王欽明

（煙臺市福山公路建設(shè)養(yǎng)護中心，山東 煙臺 264005）

近幾年，橋梁作為一項重要的社會民用工程，其結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能與經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)系正在越來越受到社會的關(guān)注。與之相符的，橋梁的養(yǎng)護與維修加固工作作為橋梁建成后保證其使用年限，延緩其自然老化的重要手段，也獲得了越來越多的學(xué)術(shù)探討。本文也將簡要分析橋梁的養(yǎng)護與維修加固施工的相關(guān)課題。

1 道路橋梁的養(yǎng)護工程技術(shù)與維修加固工程技術(shù)的實際意義

我國國土面積廣大，地理特征十分復(fù)雜，由于在我國的廣大南方地區(qū)河網(wǎng)密布，以及在中西部地區(qū)地勢高地形崎嶇復(fù)雜，而我國既然已建成了覆蓋全國的公路網(wǎng)，與之相符的道路橋梁工程在我國的空間分布十分廣泛。然而，我國的公路網(wǎng)是在20 世紀(jì)的社會主義建設(shè)年代建成的，與之相符的道路橋梁工程也大都是在那個水深火熱的年代建成的。雖然改革開放后和新世紀(jì)以來，很多地區(qū)的道路橋梁工程得以維護或重修，但是仍然有相當(dāng)數(shù)目的橋梁目前處在危險運行的狀態(tài)。另外，即使是曾后期經(jīng)過維護或重修的橋梁，在使用的過程中也不可避免地要經(jīng)歷養(yǎng)護和維修加固。如何將老舊的橋梁進(jìn)行科學(xué)的維修加固以延長其使用時間，提高其使用安全性；如何確保新修的橋梁能在較長的時間保持其力學(xué)與結(jié)構(gòu)性能，從而延長其使用時間，提高其使用安全性，是目前我們探討道路橋梁的養(yǎng)護工程技術(shù)與維修加固工程技術(shù)的主要目的。尤其是在我國這樣的橋梁數(shù)量多、分布廣的國情中，只有不斷提升道路橋梁的養(yǎng)護工程技術(shù)與維修加固工程技術(shù)的技術(shù)應(yīng)用效率與效能，才能在未來極大程度地避免由于橋梁所導(dǎo)致的道路交通問題或經(jīng)濟社會問題，為我國的經(jīng)濟與社會的發(fā)展提供保障。

2 我國在道路橋梁的養(yǎng)護與維修加固方面常常出現(xiàn)的問題

2.1 橋梁在使用的過程中未進(jìn)行定期的檢修維護或檢修維護的周期制定不夠科學(xué)

筆者通過查閱文獻(xiàn)與走訪調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前在我國的很多地區(qū)的道路橋梁的主管部門對于當(dāng)?shù)氐牡缆窐蛄褐贫ǖ臋z修維護周期并不符合科學(xué)，甚至還有很多地方根本就不會對道路橋梁進(jìn)行定期的檢修維護。而筆者通過分析近年來的與道路橋梁相關(guān)的事故總結(jié)出，幾乎絕大多數(shù)出現(xiàn)事故的橋梁都與檢修維護的周期制定不科學(xué)或不進(jìn)行檢修維護有關(guān)?？陀^上，這些地區(qū)的橋梁大多分布在人流、車流量較少的道路橋段或荒山野嶺之中，抑或是橋梁分布數(shù)量多、分布廣，往往會使地方相關(guān)部門對于橋梁的關(guān)注度降低，從而造成檢修維護周期制定不合理或不進(jìn)行檢修維護等問題。而主觀上，則往往是由于地方相關(guān)部門的從業(yè)人員職業(yè)素養(yǎng)不夠、技術(shù)水平不高等原因?qū)е碌摹ｋS著經(jīng)濟與社會的發(fā)展，無論是百姓居家駕車出行的次數(shù)還是公司雇傭貨車載貨的價值都有很大的提升，這無疑會加大橋梁的承載壓力，當(dāng)一些橋梁長期未曾進(jìn)行過科學(xué)合理的、有周期性的檢修后，其勢必會出現(xiàn)一定程度的老化與磨損，當(dāng)老化與磨損到一定程度后，就極易釀成交通事故悲劇。

