寒冷地区高速公路桥梁病害维修

何家学

(大连理工大学 大连市 116024)

随着我国交通事业的快速发展，高速公路建设里程逐年增加，到目前为止，全国高速公路通车里程已突破13万公里，早期通车的高速公路已经运营近30年，人们逐渐把关注的重点从高速公路建设转移到高速公路养护上来，桥梁作为高速公路的重要组成部分，是养护管理的重中之重。但是随着使用年限的增加，各种桥梁病害逐渐显现，部分桥梁构件的耐久性、承载能力已经不能满足设计要求，如何针对通车的高速公路采取快速有效的维修措施，确保桥梁安全运营，成为桥梁养护的重要任务，就辽宁省高速公路桥梁的病害以及处治方案进行简单的探讨，希望能够为桥梁病害维修提供一定的借鉴。

1 高速公路桥梁病害类型及产生原因

(1)融雪盐对桥梁造成的盐损害

此类病害主要出现在桥面铺装、混凝土防撞墙根部、边梁腹板及底板、伸缩缝处的盖梁，表现为混凝土强度降低、表面开裂、局部脱落、钢筋外露锈蚀等，严重的已造成混凝土大块脱落、钢筋骨架外露锈蚀严重，部分承载力降低等病害。

产生此类病害的主要原因是，辽宁地处东北地区，冬季气候寒冷、多降雪，在除雪过程中盐的使用以及整个冬季里多次的冻融循环，造成了盐蚀、冻融等病害，这也成为辽宁高速公路桥梁病害的主要形式，尤以辽宁东部地区为甚。

(2)车辆意外撞击对桥梁的破坏

此类病害主要出现在高速公路上跨普通公路桥梁主跨的边梁上。主要原因是桥下净空达不到规定的标准，高速公路桥梁两侧没有安装限高门架或限高门架损坏维修不及时，在车辆经过桥下时，驾驶人员忽视瞭望，致使车辆撞到边梁上，导致桥梁损坏。

(3)河水对河床冲刷造成墩柱的破坏

此类病害主要是由于河床不稳定，或是由于桥梁上下游非法采矿、采砂严重，经汛期洪水冲刷，使河床标高逐年下降，造成桥梁基桩裸露，同时，由于施工质量未达到要求，基桩混凝土剥落，钢筋骨架外露并锈蚀，形成病害。

当然，还有一些其他类型病害存在，这里不一一赘述。

2 维修措施及处治方案

桥梁病害处治方案应遵循安全第一、兼顾经济、分类处治、坚固耐久的原则。具体方案如下：

2.1 下部结构及基础相关病害处治方案

(1)对墩台盖梁混凝土剥落或腐蚀深度小于3cm的病害 ，清除腐蚀层，抹压聚合物砂浆(挂玻璃纤维网格布)，并进行防腐涂装处理。

此种病害基本属于混凝土表面的轻度破损，钢筋没有外露或外露及锈蚀较轻，以修复外观、增加防腐措施为主。聚合物砂浆经过高分子聚合物改性，对混凝土构件的结合力极强，抹压时不垂落，可用于构件的平面、立面及顶面。硬化后不收缩、不开裂、强度高，防止外界因素对钢筋的侵蚀。玻璃纤维网格布主要用于局部加强，防止聚合物砂浆开裂。在修复完成后，要增加防腐涂装层，阻断、隔离盐蚀、水害等对混凝土表面的侵蚀，确保修复的效果。

(2)对墩台盖梁混凝土剥落或腐蚀深度大于等于3cm的病害，需要凿除腐蚀层至混凝土新鲜面，钢筋除锈，植钢筋网(直径Φ8mm，网格间距100mm×100mm，植筋Φ8mm，间距20cm)，采用C35混凝土置换(厚度按最小8cm进行控制)，并进行硅烷浸渍防腐处理。

