種霞

（甘肅省白銀公路事業(yè)發(fā)展中心靖遠(yuǎn)公路段，甘肅白銀 730600）

0 引言

受運(yùn)輸車輛荷載等因素的影響，近年來我國(guó)一些地方的公路橋梁出現(xiàn)了質(zhì)量問題。為了保證公路橋梁的質(zhì)量與安全，保持長(zhǎng)久運(yùn)營(yíng)，需要重視日常的維護(hù)與病害處治，并加強(qiáng)后續(xù)加固維修管理。只有這樣，才能提升公路橋梁的整體安全性，延長(zhǎng)公路橋梁的使用壽命。

1 案例概況

選取了浙江省某地區(qū)鋼筋混凝土橋梁作為研究對(duì)象，以當(dāng)前《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》（JTG H11—2004）作為典型病害劃分標(biāo)準(zhǔn)。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)內(nèi)橋梁病害已相當(dāng)嚴(yán)重，難以滿足當(dāng)前運(yùn)輸條件下的荷載要求，出現(xiàn)老化、裂縫等問題。以下對(duì)典型病害進(jìn)行詳細(xì)闡述。

1.1 橋面鋪裝病害

橋面鋪裝病害具體表現(xiàn)為橋面出現(xiàn)龜裂與坑槽（見圖1）。該病害不僅會(huì)對(duì)橋面外觀產(chǎn)生影響，還會(huì)對(duì)其他構(gòu)件造成損害，并導(dǎo)致行車不適的情況發(fā)生，后期養(yǎng)護(hù)與維修也面臨較大的經(jīng)濟(jì)支出。

圖1 橋面龜裂與坑槽

1.2 橋頭跳車與路堤沉降

橋頭路堤存在枕梁下沉、搭板脫空的情況，即常說的橋頭跳車與路堤沉降（見圖2）。該病害不僅會(huì)對(duì)行車的舒適性產(chǎn)生影響，還會(huì)對(duì)橋身造成沖擊，對(duì)其他構(gòu)件造成破壞。而之所以會(huì)出現(xiàn)該類病害，與柔性路基連接處受到巨大荷載有關(guān)。由于路堤與橋臺(tái)使用材料的剛度存在差異，故在反復(fù)的車輛荷載作用下，造成枕梁下沉、搭板脫空的問題。

圖2 路堤沉降

1.3 伸縮裝置病害

伸縮裝置不僅可以使橋跨結(jié)構(gòu)在混凝土收縮、氣溫變化的情況下實(shí)現(xiàn)自由變形，還能防止地面垃圾、泥土等形成阻塞。當(dāng)伸縮裝置出現(xiàn)病害時(shí)（見圖3），不僅會(huì)產(chǎn)生極大的噪聲，還會(huì)影響到公路橋梁的運(yùn)營(yíng)與使用，造成跳車現(xiàn)象，所需養(yǎng)護(hù)的成本也較高。

圖3 伸縮縫破壞

1.4 鋼筋混凝土承重結(jié)構(gòu)病害

鋼筋混凝土承重結(jié)構(gòu)出現(xiàn)病害，如混凝土老化、主梁出現(xiàn)裂縫、梁斷破壞、鋼筋外露等（見圖4）。

圖4 鋼筋外露

2 公路橋梁施工管理養(yǎng)護(hù)技術(shù)探究

2.1 橋面鋪裝病害的養(yǎng)護(hù)維修方法

2.1.1 定期清理積水與泥土，清掃橋面雜物，以確保橋梁鋪裝層整體清潔。

2.1.2 當(dāng)存在橋面坑槽、裂縫、混凝土橋面起皮或拱脹等病害時(shí)，需及時(shí)對(duì)局部病害進(jìn)行修補(bǔ)，如果病害面積較大，則需重新進(jìn)行鋪裝[1]。

2.2 橋頭跳車與路堤沉降的養(yǎng)護(hù)維修方法

在對(duì)橋頭跳車與路堤沉降進(jìn)行處治時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分考慮其形成的原因，對(duì)癥下藥。例如，橋頭剛度突變?cè)斐傻奶囈约皟蓚?cè)路基沉降形成的跳車等。首先，需要做好軟基處理工作，利用深層攪拌法、密實(shí)法等提升軟基的強(qiáng)度。其次，應(yīng)做好路基處理工作，通過提升路基土的密實(shí)度，避免橋臺(tái)背路基沉降。最后，需加強(qiáng)對(duì)路面的處理，通過設(shè)置搭板，實(shí)現(xiàn)路面與剛性橋臺(tái)之間的穩(wěn)步過渡，有效降低車輛行駛中的跳躍感。

2.3 伸縮裝置病害的養(yǎng)護(hù)維修方法

為有效延長(zhǎng)伸縮裝置的使用壽命，除了在施工階段采取相應(yīng)的防護(hù)措施外，還應(yīng)重視后期運(yùn)營(yíng)階段養(yǎng)護(hù)，如嚴(yán)令禁止車輛超載、對(duì)伸縮縫中的雜物及時(shí)進(jìn)行清理、定期展開伸縮裝置的性能檢測(cè)等。一旦發(fā)現(xiàn)伸縮裝置出現(xiàn)損壞或功能失效時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行維修，并更換破損構(gòu)件。需要注意的是，在更換伸縮裝置的過程中，應(yīng)確保型號(hào)、尺寸的合理性，保證伸縮量符合橋梁變形要求。

