任迅甫

（貴州省黔東南公路建設(shè)養(yǎng)護有限公司,貴州 凱里 556000）

0 引言

橋梁工程作為重要的交通基礎(chǔ)設(shè)施，對促進區(qū)域經(jīng)濟、文化交流與發(fā)展具有重要作用。決定橋梁使用年限的因素較多，主要包括設(shè)計、施工階段的質(zhì)量控制及后期運營中的養(yǎng)護[1]?，F(xiàn)階段，關(guān)于橋梁預(yù)防性設(shè)計，我國還未建立相關(guān)的技術(shù)標準，橋梁預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)發(fā)展還不完善。如何科學(xué)有效地做好橋梁預(yù)防性養(yǎng)護設(shè)計，提升橋梁路用性能，延長使用壽命，已成為目前亟須解決的問題[2]。為此，該文針對橋梁工程預(yù)防性養(yǎng)護方法及要點展開綜合分析，以期為后續(xù)橋梁工程預(yù)防性養(yǎng)護設(shè)計提供幫助。

1 橋梁項目預(yù)防性養(yǎng)護

預(yù)防性養(yǎng)護作為一種新型養(yǎng)護理念，產(chǎn)生于20世紀80年代。它是在結(jié)構(gòu)完好的狀況下實施的養(yǎng)護措施，可以不改變結(jié)構(gòu)承載性能，達到保養(yǎng)結(jié)構(gòu)體系、降低損壞、完善結(jié)構(gòu)使用功能的目的。與常規(guī)養(yǎng)護技術(shù)相比，預(yù)防性養(yǎng)護具有兩方面特點。一是不改變結(jié)構(gòu)承載性能，對結(jié)構(gòu)功能進行完善；二是適當(dāng)時機對適宜的結(jié)構(gòu)體系實施合理養(yǎng)護。因此，預(yù)防性養(yǎng)護可顯著降低維護成本，以最小的投資，獲得最大的效益。

預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)包含技術(shù)與管理兩方面。技術(shù)方面涉及養(yǎng)護措施的材料、方式、配比等；管理方面主要包括“三個合適”的確定方式、經(jīng)費使用、管理決策程序等。結(jié)合傳統(tǒng)橋梁養(yǎng)護技術(shù)及公路工程預(yù)防性養(yǎng)護成果，總結(jié)出橋梁預(yù)防性養(yǎng)護理念：一是強化橋梁質(zhì)量控制，建立科學(xué)完備的養(yǎng)護措施；二是實施橋梁全壽命周期管理理念；三是采用先進技術(shù)對橋梁實施檢測和評估；四是橋梁施工中積極引進新技術(shù)、新工藝、新材料，提高橋梁建設(shè)質(zhì)量。

2 橋梁預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)

橋梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量病害形式多樣，針對不同的橋梁病害形式，要采取針對性的橋梁預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)。

2.1 結(jié)構(gòu)裂縫預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)

橋梁結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生主要是由于結(jié)構(gòu)承載能力不足所致，在進行裂縫修補時，應(yīng)結(jié)合裂縫寬度及深度選用合適的處理方式。通常狀況下，當(dāng)縫寬小于0.05 mm時，采用瀝青、環(huán)氧樹脂進行修補；當(dāng)縫寬較大時，采用水泥砂漿進行修補；過大時應(yīng)實施加固處理。

2.2 混凝土表面預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)

混凝土澆筑、養(yǎng)護過程中，因工藝或環(huán)境等因素導(dǎo)致表面產(chǎn)生質(zhì)量缺陷，在實施預(yù)防性養(yǎng)護時，應(yīng)先通過人工、機械對其表面實施處理，將病害位置剔鑿到位，然后結(jié)合病害具體狀況選擇合適的修補方式和材料。

2.3 伸縮縫預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)

伸縮縫主要用來緩沖因溫差變化導(dǎo)致的變形，其質(zhì)量優(yōu)劣直接決定車輛運行的安全性、舒適性，影響橋梁運營年限，在進行伸縮裝置選擇時通常采用“小毛勒”。同時，伸縮裝置安裝時應(yīng)平順，以保證使用過程中不會產(chǎn)生質(zhì)量缺陷。

2.4 橋面鋪裝預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)

橋面鋪裝是橋梁結(jié)構(gòu)重要的組成部分，其質(zhì)量好壞直接影響橋梁正常使用。由于橋面鋪裝長期遭受雨雪侵蝕，且需承受行車荷載的直接作用，因此其產(chǎn)生破壞的頻率最高。橋面鋪裝通常采用強化處理的瀝青混凝土鋪設(shè)，結(jié)合瀝青特性選擇性能優(yōu)良的鋪裝材料，科學(xué)設(shè)計鋪裝結(jié)構(gòu)，并采取合理的質(zhì)量控制措施。