2.2 在進(jìn)行橋梁的養(yǎng)護與維修加固工程之前未曾先明確橋梁問題出現(xiàn)的根源而盲目施工

很多地區(qū)的主管部門在對橋梁進(jìn)行養(yǎng)護與維修加固時，并未事先明確橋梁問題出現(xiàn)的根源而盲目地對橋梁進(jìn)行養(yǎng)護與維修施工。這種盲目工程效率非常低，可能在短時間內(nèi)會對保持橋梁的結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能起到一定的作用，但是若是以長遠(yuǎn)的眼光來看，這種做法不但無法保證橋梁的結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能，反而對于橋梁的結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能是一種變相的破壞。并且，這種錯誤的做法在心理上也會給當(dāng)?shù)氐南嚓P(guān)主管部門一種“橋梁已檢修，短時間內(nèi)幾乎不會再次發(fā)生類似事故”的錯覺，從而對橋梁的安全性放松警惕，這時如果事故真正發(fā)生，必然會降低當(dāng)?shù)刂鞴懿块T應(yīng)對事故的效率，從而使事故的危害進(jìn)一步擴大。[1]

3 道路橋梁養(yǎng)護工程技術(shù)

3.1 采用定期巡邏檢查與不定期隨機抽查相結(jié)合的日常養(yǎng)護方式

相關(guān)的主管部門中的道路橋梁養(yǎng)護工程團隊?wèi)?yīng)當(dāng)樹立先養(yǎng)護后維護的理念，拋棄過去的先事故后補救的錯誤觀點，將道路橋梁養(yǎng)護工程技術(shù)真正落實到日常的工作生活中。在對道路橋梁進(jìn)行日常的橋梁養(yǎng)護工程時，相關(guān)的道路橋梁養(yǎng)護團隊可以采取以定期巡邏檢查與不定期隨機抽查相結(jié)合的日常養(yǎng)護方式。定期的巡邏檢查是道路橋梁養(yǎng)護工程技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)，它能確保道路橋梁的各個部位都能得到科學(xué)合理的保養(yǎng)維護；而不定期的隨機抽查則更多是對定期的巡邏檢查的檢查，它輔助定期的巡邏檢查，是對定期巡邏檢查工作的工作成效的反應(yīng)，以便工作團隊能及時發(fā)現(xiàn)道路橋梁養(yǎng)護工作所存在的漏洞并提出解決方案。只有采用定期巡邏檢查與不定期隨機抽查相結(jié)合的日常養(yǎng)護方式，才能確保道路橋梁養(yǎng)護工程能做到真正的全方位無死角，才能保證橋梁在各個方位上的力學(xué)與結(jié)構(gòu)性能得到養(yǎng)護與維護。

3.2 提高道路橋梁養(yǎng)護工程團隊的整體素質(zhì)

相較于道路橋梁的修建與維修工作來說，道路橋梁的養(yǎng)護工程的工程施工難度較小，關(guān)鍵在于細(xì)心檢查與堅持周期，所以一旦道路橋梁的養(yǎng)護工程出現(xiàn)了問題，由于養(yǎng)護團隊技術(shù)能力不達(dá)標(biāo)導(dǎo)致的幾乎很少，絕大多數(shù)還是由于養(yǎng)護團隊因主觀的或客觀的種種原因未能正常進(jìn)行科學(xué)合理且有周期性的道路橋梁養(yǎng)護工程。所以，提高道路橋梁養(yǎng)護工程團隊的整體素質(zhì)，尤其是心理素質(zhì)以及職責(zé)責(zé)任等方面尤為重要。有關(guān)主管部門與道路橋梁養(yǎng)護工程團隊都應(yīng)當(dāng)明確道路橋梁養(yǎng)護工程對于保持道路橋梁的力學(xué)與結(jié)構(gòu)性能所起到的不可替代的重要作用，并時刻保持著對于道路橋梁養(yǎng)護工程的警惕性。團隊內(nèi)應(yīng)當(dāng)多組織政治學(xué)習(xí)研討會，將道路橋梁養(yǎng)護工程的重要意義與時代作用下深入每一個隊員的心中，幫助隊員時刻保持著對于橋梁養(yǎng)護工作的警惕性。同時，團隊內(nèi)也可以成立檢查組，專門負(fù)責(zé)檢查、督查團隊的道路橋梁養(yǎng)護工程進(jìn)行得是否合理、是否符合科學(xué)、是否能起到真正作用等。