2.4 鋼筋混凝土承重結(jié)構(gòu)病害的養(yǎng)護(hù)維修方法

2.4.1 日常維護(hù)內(nèi)容。通過鋼筋混凝土定期監(jiān)測(cè)，對(duì)表面存在的污垢、泥土等及時(shí)進(jìn)行清理，對(duì)混凝土破損、風(fēng)化以及剝落的部分進(jìn)行修補(bǔ)，并處理構(gòu)件存在的銹蝕、開裂等問題，恢復(fù)保護(hù)層[2]。

2.4.2 常見病害維修處理方法。針對(duì)鋼筋混凝土存在的老化、鋼筋外露、主梁出現(xiàn)蜂窩、梁斷破壞等病害，可采取化學(xué)灌漿法、體外預(yù)應(yīng)力加固法、粘鋼法等進(jìn)行處理。表1 是對(duì)上述處理方法的具體闡述。

表1 鋼筋混凝土承重結(jié)構(gòu)病害維修處理方法

2.4.3 裂縫處理方法。在對(duì)混凝土裂縫進(jìn)行處理時(shí)，應(yīng)根據(jù)裂縫的情況采取針對(duì)性的處治方式。裂縫寬度在可控制范圍內(nèi)，只需采取封閉處理即可，在裂縫處均勻涂抹環(huán)氧樹脂膠；裂縫寬度超出規(guī)定限值后，則應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)備相應(yīng)的修補(bǔ)材料，通過壓力灌漿的方式進(jìn)行處理；當(dāng)裂縫問題十分嚴(yán)重，則需定期監(jiān)測(cè)，分析病害發(fā)生的原因，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行加固修補(bǔ)。

3 公路橋梁加固維修技術(shù)

3.1 預(yù)應(yīng)力錨索加固技術(shù)

在應(yīng)用預(yù)應(yīng)力錨索加固技術(shù)時(shí)，首先，需進(jìn)行鉆孔，孔徑控制在6～8mm 之間，同時(shí)還應(yīng)將孔位的垂直度以及偏差值控制在1mm 以內(nèi)[3]。在安裝錨索孔時(shí)，需要按照規(guī)定要求進(jìn)行操作，避免出現(xiàn)漏漿、穿筋和不均勻等問題。錨索孔安裝完畢后，需要對(duì)其進(jìn)行灌漿處理，保證注漿管能夠順利地進(jìn)入孔內(nèi)。在灌注之前，需要將孔內(nèi)的雜物清理干凈，保證灌漿管順利地通過孔道進(jìn)入錨固區(qū)。在灌漿過程中，需要控制壓力值以及灌漿時(shí)間，確保注漿效果。在灌漿后，需要對(duì)孔道的漏漿處進(jìn)行補(bǔ)漿處理。

針對(duì)鋼筋混凝土橋梁的預(yù)應(yīng)力錨索加固維修，其具體流程如下：

3.1.1 將鉆機(jī)安裝到位，并對(duì)鉆機(jī)中的各個(gè)部件進(jìn)行檢查，確保其能夠正常運(yùn)行。

3.1.2 對(duì)鉆孔的深度以及水平偏差值等情況進(jìn)行檢查，然后將鋼絞線放入孔內(nèi)，并對(duì)鋼絞線長(zhǎng)度、鋼絞線與孔壁之間的距離進(jìn)行檢測(cè)。

3.1.3 將注漿管和注漿閥安裝到位，并將其固定好，保證注漿質(zhì)量和效果。

3.1.4 在預(yù)應(yīng)力錨索張拉時(shí)，需要對(duì)張拉力值、預(yù)緊力以及預(yù)緊力系數(shù)等情況進(jìn)行檢查，保證其符合工程規(guī)定要求。

3.1.5 在對(duì)錨索進(jìn)行鎖定時(shí)，要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求操作，避免錯(cuò)誤操作導(dǎo)致錨索無法正常鎖定。

3.1.6 完成錨索張拉工作后，需要對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理，保證其具有良好的性能和質(zhì)量。并在橋梁上設(shè)置防護(hù)設(shè)施和交通標(biāo)志，保證橋梁具有良好的通行條件。

3.2 粘貼碳纖維布加固技術(shù)

3.2.1 施工流程

（1）表面準(zhǔn)備。首先要對(duì)被加固的結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行處理，包括清潔、打磨和修補(bǔ)。確保表面干凈、無灰塵和顆粒物，以便碳纖維布與結(jié)構(gòu)表面的黏結(jié)。

（2）碳纖維布切割。根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求，將碳纖維布切割成符合加固區(qū)域大小的形狀和尺寸。

（3）碳纖維布粘貼。使用環(huán)氧樹脂膠水將碳纖維布粘貼在被加固的結(jié)構(gòu)表面上。首先，在結(jié)構(gòu)表面涂抹一層環(huán)氧樹脂膠水，然后將碳纖維布貼在上面，確保其緊密貼合，并除去所有氣泡和皺褶。

