高速公路橋梁預(yù)防性養(yǎng)護措施研究

李 亞 萍

(山西省晉中路橋建設(shè)集團有限公司，山西 晉中 030600)

橋梁作為高速公路系統(tǒng)的重要連接樞紐和節(jié)點，是高速公路骨架構(gòu)成的關(guān)鍵要素。所以，為了延長高速公路橋梁使用壽命，保證其在服役年限內(nèi)承載能力、通行能力滿足設(shè)計要求，必須加強橋梁工程的預(yù)防性養(yǎng)護工作。預(yù)防性養(yǎng)護概念最早來源于國外發(fā)達國家，其主要針對于尚未出現(xiàn)嚴重病害的橋梁結(jié)構(gòu)，屬于典型的預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)，通過不同程度的預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)能夠顯著降低橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴重病害的概率。預(yù)防性養(yǎng)護的核心在于養(yǎng)護時機的確定，過早或過晚養(yǎng)護均不能發(fā)揮預(yù)防性養(yǎng)護的作用；荷載試驗(應(yīng)力—應(yīng)變監(jiān)測)、橋梁裂縫觀測等方法是目前確定預(yù)防性養(yǎng)護時機和養(yǎng)護措施的主要標(biāo)準(zhǔn)。

1 高速公路橋梁預(yù)防性養(yǎng)護原則

在進行預(yù)防性養(yǎng)護前，必須遵循實地調(diào)查、因地制宜、科學(xué)選取的基本原則。除了進行必要的試驗外，還應(yīng)掌握路段通行量信息，提前預(yù)測橋梁結(jié)構(gòu)疲勞時間，以為后續(xù)預(yù)防性養(yǎng)護時機確定提供參考。

1.1 落實常規(guī)性小型養(yǎng)護

作為橋梁養(yǎng)護部門，應(yīng)制定正確的常規(guī)性養(yǎng)護方案，主要針對橋梁結(jié)構(gòu)的表觀裂縫、橋梁鋪裝破損、梁體混凝土剝落等問題進行常規(guī)小型養(yǎng)護，防止“小問題”演變?yōu)椤按蟛『Α?，以達到高效養(yǎng)護的目的。

1.2 建立年度預(yù)防性養(yǎng)護方案

同小型常規(guī)養(yǎng)護方案相比，大型養(yǎng)護計劃除了要根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)病害程度外，還必須結(jié)合養(yǎng)護單位養(yǎng)護能力，養(yǎng)護單位應(yīng)做好前期橋梁狀況調(diào)查，編制橋梁服役現(xiàn)狀報告，組織專家會商制定科學(xué)可行的年度預(yù)防性養(yǎng)護方案；此外，必須做好大修、中修、小修相結(jié)合，提高預(yù)防性養(yǎng)護質(zhì)量和效率。

2 高速公路橋梁預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)流程概述

高速公路橋梁結(jié)構(gòu)預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)選取必須遵循循序漸進的原則。在養(yǎng)護方案制定前，應(yīng)出具詳細的橋梁檢測報告，報告內(nèi)容必須涵蓋：外觀檢測、荷載檢測等主干內(nèi)容。預(yù)防性養(yǎng)護方案制定后，應(yīng)配套制定養(yǎng)護機具數(shù)量及設(shè)備參數(shù)明細，做好施工機具施工組織，保證養(yǎng)護工作高效、快速推進。此外，為了提升養(yǎng)護效率和宏觀性，應(yīng)借助道路信息系統(tǒng)，定期將全線橋梁結(jié)構(gòu)檢測報告上傳至道路信息網(wǎng)絡(luò)平臺，設(shè)定相應(yīng)的養(yǎng)護指標(biāo)，對應(yīng)橋梁結(jié)構(gòu)指標(biāo)達到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)后自動發(fā)出養(yǎng)護信息，便于養(yǎng)護人員提前明確養(yǎng)護對象，盡早制定針對性養(yǎng)護計劃，提供養(yǎng)護質(zhì)量和信息化水平。養(yǎng)護過程中，既要及時處理潛在病害，還要及時發(fā)現(xiàn)嚴重病害，并為后續(xù)大型養(yǎng)護提供參考和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，養(yǎng)護結(jié)果應(yīng)以恢復(fù)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計承載能力、荷載裂縫和構(gòu)造裂縫寬度及發(fā)展程度均不超過規(guī)范上限值、橋面鋪裝及混凝土結(jié)構(gòu)完整性以滿足規(guī)范對表觀質(zhì)量的相關(guān)要求為標(biāo)準(zhǔn)。

