譚順坤

摘 要：山區(qū)建橋由于自然條件和工程造價(jià)控制等原因，跨河橋梁不可避免在河道內(nèi)設(shè)置橋墩，河道內(nèi)橋墩會(huì)受到不同程度的沖刷、磨蝕與沖撞損傷。針對(duì)橋墩所處位置和河流情況，分析受損部位的受損情況和原因，總結(jié)出一套科學(xué)、可行、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的橋墩防護(hù)方式，對(duì)今后類似的橋梁防磨蝕、沖撞起到借鑒作用，供相關(guān)工程參考。

關(guān)鍵詞：河道;橋墩;磨蝕;沖撞;防護(hù)裝置比較

中圖分類號(hào)：U447 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 概述

位于河道內(nèi)的橋墩，受洪水特別是洪期河水的長(zhǎng)期沖刷、磨蝕及沖撞作用，將會(huì)導(dǎo)致橋梁下部結(jié)構(gòu)受到不同程度的損傷，如果這些損傷不能及時(shí)處治，將直接影響橋墩承載能力，從而危及整個(gè)橋梁的正常使用。結(jié)合我省在映汶路、映臥路、雅康路的實(shí)踐，目前橋墩防護(hù)手段主要有：臺(tái)灣拜特膜涂層、防沖磨砂漿、防沖磨環(huán)氧砂漿、單層鋼護(hù)筒、雙層鋼護(hù)筒、新型單元塊防護(hù)裝置等。

2 防護(hù)裝置介紹

2.1 臺(tái)灣拜特膜涂層

主要采用聚脲等高分子聚合物，溶劑及石英砂漿，使墩柱表面形成25 mm的防護(hù)層，起到保護(hù)墩柱防磨蝕、沖撞的作用。施工要求較高，需在干燥的環(huán)境下進(jìn)行施工。

2.2 防沖磨砂漿

采用抹面施工方法，施工厚度20 mm～35 mm，施工后需養(yǎng)護(hù)2d，具有很好的抗裂性能?？箟簭?qiáng)度在90 MPa以上，抗折強(qiáng)度在20 MPa以上，具有很好的抗撞擊、抗沖擊性能，并抵抗長(zhǎng)期水的沖刷、磨蝕等。施工要求：（1）基層要求及處理：基層表面應(yīng)平整、粗糙、清潔、無油污，無浮灰，不應(yīng)有起砂、空鼓、裂縫等現(xiàn)象。施工前鋼絲刷刷毛、水清洗或高壓水沖洗，并保持潮濕狀態(tài)，但不得有明水。界面粘結(jié)時(shí)，預(yù)先涂刷界面處理劑，界面劑按照界面劑：水=1：1，均勻涂刷。（2）材料攪拌：將干粉料：水按質(zhì)量比100：9.3，稱取放置。將實(shí)際用水倒入粉料中充分?jǐn)嚢杈鶆?，攪拌砂漿時(shí)間3～6分鐘，配好的漿料應(yīng)保證在0.5～1小時(shí)內(nèi)用完。（3）施工：1）在潮濕的混凝土基層表面先均勻涂刷一遍界面處理劑（界面劑：水=1：1），強(qiáng)修復(fù)材料一次施工面積不宜過大，應(yīng)分條分塊錯(cuò)開施工。2）修補(bǔ)砂漿攤鋪完畢后應(yīng)采用壓抹進(jìn)行修補(bǔ)。遇有氣泡時(shí)應(yīng)刺破壓緊，表面應(yīng)密實(shí)。立面或頂面的面層厚度大于10 mm時(shí)應(yīng)分層施工，每層抹面厚度宜為5 mm～10 mm，不大于15 mm。

防沖磨砂漿對(duì)墩柱沖刷、磨蝕有較好的作用，但在墩柱受撞擊作用時(shí)沒有耗能效果。

2.3 防沖磨環(huán)氧砂漿

成品環(huán)氧砂漿按環(huán)氧樹脂：專用固化劑3：1（重量比）充分?jǐn)嚢韬笮纬蒀組分，取C成分、砂、水泥、滑石粉按1：3：1：0.2的比例充分均勻攪拌，形成成品環(huán)氧砂漿。成品環(huán)氧砂漿以掛壁方式進(jìn)行施工，掛壁施工厚度達(dá)到15 mm厚時(shí)，待其強(qiáng)度達(dá)到60%～70%時(shí)，沿墩柱方向包裹一層玻璃布，再掛壁施工第二層15 mm厚環(huán)氧砂漿，環(huán)氧砂漿總厚度30 mm。

環(huán)氧砂漿涂層對(duì)墩柱沖刷、磨蝕有較好的作用，但在墩柱受撞擊作用時(shí)沒有耗能效果。

2.4 單層鋼護(hù)筒防護(hù)