3.3 加強對于橋梁排水系統(tǒng)養(yǎng)護工作的重視程度

筆者通過對比眾多不同的道路橋梁養(yǎng)護工程及相關(guān)事故的真實案例認(rèn)為，道路橋梁的排水系統(tǒng)對于維持一個橋梁長期的力學(xué)與結(jié)構(gòu)性能具有非常重要的作用，尤其對于分布在我國濕潤與半濕潤地區(qū)的道路橋梁來說，對于排水系統(tǒng)的養(yǎng)護工作對整個橋梁的養(yǎng)護工程來說十分重要。由于道路橋梁最常見的磨損無非是由兩方面導(dǎo)致的——力學(xué)破壞與化學(xué)腐蝕，其中道路橋梁在承載車輛通行所造成的力學(xué)破壞在所難免，而化學(xué)腐蝕當(dāng)中，水是整個腐蝕化學(xué)式的反應(yīng)物與催化劑。就拿橋梁最常見的材質(zhì)——鋼筋混凝土來說，其中鋼筋中的鐵在接觸水之后，整個系統(tǒng)會形成原電池從而加快鋼筋的腐蝕速度，而混凝土表面如果長期附著液體暴露在空氣中則極易發(fā)生碳化效應(yīng)，使混凝土變脆，從而降低材料的強度與剛度。由此可見，如何將橋梁表面與橋梁內(nèi)部的水及時排出橋梁對于降低橋梁化學(xué)腐蝕強度、維持橋梁的力學(xué)與結(jié)構(gòu)性能是道路橋梁養(yǎng)護工程不得不面對并且需要充分重視的課題。在對道路橋梁的排水系統(tǒng)進(jìn)行養(yǎng)護時，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)周期性地檢查橋梁排水系統(tǒng)的通暢性以及排水儀器的工作狀態(tài)，并且根據(jù)季節(jié)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。如在我國北方地區(qū)秋季樹木會產(chǎn)生大量落葉，極易聚集在橋梁排水管中從而造成堵塞，這時就需要橋梁的養(yǎng)護團隊縮短排水系統(tǒng)檢查的周期，以確保橋梁排水管的通暢，等等。當(dāng)發(fā)現(xiàn)排水系統(tǒng)的設(shè)計存在不合理時，如管道布局不合理、排水口設(shè)計不合理、管道斜度不利于排水等問題，應(yīng)當(dāng)及時上報橋梁工程改造部門，對排水系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)的改造，以確保其排水性能的高效性。

4 道路橋梁維修加固工程技術(shù)

4.1 增大截面的道路橋梁加固技術(shù)

增大截面的道路橋梁加固技術(shù)通常應(yīng)用在道路橋梁的抗彎、抗壓和抗剪切構(gòu)件上，通常這些構(gòu)件的材料都是鋼筋混凝土。從理論上分析，由于材料的切應(yīng)力與其受力成正比，而與材料的截面面積成反比，在橋梁相應(yīng)的材料受力時，工程人員可以通過減小材料的受力與增大材料的相關(guān)面積兩方面增大橋梁的強度、剛度與穩(wěn)定性，顯然前者在實際應(yīng)用上是不現(xiàn)實的，所以增大截面的道路橋梁加固技術(shù)是橋梁維修加固工程技術(shù)中應(yīng)用最廣泛的工程技術(shù)之一。尤其是對于一些截面設(shè)計相對較小、抗彎抗壓抗剪切材料選用的強度、剛度穩(wěn)定性相對較低的橋梁而言，增大截面的橋梁加固技術(shù)更加具有其應(yīng)用價值與應(yīng)用前景。然而截面并不是越大越好，也就是說，在增大截面的道路橋梁加固技術(shù)應(yīng)用中，工程技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)做到合理分析橋梁的結(jié)構(gòu)與受力實際情況。在實際施工過程中，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)探索增大截面最低成本且高效的添加方式，并且在成功附加材料后，為了保證附加材料與原有材料粘合的穩(wěn)定性與穩(wěn)固性，通常需要添加暫時性或永久性的輔助構(gòu)件來幫助附加材料與原有材料粘合。在輔助構(gòu)件的添加上依然需要經(jīng)過科學(xué)設(shè)計，輔助構(gòu)件本身的強度、剛度與穩(wěn)定性需要滿足橋梁受力的要求，并且耐腐蝕性等化學(xué)性質(zhì)也要做到與橋體本身材料差別不大；同時輔助構(gòu)件的位置選擇也要選取最合適的位置放置，通常是設(shè)計在附加材料與原有材料最容易出現(xiàn)分離的部位，個別情況也會設(shè)計在其他比較重要的部位；另外，輔助構(gòu)件的接入方式的選擇也必須要受到工程技術(shù)人員的充分重視，目前通常使用的幾種接入方式也各有利弊，只有選擇了最適合施工橋梁與其附加材料的接入方式，才能確保增大截面的橋梁加固技術(shù)能應(yīng)用到最高效能。

4.2 附加粘貼輔助材料的道路橋梁加固技術(shù)

