桥梁项目预防性养护方法及要点分析

任迅甫

（贵州省黔东南公路建设养护有限公司,贵州 凯里 556000）

0 引言

桥梁工程作为重要的交通基础设施，对促进区域经济、文化交流与发展具有重要作用。决定桥梁使用年限的因素较多，主要包括设计、施工阶段的质量控制及后期运营中的养护[1]。现阶段，关于桥梁预防性设计，我国还未建立相关的技术标准，桥梁预防性养护技术发展还不完善。如何科学有效地做好桥梁预防性养护设计，提升桥梁路用性能，延长使用寿命，已成为目前亟须解决的问题[2]。为此，该文针对桥梁工程预防性养护方法及要点展开综合分析，以期为后续桥梁工程预防性养护设计提供帮助。

1 桥梁项目预防性养护

预防性养护作为一种新型养护理念，产生于20世纪80年代。它是在结构完好的状况下实施的养护措施，可以不改变结构承载性能，达到保养结构体系、降低损坏、完善结构使用功能的目的。与常规养护技术相比，预防性养护具有两方面特点。一是不改变结构承载性能，对结构功能进行完善；二是适当时机对适宜的结构体系实施合理养护。因此，预防性养护可显著降低维护成本，以最小的投资，获得最大的效益。

预防性养护技术包含技术与管理两方面。技术方面涉及养护措施的材料、方式、配比等；管理方面主要包括“三个合适”的确定方式、经费使用、管理决策程序等。结合传统桥梁养护技术及公路工程预防性养护成果，总结出桥梁预防性养护理念：一是强化桥梁质量控制，建立科学完备的养护措施；二是实施桥梁全寿命周期管理理念；三是采用先进技术对桥梁实施检测和评估；四是桥梁施工中积极引进新技术、新工艺、新材料，提高桥梁建设质量。

2 桥梁预防性养护技术

桥梁结构质量病害形式多样，针对不同的桥梁病害形式，要采取针对性的桥梁预防性养护技术。

2.1 结构裂缝预防性养护技术

桥梁结构裂缝的产生主要是由于结构承载能力不足所致，在进行裂缝修补时，应结合裂缝宽度及深度选用合适的处理方式。通常状况下，当缝宽小于0.05 mm时，采用沥青、环氧树脂进行修补；当缝宽较大时，采用水泥砂浆进行修补；过大时应实施加固处理。

2.2 混凝土表面预防性养护技术

混凝土浇筑、养护过程中，因工艺或环境等因素导致表面产生质量缺陷，在实施预防性养护时，应先通过人工、机械对其表面实施处理，将病害位置剔凿到位，然后结合病害具体状况选择合适的修补方式和材料。

2.3 伸缩缝预防性养护技术

伸缩缝主要用来缓冲因温差变化导致的变形，其质量优劣直接决定车辆运行的安全性、舒适性，影响桥梁运营年限，在进行伸缩装置选择时通常采用“小毛勒”。同时，伸缩装置安装时应平顺，以保证使用过程中不会产生质量缺陷。

2.4 桥面铺装预防性养护技术

桥面铺装是桥梁结构重要的组成部分，其质量好坏直接影响桥梁正常使用。由于桥面铺装长期遭受雨雪侵蚀，且需承受行车荷载的直接作用，因此其产生破坏的频率最高。桥面铺装通常采用强化处理的沥青混凝土铺设，结合沥青特性选择性能优良的铺装材料，科学设计铺装结构，并采取合理的质量控制措施。

3 预防性养护材料的选择

3.1 耐久性维修的材料

（1）裂缝修补胶。桥梁结构裂缝处理时，通常采取向裂缝中注射胶体的形式进行加固。其修补胶相关性能指标如表1所示。

表1 裂缝修补胶性能指标

（2）锈转化剂。该材料主要用于结构混凝土破坏后裸露钢筋的除锈、防锈，其相关性能指标如表2所示。

表2 锈转化剂性能指标

（3）聚合物砂浆。桥梁结构混凝土破坏、钢筋裸露部位，待钢筋除锈完毕后，应及时采用聚合物砂浆进行修补。该方法主要针对深度小于30 mm混凝土结构破坏修补。聚合物砂浆主要性能指标如表3所示。

表3 聚合物砂浆性能指标

3.2 滴水檐

通过锚固或粘贴方式将规格为3.0 cm×3.0 cm的90°铝合金或橡胶止水条固定在上部结构两侧边梁外翼缘5～10 cm处，粘接剂采用结构加固胶。

3.3 集水装置

集水装置布设于伸缩缝两侧主梁外翼缘及腹板位置，利用止水条将雨水引入集水槽，经集水槽输送至落水斗，经落水管集中排至桥下指定部位，有效避免桥面结构遭受雨水侵蚀作用，降低桥梁结构腐蚀破坏，延长桥梁结构使用年限。

集水装置雨水斗由不锈钢材料制成，通过铆接方式固定在主梁上部。接水槽由壁厚1.5 mm的镀锌钢板制成，布设于伸缩缝两侧主梁翼缘底部位置，通过铆钉进行固定。排水管采用普通UPVC管，规格为DN100，通过黏结方式进行连接，应尽可能沿梁体敷设。集中排水装置结构示意图如图1所示。

图1 集中排水装置构造图

3.4 防腐防渗涂装

混凝土结构表面防腐防渗涂装必须具备较强的附着性及抗腐蚀性能。涂装结构主要包括底涂层、中涂层、面涂层三部分。其中底涂层和面涂层应分别应具备较强的抗渗、抗老化性能。底涂层主要材质为环氧封闭底漆。中涂层为柔性环氧漆。面涂层为柔性聚氨酯面漆。各种材料性能应符合设计及规范要求。其相关指标技术标准如表4所示。