將鋼板圍繞在橋墩墩身上，使鋼板以鋼護(hù)筒的形式緊緊環(huán)抱橋墩，并在鋼護(hù)筒外層鋼板噴涂防腐材料。單層鋼護(hù)筒一般采用一層8 mm左右的鋼板，并在鋼板表面噴涂相關(guān)防護(hù)材料。鋼護(hù)筒安裝方式：（1）單雙層鋼護(hù)筒均根據(jù)工程實(shí)際情況，在生產(chǎn)車間，將鋼材加工成空心半圓柱體，并運(yùn)送至工地。（2）通過起吊設(shè)備將空心半圓柱體合抱于橋墩上，并通過螺栓連接，使兩半圓柱體組成一個(gè)整體的鋼護(hù)筒。（3）在鋼護(hù)筒與橋墩縫隙之間壓入水泥砂漿，使橋墩與鋼護(hù)筒接觸緊密。

單層鋼護(hù)筒對(duì)墩柱沖刷、磨蝕有較好的作用，鋼護(hù)筒在河水沖刷、磨蝕中表面涂層容易破壞，從而使護(hù)筒表面產(chǎn)生銹蝕，影響其使用壽命及美觀并造成環(huán)境污染，單層鋼護(hù)筒不具備耗能，同時(shí)在沖擊作用下護(hù)筒內(nèi)墩柱砼易受損傷。

2.5 雙層鋼護(hù)筒防護(hù)

將鋼板圍繞在橋墩墩身上，使鋼板以鋼護(hù)筒的形式緊緊環(huán)抱橋墩，并在鋼護(hù)筒外層鋼板噴涂防腐材料。雙層鋼護(hù)筒內(nèi)層鋼板厚度一般采用4 mm，外層鋼板厚度8 mm，并在兩層鋼板之間灌注耗能材料（PMI、聚氨酯、泡沫鋁等，厚度一般為100 mm）。（1）雙層鋼護(hù)筒根據(jù)工程實(shí)際情況，在生產(chǎn)車間將鋼材加工成內(nèi)、外空心半圓柱體，在內(nèi)、外半圓柱體內(nèi)填充耗能材料，并運(yùn)送至工地。（2）通過起吊設(shè)備將空心半圓柱體合抱于橋墩上，并通過螺栓連接，使兩半圓柱體組成一個(gè)整體的鋼護(hù)筒。（3）在鋼護(hù)筒與橋墩縫隙之間壓入水泥砂漿，使橋墩與鋼護(hù)筒接觸緊密。

雙層鋼護(hù)筒對(duì)墩柱沖刷、磨蝕及抗沖擊有較好的作用，但鋼護(hù)筒在河水沖刷、沖撞、磨蝕時(shí)表面涂層容易破壞，從而使護(hù)筒表面產(chǎn)生銹蝕，影響其使用壽命及美觀并造成環(huán)境污染，雙層鋼護(hù)筒具備耗能功能，但由于厚度較大，對(duì)墩柱截面增加較大，減小了過水面積，阻水較大。

2.6 新型單元塊防護(hù)裝置

新型防護(hù)裝置由單元塊環(huán)繞而成，單元塊具體組成為：?jiǎn)卧獕K外殼+耗能填充材料，防護(hù)單元塊外殼由耐磨材料組成，具有極高的耐磨性能，同時(shí)單元塊內(nèi)部填充耗能材料，具有良好的耗能效果，使得橋墩具備較高的抗沖撞能力。

3 橋墩防護(hù)手段對(duì)比

通過我省在幾個(gè)項(xiàng)目中橋墩防護(hù)的實(shí)踐，下面就以上防護(hù)手段的特點(diǎn)、施工、使用效果及工程費(fèi)用等進(jìn)行綜合比較如下。

4 結(jié)語

隨著公路網(wǎng)向山區(qū)延伸，受自然條件和工程造價(jià)等限制，不可避免的將橋墩設(shè)置于河道內(nèi)，位于河道內(nèi)的橋墩會(huì)受到不同程度的磨蝕、沖撞的威脅，為確保山區(qū)橋梁的安全和墩柱的使用壽命，必須研究一種行之有效的橋墩防護(hù)方式。通過以上六種橋墩防護(hù)方式對(duì)比分析，可根據(jù)橋梁所處河流特點(diǎn)、橋墩損傷情況、工程費(fèi)用等情況綜合比較選用，同時(shí)由于橋墩的磨蝕損傷機(jī)理較復(fù)雜，橋墩防護(hù)技術(shù)還需要進(jìn)一步探索和研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]曹海燕.銅陵長(zhǎng)江公路大橋橋墩局部沖刷及安全防護(hù)實(shí)踐[J].治淮，2020（10）：50-52.