附加粘貼輔助材料的道路橋梁加固技術(shù)與增大截面的道路橋梁加固技術(shù)類似，兩者都有能起到增大橋梁預(yù)應(yīng)力面積從而增強橋梁材料強度、剛度和穩(wěn)定性的作用，但是附加粘貼輔助材料根據(jù)附加的輔助材料的不同與粘貼位置的不同，通常還會對增強橋梁結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能起到其他不同方面的綜合作用。比較常見的是粘貼鋼板橋梁加固技術(shù)與粘貼復(fù)合材料橋梁加固技術(shù)。粘貼鋼板的橋梁加固技術(shù)在粘貼鋼板的厚度選取上需要經(jīng)過科學(xué)考量，同時，根據(jù)粘貼方法的不同，選用鋼板的厚度也應(yīng)當(dāng)與之相稱，并且一般的鋼板在施工的過程中都避免不了延伸，工程技術(shù)團隊?wèi)?yīng)當(dāng)根據(jù)實際施工的情況在施工前對鋼板采用錨固措施。而粘貼復(fù)合材料的加固技術(shù)通常會應(yīng)用在道路橋梁軸向拉壓應(yīng)力相對較大的位置，通過在橋梁結(jié)構(gòu)表面粘貼輔助復(fù)合材料的方式可以大幅度提升橋梁結(jié)構(gòu)的強度、剛度和延展性；并且復(fù)合材料相對于傳統(tǒng)材料，在力學(xué)性能上通常具有更好的重量、強度、剛度、穩(wěn)定性，在化學(xué)性能上也通常具有更強的耐腐蝕性、耐潮濕性與易粘貼性，經(jīng)過粘貼輔助復(fù)合材料加固后的橋梁也不會由于橋梁自重的增加而產(chǎn)生其他方面的問題，所以粘貼復(fù)合材料輔助橋梁加固技術(shù)的技術(shù)應(yīng)用前景十分廣闊。

4.3 體外預(yù)應(yīng)力法道路橋梁加固技術(shù)

體外預(yù)應(yīng)力法道路橋梁加固技術(shù)主要應(yīng)用于道路橋梁原本的結(jié)構(gòu)與力學(xué)設(shè)計不能滿足當(dāng)前橋梁的承載需求時，用于增強橋梁的結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能而無需將橋梁進(jìn)行翻新的一項在道路橋梁施工中較為常見的技術(shù)。該項技術(shù)應(yīng)用十分廣泛，尤其是近幾年來隨著經(jīng)濟與社會的發(fā)展，大型客貨運輸車越來越多，對于一些本身設(shè)計承載能力較小但保養(yǎng)較為完好的橋梁而言，應(yīng)用體外預(yù)應(yīng)力法道路橋梁加固技術(shù)對其承載能力進(jìn)行突破是一種高效、成本低、施工速度快的工程技術(shù)。但是由于體外預(yù)應(yīng)力法道路橋梁加固技術(shù)通常的施工方式是在對橋梁原有結(jié)構(gòu)進(jìn)行略微的改進(jìn)或不進(jìn)行改造的情況下通過附加結(jié)構(gòu)從而提升力學(xué)性能，這就要求施工技術(shù)人員不但要掌握原本橋梁的設(shè)計情況與相關(guān)結(jié)構(gòu)性能，也應(yīng)當(dāng)做到根據(jù)新的標(biāo)準(zhǔn)合理設(shè)計附加結(jié)構(gòu)，保證附加結(jié)構(gòu)既能維持自身穩(wěn)定，不與原有結(jié)構(gòu)產(chǎn)生沖突并且達(dá)到橋梁新的應(yīng)力承載需求。體外預(yù)應(yīng)力法顧名思義，是在橋梁外部通過添加預(yù)應(yīng)力筋的方式增強橋梁的結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能，其中預(yù)應(yīng)力筋通常附加在橋梁原有結(jié)構(gòu)的側(cè)部和底部，以保證其結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能能得到充分釋放。體外預(yù)應(yīng)力橋梁加固法的實際施工手段大致可分為部分施工與全面施工，在實際的施工過程中，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)全面合理地分析施工狀況與橋梁磨損狀況，根據(jù)實際情況確定施工的范圍，也只有選擇了最適宜橋梁的施工手段，才能保證工程在投入成本壓到最低的同時達(dá)到最好的工程效果。[2]

5 結(jié)語

道路橋梁的養(yǎng)護與維修加固工程是一項具有重要意義的工程技術(shù)。只有不斷改進(jìn)橋梁養(yǎng)護與維修加固施工技術(shù)，才能保證橋梁能在長時間內(nèi)保持其力學(xué)與結(jié)構(gòu)性能，為經(jīng)濟與社會的發(fā)展服務(wù)。有關(guān)主管部門應(yīng)當(dāng)充分認(rèn)識到發(fā)展與應(yīng)用這項工程技術(shù)的重要性，將道路橋梁的養(yǎng)護與維修加固工程當(dāng)成一項十分重要的日常工作，時刻緊繃道路橋梁的養(yǎng)護與維修加固的相關(guān)意識，這樣才能確保橋梁在使用過程中的安全性。