3 預(yù)防性養(yǎng)護材料的選擇

3.1 耐久性維修的材料

（1）裂縫修補膠。橋梁結(jié)構(gòu)裂縫處理時，通常采取向裂縫中注射膠體的形式進行加固。其修補膠相關(guān)性能指標如表1所示。

表1 裂縫修補膠性能指標

（2）銹轉(zhuǎn)化劑。該材料主要用于結(jié)構(gòu)混凝土破壞后裸露鋼筋的除銹、防銹，其相關(guān)性能指標如表2所示。

表2 銹轉(zhuǎn)化劑性能指標

（3）聚合物砂漿。橋梁結(jié)構(gòu)混凝土破壞、鋼筋裸露部位，待鋼筋除銹完畢后，應(yīng)及時采用聚合物砂漿進行修補。該方法主要針對深度小于30 mm混凝土結(jié)構(gòu)破壞修補。聚合物砂漿主要性能指標如表3所示。

表3 聚合物砂漿性能指標

3.2 滴水檐

通過錨固或粘貼方式將規(guī)格為3.0 cm×3.0 cm的90°鋁合金或橡膠止水條固定在上部結(jié)構(gòu)兩側(cè)邊梁外翼緣5～10 cm處，粘接劑采用結(jié)構(gòu)加固膠。

3.3 集水裝置

集水裝置布設(shè)于伸縮縫兩側(cè)主梁外翼緣及腹板位置，利用止水條將雨水引入集水槽，經(jīng)集水槽輸送至落水斗，經(jīng)落水管集中排至橋下指定部位，有效避免橋面結(jié)構(gòu)遭受雨水侵蝕作用，降低橋梁結(jié)構(gòu)腐蝕破壞，延長橋梁結(jié)構(gòu)使用年限。

集水裝置雨水斗由不銹鋼材料制成，通過鉚接方式固定在主梁上部。接水槽由壁厚1.5 mm的鍍鋅鋼板制成，布設(shè)于伸縮縫兩側(cè)主梁翼緣底部位置，通過鉚釘進行固定。排水管采用普通UPVC管，規(guī)格為DN100，通過黏結(jié)方式進行連接，應(yīng)盡可能沿梁體敷設(shè)。集中排水裝置結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

圖1 集中排水裝置構(gòu)造圖

3.4 防腐防滲涂裝

混凝土結(jié)構(gòu)表面防腐防滲涂裝必須具備較強的附著性及抗腐蝕性能。涂裝結(jié)構(gòu)主要包括底涂層、中涂層、面涂層三部分。其中底涂層和面涂層應(yīng)分別應(yīng)具備較強的抗?jié)B、抗老化性能。底涂層主要材質(zhì)為環(huán)氧封閉底漆。中涂層為柔性環(huán)氧漆。面涂層為柔性聚氨酯面漆。各種材料性能應(yīng)符合設(shè)計及規(guī)范要求。其相關(guān)指標技術(shù)標準如表4所示。

表4 配套涂層體系的技術(shù)要求

3.5 瀝青橋面微封層

瀝青橋面微封層主要是由瀝青、瀝青還原劑、水、砂等材料制作而成的具有一定密封作用的瀝青薄層結(jié)構(gòu)。其中砂應(yīng)選用質(zhì)地堅硬、干燥、潔凈、不規(guī)則的金剛砂。水選用水質(zhì)潔凈的直飲水。瀝青還原劑應(yīng)具有良好的還原效果，能與瀝青完全融合，且具有較強的防水、抗?jié)B性能；內(nèi)部含有高分子聚合物等物質(zhì)，顯著提升瀝青路面力學(xué)性能，延長運營年限。其主要性能指標如表5所示。

表5 特質(zhì)瀝青還原劑性能指標

4 預(yù)防性養(yǎng)護設(shè)計的方法及要點

橋梁工程實施預(yù)防性養(yǎng)護前，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場檢測結(jié)果將存在的質(zhì)量缺陷處理到位，然后再對其實施預(yù)防性養(yǎng)護處理。在整個養(yǎng)護過程中，未對橋梁結(jié)構(gòu)實施補強加固，不改變原始結(jié)構(gòu)強度。具體處理方法及技術(shù)要點如下：

4.1 耐久性維修設(shè)計

根據(jù)橋梁檢修實際情況，對存在的外觀質(zhì)量缺陷實施全面修復(fù)，將其性能標準提升至1類標準，然后再實施預(yù)防性養(yǎng)護，以有效提升橋梁結(jié)構(gòu)完整性，延長使用壽命。①針對橋梁表面存在的裂縫，按照縫寬及裂縫形式采取合適的處治方式。當(dāng)縫寬小于0.15 mm時，應(yīng)采用結(jié)構(gòu)膠實施封閉處理；當(dāng)縫寬大于0.15 mm時，應(yīng)通過注射方式將結(jié)構(gòu)膠注入裂縫內(nèi)部，起到密封裂縫，增強結(jié)構(gòu)整體性的目的。②針對混凝土剝落出現(xiàn)露筋的部位，應(yīng)先將破損部位混凝土剔鑿干凈。鋼筋除銹后再利用聚合物砂漿進行維修。混凝土剔鑿時應(yīng)對缺陷部位四周適當(dāng)向外擴展一定距離，確保剔鑿成規(guī)則形狀，以更好地與原混凝土結(jié)合。③針對伸縮縫位置型鋼斷裂或變形，以及錨固區(qū)混凝土破壞導(dǎo)致伸縮裝置無法有效伸縮的情況，必須對伸縮裝置進行整體更換。若橡膠止水條出現(xiàn)破壞，應(yīng)整體進行更換處理。

