公路桥梁养护与维修加固施工技术的应用

2021-04-12王永泰

运输经理世界 2021年8期

王永泰

（武威公路事业发展中心凉州公路段，甘肃武威733000）

0 引言

随着我国交通运输业的高速发展，国家对高速公路桥梁养护质量的要求也愈来愈高。由于部分较陈旧的公路桥梁仍在当前交通运行中占有一定比重，且这些公路桥梁中的很多结构已经无法满足当代发展的需要，既无法适应当前大型车辆运行的需要，同时也无法保障道路的正常运行。所以非常有必要针对部分路面桥梁开展保养和修缮。

1 公路桥梁养护的重要性

公路桥梁养护的目的是延长路桥的使用寿命。公路桥梁的规划、设计、施工、维护和管理首先要从整体上考虑，旨在以更加科学合理的方式建设公路桥梁，提高公路桥梁的耐久性和实用性。从目前我国路桥建设的现状来看，只是完成桥梁的设计及其力学指标的计算和控制；在实施联动分析和规划时，没有考虑道路的寿命和桥梁本身的经济性，公路桥梁建设时没有将养护工程考虑在内。公路桥梁养护是所有路桥建设中非常重要的一个环节。实施公路桥梁养护，可以保证路桥质量达到预定标准，也可以为桥梁的进一步应用奠定基础；实施养护工程还可以及时有效地修复路桥受损部位，使路桥恢复原状，从而提高路桥的耐久性[1]。

2 公路桥梁养护维修工作中存在的问题

当前，部分公路桥梁养护与维修单位对于路桥的养护维修工作缺乏重视，由此产生了很多桥梁隐患，总结如下：

2.1 桥况不明

桥梁状态不明确的现象主要是由于很多桥梁的建筑时间较早，当时的生产流程还不是十分规范，导致了一些施工资料没有及时地整理和存储；同时，由于管理不够严格，近年来的一些施工桥梁也没有及时地进行资料的收集，且不够重视桥梁的养护和维修，故原桥信息不明确，导致桥梁的养护工作流于形式，应付检查的现象层出不穷；因为人为因素的影响，没有按照规定进行定期和不定期的检查工作，对于存在的桥梁安全隐患没有及时地发现和提出解决措施，导致很多桥梁技术没有很好地发挥作用，使得日常养护工作缺乏科学性。这一切导致了部分公路桥梁桥况不明确的问题出现，由于桥况不明确，桥梁的安全风险随时存在，一旦发生事故，后果难以预料[2]。

2.2 桥面严重超载，不堪负荷

目前，一些修建得较早的桥梁已不能满足当前社会发展所产生的高负荷运转。当时设计荷载较低，目前的超重车辆、大型车辆日益增多，使得桥梁无法承受增加的荷载，变成了一座危桥。

2.3 桥梁养护自身存在问题

结构损坏。公路桥梁结构缺陷的主要标志是结构裂缝，裂缝的主要类型有：一是受到桥梁的承载力限制，导致桥梁实际强度不能满足大型的车辆行驶需求。二是收缩裂缝。由于桥梁产生的收缩裂缝问题，使得其承载能力大大削减。三是其他原因。公路桥梁结构的刚度和强度会因为出现的裂缝问题而不断地降低，并会受到外界空气湿度的影响，产生一些渗透和形变等问题，产生安全隐患。

蜂窝麻面。它主要表现为结构的表面缺陷，虽然在正常情况下不会对结构造成太大的破坏，但该缺陷在暴露于外部环境时仍会出现扩大和发展的情况。

横向联系薄弱。桥面结构的梁、肋、板都可以通过横向联系受力，能够有效地保证公路桥梁的整体刚度和稳定性，而且，由于横向连接（横隔板连接）薄弱，会引起荷载承受能力的降低，催化一系列结构病害问题，影响桥梁的正常使用。

支座磨损破裂。荷载需要分布在桥墩和桥台下，并应保持分布均匀，如果出现偏颇，会产生侧翻等等风险，且由于桥梁的支座会受到温度的变化影响，出现损坏问题，如磨损、生锈、偏移、老化、错位变形、支座垫石破损等，这种现象是梁、板和桥墩的质量问题，直接导致桥梁无法正常使用。