此类病害的破坏不只局限在混凝土表面，已经向结构深处发展，情况严重的甚至箍筋或钢筋骨架已经外露且严重锈蚀，甚至需要重新补筋的程度，如果不及时处理，将发展成为结构性病害，危及行车安全。处理时通常采用锈转化剂为钢筋除锈，它是一种弱酸性高分子复合物，能使钢铁的氧化物(铁锈)转化为黑色的有机铁化合物，从而在钢铁表面生成一层由化学键和物理粘结的复合物膜，因此膜层牢固致密、附着力极强，使钢铁基体与介质分隔不再受到侵蚀。增加钢筋网片是为了让新旧混凝土紧密结合，成为一体。由于处治后是新鲜的混凝土，防腐更适合采用硅烷浸渍处理，因为各种试验表明硅烷浸渍只有用在新鲜的混凝土表面起到的防腐效果才最好。

(3)部分桥梁基础在水流冲刷下导致外露，严重影响桥梁安全，对于河床冲刷较严重，但仅桩头外露，采用石笼防护，对桩基外露部分有明显破损、缩径的进行外包混凝土后采用石笼防护。

2.2 上部结构相关病害处治方案

对于桥面铺装损坏的维修，将损坏的铺装部分按规则形状切缝，清除沥青混凝土铺装层，凿除损坏的混凝土铺装，按设计要求布设钢筋网，浇注C50防水混凝土，重新铺设沥青混凝土面层。混凝土可掺加适量早强剂，缩短混凝土养生时间，尽早开放交通。

对于不影响结构承载力的病害，考虑进行结构耐久性维修，阻止病害继续发展，提高结构或构件使用年限。

对因车辆刮碰，钢绞线或主筋断裂，混凝土破损轻微、承载能力降低小的板，采用粘贴钢板防护处治。

混凝土表层腐蚀，清除表面腐蚀层，抹压聚合物砂浆(挂玻璃纤维网格布)，病害修补区域进行防腐涂装。

混凝土腐蚀深度大于3cm，清除腐蚀层最少至钢筋表面，钢筋除锈，植筋挂钢筋网(直径Φ6mm，网格间距100mm×100mm，植筋Φ8mm，间距20cm)，采用C35自密实混凝土维修，厚度不小于50mm，病害修补区域进行防腐涂装。对于承载力已经明显不足的空心板，必须采取补强措施，通常采用空心板外包混凝土扩大截面积的方法补强，并对新包混凝土进行防腐涂装。

泄水管病害，优先采用泄水管进行接长，原泄水管过短无法接长的采用原位置更换。对应位置腹板和翼缘抹压聚合物砂浆，并进行防腐涂装。桥梁伸缩缝处在外侧加设集水装置，将水排至桥外。

2.3 预防性养护措施

盐蚀和水害引起的耐久性病害非常具有普遍性，病害出现后的被动维修带来的是维修费用的增加和损害的扩大，为解决这样的问题，也适时开展了预防性维修，提前隔离盐和水与混凝土结构的接触。具体做法是在伸缩缝处墩台盖梁在路拱低侧，盖梁端部(3m范围内，除底面外，顶面有空间部位维修)抹压聚合物砂浆(挂玻璃纤维网格布)，最小厚度不小于5mm，且整个盖梁进行防腐涂装(顶面有空间部位也实施)。边(梁)板有腐蚀病害，泄水管偏短的桥梁，对全桥泄水管进行接长处理，对应桥梁边板进行防腐涂装(翼缘、腹板、底板)。

3 几点建议

(1) 在桥梁施工建设期内，全面做好工程质量监督，特别是隐蔽工程部位，做好旁站监理，存留影像资料，确保工程质量达到优良级品。

(2) 在冬季除雪防滑作业中，要使用对混凝土无损害或损害相对较小的防滑材料，避免或减小防滑材料对混凝土构件的腐蚀，控制桥梁构件盐损害的发生。

(3) 高度重视桥梁检查及桥梁管理系统的应用，通过对桥梁技术状况的评定，做出科学的分析评价，合理制定维修计划，为养护决策提供依据。

(4) 摒弃重建轻养的传统观念，树立养护维修同样重要的理念，加大养护资金的投入，不断研究和探索桥梁养护维修的新技术、新工艺，建立全新的理念指导桥梁养护工作。

4 结语

桥梁病害对桥梁的安全运行和使用寿命影响极大，因此有针对性地积极维修就显得极其重要，选择合适的维修方案，同时有效地采取预防措施，更能延缓桥梁病害出现的时间，也能节约维修成本，延长桥梁使用寿命。