表4 配套涂层体系的技术要求

3.5 沥青桥面微封层

沥青桥面微封层主要是由沥青、沥青还原剂、水、砂等材料制作而成的具有一定密封作用的沥青薄层结构。其中砂应选用质地坚硬、干燥、洁净、不规则的金刚砂。水选用水质洁净的直饮水。沥青还原剂应具有良好的还原效果，能与沥青完全融合，且具有较强的防水、抗渗性能；内部含有高分子聚合物等物质，显著提升沥青路面力学性能，延长运营年限。其主要性能指标如表5所示。

表5 特质沥青还原剂性能指标

4 预防性养护设计的方法及要点

桥梁工程实施预防性养护前，应根据现场检测结果将存在的质量缺陷处理到位，然后再对其实施预防性养护处理。在整个养护过程中，未对桥梁结构实施补强加固，不改变原始结构强度。具体处理方法及技术要点如下：

4.1 耐久性维修设计

根据桥梁检修实际情况，对存在的外观质量缺陷实施全面修复，将其性能标准提升至1类标准，然后再实施预防性养护，以有效提升桥梁结构完整性，延长使用寿命。①针对桥梁表面存在的裂缝，按照缝宽及裂缝形式采取合适的处治方式。当缝宽小于0.15 mm时，应采用结构胶实施封闭处理；当缝宽大于0.15 mm时，应通过注射方式将结构胶注入裂缝内部，起到密封裂缝，增强结构整体性的目的。②针对混凝土剥落出现露筋的部位，应先将破损部位混凝土剔凿干净。钢筋除锈后再利用聚合物砂浆进行维修。混凝土剔凿时应对缺陷部位四周适当向外扩展一定距离，确保剔凿成规则形状，以更好地与原混凝土结合。③针对伸缩缝位置型钢断裂或变形，以及锚固区混凝土破坏导致伸缩装置无法有效伸缩的情况，必须对伸缩装置进行整体更换。若橡胶止水条出现破坏，应整体进行更换处理。

4.2 上、下部结构预防性养护设计

桥梁结构在外部荷载及雨雪侵蚀作用下均会造成较为严重的质量缺陷，因此在对桥梁结构病害实施加固处理后，应对雨雪侵蚀部位实施预防性养护，以有效提升桥梁耐久性。①在桥梁边梁最外侧翼缘板位置设置滴水檐，避免雨水沿翼缘进入梁体造成侵蚀破坏。②在伸缩缝两侧翼缘及腹板位置设置集中排水系统，对桥面降水进行引流，防止雨水汇集四散，侵蚀桥面铺装及梁体结构。③桥梁底部、边梁外侧翼缘及腹板外侧应涂刷防腐防渗涂装。所有伸缩缝位置墩台、盖梁等与空气直接接触部位均应涂刷防渗涂装，并在伸缩装置墩柱表面涂刷防腐防渗涂装。当桥梁位于沿海地区时，应对其墩台、盖梁、墩柱表面全部涂刷防腐防渗涂装。

4.3 桥面系预防性养护设计

待桥面铺装、伸缩缝及附属设施质量缺陷处理完毕后，应对易产生水损破坏的部位实施预防性养护处理。通过超薄微封层工艺对桥面铺装沥青实施防腐处理，以有效增强沥青铺装层耐久性。桥梁所有混凝土防撞设施涂刷防腐防渗涂装。不锈钢护栏等涂刷防锈漆进行防腐。对于长度不足或存在破损的集水管，应进行接长或更换，有效排除桥面雨水，避免产生侵蚀破坏。

4.4 注意事项

若桥梁上、下部结构在主体施工时已采取防腐防渗处理，则预防性养护时应对原涂装层完整性进行全面检查，看其是否存在破损、老化、脱落等质量病害。当病害规模较小时，应对病害位置进行打磨处理，待满足要求后重新进行涂刷。当病害规模较大时，应对结构整体实施打磨处理，将原始涂装完全清除后再进行防腐防渗涂装。其中混凝土结构涂装具体包含基底处理、底面涂装、中间层涂装、面层涂装四个步骤，具体如下：

（1）基面处理主要是通过高压水枪对梁体表面灰尘及污渍进行清洗。清洗过程中若发现结构混凝土存在松散状况，应将松散混凝土剔凿干净，并对裸露钢筋实施除锈处理，然后再将混凝土破坏位置修复。基面处理标准为混凝土表面不得存在腐蚀、污渍、松动现象。因钢护栏处于桥面之上，在对其实施清洗时，应及时排除清洗废水，防止污染桥面铺装，降低对过往车辆的影响。

（2）混凝土结构表面防腐防渗涂装主要包括底涂、中涂、面涂三部分，具体涂装施工时可采用滚筒进行滚涂，涂刷应均匀，严禁存在漏刷现象。涂装技术标准如表6所示。

表6 附属设施涂装标准

5 结论

综上所述，预防性养护作为一种新型养护理念，通过在桥梁工程中的实际应用，可显著提升桥梁路用性能，延长使用寿命。该文通过对桥梁结构预防性养护方法及要点的综合分析，总结了桥梁工程各种预防性养护材料选择标准，并针对维修加固后桥梁技术状况满足1类标准的现状桥梁，提出了耐久维护及预防性养护设计方法和要点，对降低桥梁结构水损破坏，提高桥梁使用性能，延长运营年限具有重要作用。