3 公路桥梁养护与维修加固施工技术的具体应用

3.1 组建专业的检查队伍

相关的桥梁维修养护部门需要重视桥梁的日常维修养护工作，招聘和培养专业的技术人才，应用新型施工技术，加固桥梁，保证人们的出行安全。但是当前很多桥梁的维护人员并非专业的技术人员，专业知识的缺乏和施工经验的不足，很难发现和解决桥梁的结构病害问题，在得不到妥善解决的情况下，桥梁会产生安全隐患威胁。针对这种情况，需要加强对维修人员的培训工作，为养护与维修加固工作提供强有力的支撑[3]。

3.2 科学的公路桥梁检查

桥梁的检查可分为经常性检查、定期检查、特殊检查。在公路桥梁养护过程中需要注意的是，在经常性检查过程中，不仅要检查主要问题，还要将一些常规检查纳入其中。可以在特殊情况下使用特定设备检查公路桥梁的重大项目，在必要时，还需要邀请一些高水平、有影响力的专家和机构进行检查。

3.3 主动加固技术

采用增加预应力、改善结构体系等方法，改善结构自身的受力情况。调整全桥恒载的内力分配，以提高全桥强度，封闭裂纹，并调节变形。

3.3.1 施加体外预应力加固外部预应力加劲肋

外部预应力增强能够更好地提高桥梁的弯曲截面宽度模数，因而降低了梁体挠度，并减少被拉区柱体裂缝，以便于调节原结构的承载力状况，提高强度和抗裂性。同时因为墙体的自重提高较小，因而也减少了对墩台和基础承载力状况的影响，可以节约对墩台和基础的提高工作量。在实际应用过程中，应重视混凝土的新旧问题，减少结合不紧密产生的质量问题，还要重视预应力索与钢结构的防腐蚀问题[4]。

3.3.2 增加横隔板加固

横隔板的加固能够使桥梁T型结构减轻裂缝的危害，避免了病害的扩散，且不会影响到外部的美观，不影响正常使用。此方法较多地应用在由于横向关联结构不良出现的承重不足问题，不会改变原桥体的结构构造。增加横隔板加固，能够实现原本的集中加固问题的受力分离，但是不能够彻底地解决桥梁的承载力不足的情况，加固效益也不突出，需要结合其他方案一起实施。对于混凝土梁桥，如果增设混凝土横隔板，其使用情况明显优于加钢横隔板。

3.3.3 增加桥梁面铺装钢筋加固

通过加大路面钢材捆扎孔径的方式修复铰缝开裂，应用于原路面摊铺钢筋网设计孔径过小、过大，以及在施工过程中由于施工质量问题导致的铰缝开裂。该办法全部用在路面施工，需要占用二分之一的道路，此方法适用于一些中断道路的小跨径T梁及板梁桥。

3.3.4 增大截面与配筋加固

通常通过在桥梁底部以及一侧增加宽度，并增配主筋，以增加主桥截面长度的有效高度，以便实现增加桥面承载能力的目的。尤其适合于桥梁下部净空较高，但允许扩大主桥高度的情形。加固效益较为突出，但由于施工复杂性，要求也较高，对桥下净空有限的桥梁并不适合。在实际运用时，应注意对新旧混凝土、新旧钢筋的结合以及混凝土浇筑工艺。

3.4 被动加固技术

主要包括裂纹修复、碳纤维黏结、补强普通钢筋等。被动加固技术在结构承受恒定荷载时不会改变承载力，而且方法灵活，可以根据裂纹的方向调整位置，可以控制裂缝进一步扩大，提高桥梁的承载能力。主要适用于满足恒载承载力但不满足活载承载力的情况，对已存在的裂缝需进行裂缝修补后再进行被动加固问题。例如粘贴钢板，其固定方法需要应用到环氧树脂或建筑结构胶，利用介质使钢板直接黏附在钢筋混凝土构造物的受拉区，以及应用于抗剪薄弱部位上，实现二者的结合受力，减少承载力的分布不均问题；且会使结构的高度增加，从而改变其承载力状况，控制裂纹的发展，增加结构的强度。粘贴钢板在施工的过程中需要注意在混凝土缺陷修复、裂纹修整完毕之后实施。此方法可以增加结构的抗弯刚度，广泛应用于使用功能加固、控制结构变化的情况。