4.2 上、下部結(jié)構(gòu)預(yù)防性養(yǎng)護設(shè)計

橋梁結(jié)構(gòu)在外部荷載及雨雪侵蝕作用下均會造成較為嚴重的質(zhì)量缺陷，因此在對橋梁結(jié)構(gòu)病害實施加固處理后，應(yīng)對雨雪侵蝕部位實施預(yù)防性養(yǎng)護，以有效提升橋梁耐久性。①在橋梁邊梁最外側(cè)翼緣板位置設(shè)置滴水檐，避免雨水沿翼緣進入梁體造成侵蝕破壞。②在伸縮縫兩側(cè)翼緣及腹板位置設(shè)置集中排水系統(tǒng)，對橋面降水進行引流，防止雨水匯集四散，侵蝕橋面鋪裝及梁體結(jié)構(gòu)。③橋梁底部、邊梁外側(cè)翼緣及腹板外側(cè)應(yīng)涂刷防腐防滲涂裝。所有伸縮縫位置墩臺、蓋梁等與空氣直接接觸部位均應(yīng)涂刷防滲涂裝，并在伸縮裝置墩柱表面涂刷防腐防滲涂裝。當(dāng)橋梁位于沿海地區(qū)時，應(yīng)對其墩臺、蓋梁、墩柱表面全部涂刷防腐防滲涂裝。

4.3 橋面系預(yù)防性養(yǎng)護設(shè)計

待橋面鋪裝、伸縮縫及附屬設(shè)施質(zhì)量缺陷處理完畢后，應(yīng)對易產(chǎn)生水損破壞的部位實施預(yù)防性養(yǎng)護處理。通過超薄微封層工藝對橋面鋪裝瀝青實施防腐處理，以有效增強瀝青鋪裝層耐久性。橋梁所有混凝土防撞設(shè)施涂刷防腐防滲涂裝。不銹鋼護欄等涂刷防銹漆進行防腐。對于長度不足或存在破損的集水管，應(yīng)進行接長或更換，有效排除橋面雨水，避免產(chǎn)生侵蝕破壞。

4.4 注意事項

若橋梁上、下部結(jié)構(gòu)在主體施工時已采取防腐防滲處理，則預(yù)防性養(yǎng)護時應(yīng)對原涂裝層完整性進行全面檢查，看其是否存在破損、老化、脫落等質(zhì)量病害。當(dāng)病害規(guī)模較小時，應(yīng)對病害位置進行打磨處理，待滿足要求后重新進行涂刷。當(dāng)病害規(guī)模較大時，應(yīng)對結(jié)構(gòu)整體實施打磨處理，將原始涂裝完全清除后再進行防腐防滲涂裝。其中混凝土結(jié)構(gòu)涂裝具體包含基底處理、底面涂裝、中間層涂裝、面層涂裝四個步驟，具體如下：

（1）基面處理主要是通過高壓水槍對梁體表面灰塵及污漬進行清洗。清洗過程中若發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)混凝土存在松散狀況，應(yīng)將松散混凝土剔鑿干凈，并對裸露鋼筋實施除銹處理，然后再將混凝土破壞位置修復(fù)?；嫣幚順藴蕿榛炷帘砻娌坏么嬖诟g、污漬、松動現(xiàn)象。因鋼護欄處于橋面之上，在對其實施清洗時，應(yīng)及時排除清洗廢水，防止污染橋面鋪裝，降低對過往車輛的影響。

（2）混凝土結(jié)構(gòu)表面防腐防滲涂裝主要包括底涂、中涂、面涂三部分，具體涂裝施工時可采用滾筒進行滾涂，涂刷應(yīng)均勻，嚴禁存在漏刷現(xiàn)象。涂裝技術(shù)標準如表6所示。

表6 附屬設(shè)施涂裝標準

5 結(jié)論

綜上所述，預(yù)防性養(yǎng)護作為一種新型養(yǎng)護理念，通過在橋梁工程中的實際應(yīng)用，可顯著提升橋梁路用性能，延長使用壽命。該文通過對橋梁結(jié)構(gòu)預(yù)防性養(yǎng)護方法及要點的綜合分析，總結(jié)了橋梁工程各種預(yù)防性養(yǎng)護材料選擇標準，并針對維修加固后橋梁技術(shù)狀況滿足1類標準的現(xiàn)狀橋梁，提出了耐久維護及預(yù)防性養(yǎng)護設(shè)計方法和要點，對降低橋梁結(jié)構(gòu)水損破壞，提高橋梁使用性能，延長運營年限具有重要作用。