方案的選擇，為了盡可能減少養護成本，就需要大力使用現有的工程材料和工程設備。

四、公路橋梁維修加固施工技術

一般情況下，對公路橋梁使用性能的評價，需要從外觀檢測、負荷試驗以及數據計算這幾個方面進行，并且要嚴格按照該結果來擬訂合理的維修加固方案開展相應的工作。面對嚴重受損的公路橋梁，維修加固工作的開展需要暫停正常通行，所以，在選擇維修加固方案的時候，需要以盡可能減少對交通產生的影響為主，此外，還應該做好常規施工工藝的調整工作，嚴格按照前期監測工作中遇到的問題來使用合適的加固技術[4]。從另一方面而言，人們面對公路橋梁的維修加固工作，需要充分考慮到施工人員的安全問題，有效落實安全防護工作，以免出現安全問題。公路橋梁的維修加固工作應該從橋梁加固位置進行劃分，將其分為上下兩種加固方式。在對橋梁上部結構進行加固的過程中，經常用到的方法有加大截面、體外預應力加固、增加輔助構件以及改變體系等方式。而對橋梁下部結構的加固，經常會用到擴大基礎加固法、鋼筋混凝土套箍法以及高壓旋噴注漿加固方法等等。值得注意的是，上述方法的使用，需要結合實際情況來進行選擇。根據適合使用的特征性能進行劃分，可以將混凝土加固方法分為以下幾種：

（一）強化薄弱位置

如果橋梁在正常使用過程中出現了一些零件問題，影響到正常使用，就需要及時做好該位置的加工處理工作。一般情況下，橋梁在承受跨中位置、負彎矩位置、拱橋拱頂以及其他界面位置存在問題時，需要做好這些部位的強化加固工作，使用擴大截面、粘貼纖維復合材料以及粘貼鋼板等加固方法進行處理。

（二）錨噴混凝土技術

錨噴混凝土技術主要利用壓縮空氣將新混凝土集料噴射到原橋面的裂縫位置，以起到黏結作用，使之與原橋面構成統一整體。該技術所使用的混凝土水灰比介于0.40～0.45 之間，保證混凝土與鋼筋之間具有較高的黏結強度。錨噴混凝土技術是近年來出現的一種新型橋梁加固維修技術，其加固原理主要是借助新增加混凝土與受力鋼筋的整體性，來提升橋梁承載強度。該技術具有經濟性好、施工便捷、不影響交通等優點，尤其在拱橋加固施工中較為常用。

（三）臺身與墩柱加固

在加固橋梁臺身時，可在每一個墩臺之間設置鋼拉桿，以限制其出現水平位移，如果橋梁臺后不具備開挖條件，則可以在臺前增設支撐擋土墻、支撐肋或支撐桿，調整施工方案，將其改成埋置式橋臺。另外，可以在橋梁臺身處設置多道鋼筋混凝土水平U 形箍，以起到緊固作用。在加固橋梁墩柱時，可以選用粘貼碳纖維布的方法，首先將橋梁墩柱表面殘留的附著物予以清理，然后將環氧樹脂基均勻涂抹在墩柱表面，并利用碳纖維布對墩柱進行環繞粘貼，由于這種方法節省施工成本、操作便捷、施工工期短，因此，在墩柱加固施工中被普遍應用。

（四）預應力加固

預應力加固包含了體內預應力加固和體外預應力加固這兩種，其中，體外預應力加固是在原有加固構件的混凝土外設置預應力鋼材，或者，為了對預應力鋼材起到保護作用，張拉之后噴射或者澆筑混凝土，對于這種情況，盡管增加了構件的截面尺寸，但是新增加的混凝土位置預應力作用仍然沒有發揮。可以將體內預應力劃分成兩種狀態，其一，在截面受拉邊體外設置預應力筋，增加截面覆蓋混凝土，在確保新增加混凝土滿足一定的強度要求之后，針對新舊混凝土增加預應力。面對這種現象，通常需要在預應筋孔道中實施灌漿作業，使混凝土和預應力筋黏結起來。其二，張拉預應力筋之后，再覆蓋混凝土，雖然新混凝土沒有預加作用，但是，其與預應力筋之間具備黏結關系，也就是說，在對現有的橋梁結構增加預應力之后，就能夠使用鋼筋混凝土來擴大截面。總之，體內預應力和體外預應力之間的差異主要體現在后加預應力筋與混凝土之間是否存在黏結關系[6]。

結束語

公路橋梁的不斷新建和發展，推動了交通運輸行業的發展，對社會經濟的提升產生了直接影響。由于公路橋梁具有十分重要的價值，因此社會各界對其質量等方面提出了高要求。這就需要公路橋梁的養護管理人員提升對高速公路橋梁養護和維修加固工作的重視程度。由于該兩項工作對公路橋梁的建設質量及運營質量有重要的影響，通過分析了其中常見的問題，并且闡述了常見的維修養護加固方法，進一步提高公路橋梁的安全性及穩定性，滿足群眾的日常出行需求，同時避免出現各類嚴重的交通安全事故。