（4）在利用粘貼碳纖維布加固前，需鑿除瀝青面層，測(cè)量瀝青面層的厚度[4]。

3.2.2 施工準(zhǔn)備

準(zhǔn)備施工材料，包括碳纖維布、底膠、固化劑、丙酮等。

3.2.3 施工設(shè)備

采用手動(dòng)式電鉆和電動(dòng)角磨機(jī)。

3.2.4 作業(yè)環(huán)境要求

溫度需控制在10～35℃之間，相對(duì)濕度需控制在30%以下。

3.2.5 施工工序

打磨表面—清洗基層—涂刷底膠—涂刷上層膠—檢驗(yàn)養(yǎng)護(hù)。

3.2.6 粘貼碳纖維布加固

（1）按照設(shè)計(jì)要求，剪裁碳纖維布。裁剪時(shí)，要保證平整且沒有褶皺，然后進(jìn)行固定。

（2）用丙酮清洗碳纖維布表面。然后將丙酮攪拌均勻后使用毛刷或者滾刷均勻涂刷到碳纖維布表面。

（3）將準(zhǔn)備好的碳纖維布按照設(shè)計(jì)要求平鋪。在平鋪過程中，需要保證其緊密貼合、不出現(xiàn)褶皺，最后對(duì)碳纖維布進(jìn)行固定。

（4）使用滾筒對(duì)碳纖維布表面進(jìn)行均勻涂刷，涂刷時(shí)需要保證其干燥、整潔以及沒有氣泡[5]。

3.3 粘貼鋼板加固技術(shù)

粘貼鋼板加固是一種新型的加固技術(shù)，其原理是采用高強(qiáng)度的膠黏劑對(duì)受損結(jié)構(gòu)進(jìn)行黏結(jié)，提高結(jié)構(gòu)整體的剛度，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和抗變形能力。采用粘貼鋼板加固技術(shù)對(duì)公路橋梁進(jìn)行加固，可以有效解決公路橋梁在長(zhǎng)期使用過程中出現(xiàn)的各種病害，保證公路橋梁的正常使用。在加固施工過程中，首先，對(duì)加固區(qū)域進(jìn)行清理，將混凝土表面的雜物清理干凈。其次，對(duì)被加固構(gòu)件進(jìn)行表面處理，將混凝土表面打磨成粗糙面，并用環(huán)氧砂漿進(jìn)行處理。再次，在構(gòu)件表面涂刷底膠。最后，將鋼板粘貼到構(gòu)件表面。

粘貼鋼板加固技術(shù)在應(yīng)用過程中需要注意以下幾點(diǎn)：

3.3.1 控制結(jié)構(gòu)膠的固化時(shí)間。在固化時(shí)間結(jié)束后，還需對(duì)其進(jìn)行質(zhì)量檢查，如有質(zhì)量問題需要及時(shí)處理。

3.3.2 粘貼鋼板時(shí)，注意鋼板與構(gòu)件之間的縫隙大小。

3.3.3 在粘貼過程中，保證均勻涂抹結(jié)構(gòu)膠。

3.3.4 粘貼完成后，對(duì)結(jié)構(gòu)膠進(jìn)行固化處理。

3.3.5 在加固過程中，保證粘貼鋼板的厚度以及寬度符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

3.4 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)修補(bǔ)技術(shù)

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)修補(bǔ)法是指利用粘貼鋼板、碳纖維布或者預(yù)應(yīng)力筋來對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫、蜂窩、空洞以及銹蝕等問題進(jìn)行修補(bǔ)的技術(shù)。具體操作方法為：

其一，在混凝土表面涂刷環(huán)氧膠泥，并用聚合物砂漿或環(huán)氧樹脂等材料對(duì)其表面進(jìn)行處理。

其二，利用鋼纖維混凝土材料對(duì)裂縫進(jìn)行修補(bǔ)。

其三，在修補(bǔ)好的裂縫表面覆蓋一層環(huán)氧樹脂材料。

在加固中，需注意的是，根據(jù)實(shí)際情況合理選擇加固維修技術(shù)。在加固維修過程中，做好監(jiān)督工作，確保加固質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。在加固后，做好竣工驗(yàn)收與養(yǎng)護(hù)工作，并對(duì)病害處治效果進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)。

4 結(jié)語

綜上所述，要想對(duì)公路橋梁病害進(jìn)行有效控制，需要分析病害的類型及發(fā)生原因，采取科學(xué)的加固維修方法，并展開定期的養(yǎng)護(hù)與管理。比如，采用預(yù)應(yīng)力錨索加固技術(shù)、粘貼碳纖維布加固技術(shù)、粘貼鋼板加固技術(shù)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)修補(bǔ)技術(shù)等。除此之外，未來還需對(duì)新型的病害修復(fù)方法與橋梁加固方法展開研究，才能確保公路橋梁的質(zhì)量與安全，使其交通功能與運(yùn)輸功能得到穩(wěn)定發(fā)揮，并不斷延長(zhǎng)其運(yùn)營(yíng)壽命。