浅谈公路桥梁预防性养护措施及其应用
浅谈公路桥梁预防性养护措施及其应用
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浅谈公路桥梁预防性养护措施及其应用
【摘要】桥梁预防性养护技术将在交通事业的发展过程中发挥越来越重要的作用，恰当的预防性养护技术措施将有效延长桥梁使用周期寿命，降低养护成本，从而促进节约型交通建设的快速发展。本文针对白银地区国省干线公路桥梁的主要病害，重点介绍了几种桥梁预防性养护方法，并探索基于费用最优的桥梁预防性养护时机的确定。
【关键词】桥梁预防性养护；病害成因；处治方案
1概述
桥梁是公路的重要组成部分，桥梁技术状况的的好坏直接影响到公路交通行车的安全和畅通。随着我省经济快速发展、公路建设突飞猛进，公路桥梁建设速度急剧增加，截止目前我省已通过竣工验收的桥梁达10000余座（其中白银地区已通过竣工验收的桥梁为279座），且涵盖了目前国内外的各种桥型。由于桥梁所处地理外置的复杂性，使得大部分桥梁早起病害频发，对桥梁养护工作提出了更高的要求。合理确定预防性养护时机，实施公路桥梁预防性养护，能够恢复桥梁承载能力，节省桥梁加固改造费用，有着巨大的社会效益和经济效益。桥梁预防性养护技术目前还没有清晰的概念，本文认为，在桥梁病害处在一系列有效延缓或阻止其出现严重病害的技术。恰当的预防性养护技术措施将延长桥梁使用周期寿命，降低养护成本，从而促进节约型交通建设的快速发展。
2桥梁早期主要病害及产生原因
桥梁病害程度因桥梁结构形式的不同而异，与桥梁的设计荷载标准、新旧程度及所在公路路线运输情况等多方面因素有关，全面分析起来可以归纳为以下几个方面。
（1）桥梁的设计荷载等级偏低。特别是20世纪六七十年代建设的桥梁，其设计荷载标准甚至达不到汽车-13级荷载标准，部分桥梁的设计标准为汽车-10级，不能满足现行车辆通行的需求。
（2）水损坏严重。水渗入混凝土裂缝后，由于水中含有大城市空气中的二氧化碳、二氧化硫，此类酸性化合物加速了碳化、酸化的过程，更由于北方化冰盐氯离子作用，引起钢筋表面的腐蚀反应，钢筋体积膨胀，导致混凝土开裂，保护层剥离，影响结构安全性和适用性。由于水的存在，再加上混凝土中的碱含量和活性骨料。三者相互作用，生成硅钙胶凝体后，因吸收水分使混凝土膨胀，破坏。
（3）桥梁设计合理。如桥梁上部空心板结构不尽合理，板厚偏薄，铰缝偏小，横向连接较差，不能满足相应的技术要求，桥面铺装偏薄，桥面钢筋配置不足，板与板之间的连接措施不理想等。
（4）施工质量差。如T梁横隔板连接质量差，横隔板形同虚设；桥梁下部的上下桩柱中心线偏位，施工的混凝土质量差，强度达不到要求，施工完的桥梁有露筋、空洞现象等。
（5）维修养护不及时。如对于钢筋混凝土构件的露筋不能及时处理、对河流的冲刷及水毁不能及时恢复、对伸缩缝装置清理不及时等。
3几种常见的桥梁预防性养护技术
3.1裂缝修补
对于桥梁结构裂缝的处治一般按裂缝宽度不同分类处治，裂缝宽度在0.15mm以下，使用裂缝封堵胶对其进行封闭处理，用毛刷或胶辊粘胶涂刷于要求裂缝封闭的混凝土表面。裂缝宽度在0.15mm以上，使用裂缝胶对混凝土裂缝进行注胶处理，以一定的压力将裂缝胶注射入裂缝内，胶液固化后将开裂两侧的混凝土连接成结构整体；胶液还能进一步渗透到裂缝周围的混凝土毛细缝隙中，形成较宽的加固带，并能沿着钢筋走向渗透，保护钢筋和增加钢筋与混凝土的粘合力，起到对裂缝修复并对结构局部增强并提高耐久性的作用，对贯穿性裂缝以及蜂窝状混凝土局部缺陷的补强和封闭效果较好。
3.2钢筋除锈、防锈
钢筋除锈、防锈主要采用锈转化剂进行处治，锈转化剂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。涂抹锈转化剂可除锈、生成防锈膜。
3.3混凝土防腐与修补
混凝土防腐材料是一种封堵混凝土内的孔隙气泡和微小裂缝提供混凝土密实性材料，混凝土填充修补材料主要适用于混凝土结构的空洞、蜂窝、破损、剥落、露筋等表面损伤部分的修复。材料经过高分子聚合物改性，对混凝土构件的结合力极强。
3.4混凝土表面防水除盐
混凝土防水防盐害保护剂是防止中性化及盐害的表面渗透型强化剂，抗老化、延长混凝土寿命和提高结构物的稳定性。
3.5渗水处理
对于排水管周边渗水处理可以采用接长排水管，沿管四周开凿出上口宽2.5cm，深3.5cm的U型槽，再将槽修补平整，并涂刷混凝土防腐防渗封闭材料FH-JTR1（底涂）→涂刷混凝土防腐防渗封闭材料（面涂）。对于梁板外侧其它非渗水部位采取涂刷防水防盐保护剂进行处理。
4积极探索桥梁预防性养护的最佳时机
在我省目前的养护体制下，由于养护资金短缺，如何针对桥梁在运行期间出现的不同程度的早期病害，探索桥梁预防性养护的时机尤为重要。
4.1全面掌握桥梁结构状态
预防性养护需要完善的检查机制和先进的检测手段做基础，才能够全面、持续的掌握桥梁结构状态，为判断养护时机和选择养护方法提供依据。完善的检查机制能够提供桥梁状况的完整记录，能够完整的反映出桥梁在使用过初中结构状况的变化和病害的发展程
度，为分析判断桥梁病害原因和研究有针对性的养护对策提供了有力的依据。先进的检测手段效率高，能保证检测数据的精度和科学性，处理数据、信息的能力也大大提高。所以应十分重视高速公路桥梁的检测效率和质量。
4.2探索建立桥梁结构劣化模型
桥梁在全寿命周期内，结构退化是一个不可避免的自然过程，桥梁不可能永远保持较高的服务水平，而桥梁退化本身存在着大量的不确定性，而劣化起因主要包括混凝土碳化或氯离子侵入诱发的钢筋锈蚀、冻融循环引起的损伤、硫酸盐侵蚀和延迟的铝酸盐反应等。针对我省桥梁管养的实际，探索建立桥梁结构的劣化模型，针对桥梁预防性养护全寿命周期成本分析，对预防性养护费用模型进行优化，以使其在养护效果和费之间得到平衡，找到最佳的预防性养护时机，达到合理分配和使用资金的目的。
5结论
桥梁预防性养护技术是一门新兴学科，随着科学技术和材料制造工艺的发展，将有更多的新工艺、新方法、新材料运用到桥梁加固维修中，严格按照各种规范步骤实施桥梁预防性养护，并从思想上充分重视桥梁早期病害的预防性养护，探索建立桥梁结构的劣化模型，利用寿命周期成本的思想对桥梁预防性养护费用进行分析，并利用多目标规划方法来确定最佳的预防性养护时机，只有这样，桥梁的预防性养护措施才能真正取得成效，?亩?切实维护桥梁的健康工作状态，达到延长桥梁使用寿命的目的。