3 高速公路橋梁預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)分類

高速公路橋梁預(yù)防性養(yǎng)護措施選取除了要考慮橋面鋪裝、外部環(huán)境因素外，還應(yīng)考慮包括養(yǎng)護原材料選取、養(yǎng)護質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)等在內(nèi)的各因素。為了在工程實踐中不斷完善預(yù)防性養(yǎng)護措施，可對不同養(yǎng)護標(biāo)段使用不同的養(yǎng)護技術(shù)，并在養(yǎng)護后進行綜合評比，遴選最優(yōu)方案。

3.1 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫填充處理技術(shù)

裂縫填充技術(shù)主要針對于混凝土結(jié)構(gòu)表觀缺損的修補及部分荷載裂縫及非荷載裂縫的處置。裂縫病害是混凝土結(jié)構(gòu)最常見的病害之一，考慮到混凝土結(jié)構(gòu)在正常服役情況下為帶裂縫工作狀態(tài)，在外荷載長期作用下，混凝土裂縫會出現(xiàn)不同程度發(fā)展，若不及時處理將影響混凝土結(jié)構(gòu)整體剛度，降低混凝土對內(nèi)部鋼筋的保護能力。裂縫填充選用專用建筑結(jié)構(gòu)膠，將建筑結(jié)構(gòu)膠與配置的砂漿充分混合，使用高壓噴射設(shè)備灌入裂縫內(nèi)部，達到填充裂縫間隙的目的，建筑結(jié)構(gòu)膠屬于低膨脹性材料，灌入裂縫后，利用自膨脹性實現(xiàn)灌縫密實。

3.2 霧封層技術(shù)

霧封層技術(shù)主要應(yīng)用于橋面鋪裝及路面車轍、破損、裂縫等病害的處置，其處置效果顯著，施工性價比較高，在預(yù)防性養(yǎng)護中應(yīng)用非常廣泛，霧封層技術(shù)主要目的是輔助瀝青路面恢復(fù)路用性能，防止瀝青路面病害進一步發(fā)展，通過定量補充缺損位置集料，阻止裂縫進一步發(fā)展。霧封層技術(shù)原理為通過加熱集料，利用集料加熱后的流動性，保證集料整體灌入瀝青路面裂縫中，以達到密實裂縫的目的，由于加注了瀝青集料，增強了路面的粘附性，保證路面積水不能滲入路面下層。目前，常用的霧封層技術(shù)有傳統(tǒng)和新型兩種，新型霧封層技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)瀝青再生，以還原原有老化瀝青，顯著提升瀝青路面使用壽命。

3.3 稀漿封層技術(shù)

稀漿封層技術(shù)又稱瀝青罩面施工技術(shù)，將乳化瀝青、瀝青集料、水按照不同比例混合后，配置稀漿，采用稀漿封層車將配置的稀漿均勻攤鋪在擬修復(fù)路面上，屬于典型的瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)之一。通過密封封層，能夠完全封閉覆蓋原有瀝青路面表面的裂縫，防止水分下滲，延緩車轍、裂縫發(fā)展進程。由于乳化瀝青破乳及稀漿拌和對外部環(huán)境溫度要求較高，該預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)不宜在炎熱地區(qū)使用。

3.4 瀝青路面微表處技術(shù)

微表處技術(shù)是將乳化瀝青、瀝青集料、水、礦粉按一定比例配制成混合料，并均勻攤鋪于瀝青路面表面，其作用機制與稀漿封層類似。微表處養(yǎng)護技術(shù)能防止路面瀝青集料松散、延長路面老化周期；同時也能彌補路面上的細微縫隙。對于出現(xiàn)輕度縱橫向裂縫交叉的瀝青路面，采用微表處處置技術(shù)效果最為顯著。

4 結(jié)語

在高速公路橋梁預(yù)防性養(yǎng)護施工實踐中，必須堅持“建養(yǎng)并重”的基本原則，盡可能降低各類病害出現(xiàn)的概率及危害程度；此外，高速公路橋梁預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)選取及方案制定要因地制宜，結(jié)合橋梁自身結(jié)構(gòu)特點和病害程度及類型，有效控制橋梁病害處置成本，實現(xiàn)我國高速公路橋梁預(yù)防性養(yǎng)護的可持續(xù)發(fā)展。

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