公路桥梁病害治理及维修加固技术研究

张亚楠

（河北光太路桥工程集团有限公司，河北 邯郸 056002）

1 前期病害调查

桥梁结构为耐久性结构，即便结构的设计与施工都能达到非常良好，也会由于服役时间不断延长与各种因素综合影响而产生病害。病害成因较多，具体包括：因设计或施工有缺陷而产生病害；因超负荷使用而产生病害；因冻融破坏或被有害物质侵蚀而产生病害；因钢筋锈蚀而产生病害；因碱骨料反应而产生病害。无论病害的产生原因是何种，都会对结构正常使用造成影响，严重时还会威胁桥梁使用安全[1]。

为给桥梁的日常维护及加固提供帮助，有必要对桥梁开展全面的调查与勘测，以发现桥梁病害，通过分析确定导致病害产生的具体原因，制定针对性的修补方案。以某桥梁为例，经前期病害调查，发现其出现了一些病害，现对不同类型病害的治理和维修加固方法进行分析。

2 病害处理及维修加固

2.1 病害一

2.1.1 病害表现

梁端部分破损。

2.1.2 病害成因

因填缝材料老化严重或早期建设过程中根本未填缝，导致雨水渗透引起钢筋锈蚀，使周围混凝土受到张力而开裂，进一步加剧了钢筋锈蚀，致使病害愈发严重。此外，梁间存在一定间隙，石子等杂物一旦掉入，可能在夏季高温时段由于混凝土发生膨胀而被挤碎，进而引起梁端部分破损[2]。

2.1.3 病害处理

凿除伸缩缝两侧40cm 宽铺装层，用水冲洗干净后，涂刷“优止水”，共两道，并对原有的预埋钢筋和从桥面上裸露的所有钢筋进行必要的调整。

对伸缩缝进行如下防水处理：

（1） 将原填缝料全部凿除，然后将缝壁清理干净；

（2）在清理干净的缝壁表面均匀涂刷一层防水胶底漆；

（3）在伸缩缝两侧铺装层表面撒布石粉，以免接缝材料施工时对铺装层表面造成污染；为锚筋的设置凿出预留孔洞，并将锚筋预埋完成；将锚筋预埋好后，在预留孔内灌入“立止水”；

（4）在伸缩缝下部填入高度在25～30mm 范围内的嵌条，材质为泡沫塑料；

（5）采用防水胶面漆进行灌缝处理，此时需注意在伸缩缝的顶部需预留一定膨胀空间。

（6）施工注意事项：螺栓预埋位置应准确无误，且应达到牢固，预埋完成后均匀涂刷阻锈剂；完成对伸缩缝的安装后，应达到平正且坚实。

2.2 病害二

2.2.1 病害表现

T 梁之间的纵向接缝处产生碱料反应，导致翼板下部表面出现剥落与疏松等现象，局部混凝土大块脱落，导致内部钢筋直接外露。

2.2.2 病害成因

因T 梁之间的纵向接缝产生渗水，使内部钢筋发生锈蚀，造成开裂与破损，导致钢筋直接外露。产生裂缝后，雨水加剧渗入，导致病害进一步加重，使翼缘板的下部产生面积相对较大的破损[3]。

2.2.3 病害处理

对于此病害，需遵循防治结合的基本原则来处理，以铺装层的实际破坏情况为依据确定适宜的修复方法，主要可分为彻底修复与局部修复。

其中，彻底修复是指先对接缝部位的桥面铺装层进行全面清理，然后采用下列做法处理：

（1）对于T 梁之间存在的缝隙，使用“立止水”进行封堵；

（2）沿缝隙走向均匀涂刷“优止水”，涂刷宽度按20cm 控制，共两道，同时增设一层纤维网，使涂刷的厚度达到1.6mm以上；

（3）在所有其他结构层处也均匀涂刷“优止水”，同时养护24h的时间；

（4）在涂层稍干后，涂刷一层水盾底漆，并使用细砂作为底漆的保护层，准备开始桥面铺装施工。

局部修复方法为：将伸缩缝处已经损坏的混凝土全部凿除，直到露出新鲜的层面，然后对锈蚀的钢筋进行除锈，并均匀涂刷阻锈剂，最后用UP2000 对露出的混凝土表面进行修补。

2.3 病害三

2.3.1 病害表现

桥面既有排水管的周围产生碱料反应，导致混凝土产生了严重破损。

2.3.2 病害成因

因排水管和混凝土之间的接触面会受到混凝土自身收缩与膨胀等不同因素的综合影响，所以在截面上难免产生缝隙，导致渗水，对接触面及其周围结构造成破坏。此外，因受到雨水与二氧化碳等介质的连续侵蚀，也会使结构受到不同程度的破坏，导致排水管周围混凝土损坏越来越严重。

2.3.3 病害处理

在排水管周围凿出一个宽度和长度均为2cm 的坑槽，将坑槽的内壁与底部均清理干净后，利用水盾面漆进行填充，此时注意不可完全填满，需留出高度为1cm 左右的空间，这部分空间利用调和成腻子的“立止水”进行填充[4]。

2.4 病害四

2.4.1 病害表现

横向拉结肋梁金属连接件发生锈蚀。

2.4.2 病害成因

因雨水的作用和影响使金属连接件发生锈蚀，锈蚀后体积变大，使混凝土产生裂缝，裂缝的产生会使引起锈蚀的介质大量进入内部，使锈蚀速度加快。

2.4.3 病害处理

对于此病害，主要是去除锈蚀，具体的操作方法为先将破碎的地方完全凿除，使已经发生锈蚀的钢筋或连接件完全暴露，然后用钢刷对表面进行清理，接着涂刷阻锈剂实施除锈，最后用UP2000 对破损的部位进行修补[5]。

2.5 病害五

2.5.1 病害表现

在T梁腹板的下部产生纵向劈裂。

2.5.2 病害成因

受力钢筋由于受到雨水及二氧化碳等具有腐蚀性质的介质的持续影响而产生锈蚀，使梁下混凝土产生开裂导致破碎，最终导致钢筋直接外露。另外，在混凝土损坏之后，腐蚀介质进一步入侵，使病害加重，造成更大的破坏。

2.5.3 病害处理

将所有已经破损与处于松散状态的混凝土凿除干净，使已经锈蚀的钢筋完全露出，然后用钢刷将钢筋上的锈蚀清理干净，最后涂刷阻锈剂。对于破损的混凝土，使用UP2000进行修补。

2.6 修补材料

修补材料的选择对病害处理及维修加固效果有直接影响，新材料的不断提出与应用为桥梁病害处理提供了很多可供选择的新材料，以上病害处理与维修加固技术中就用到了很多当下比较新颖的修补材料，如UP2000、“优止水”、“水盾防水胶”、“立止水”等，这些新材料的使用，在很大程度上提高了修复效果。其中，UP2000 是一种结构修补剂，采用聚合物改性处理，具有快干和不下垂等优势特点；“优止水”是一种高效防水剂，可呼吸，可渗入结构中微小的缝隙及孔洞当中，对这些可以过水的通道逐一堵塞，同时还能和结构形成一个整体；水盾防水胶是一种采用高分子聚合物进行改性处理后的沥青防水材料；“立止水”是一种将硅砂与水泥作为载体包含不同化学物质的止水材料，当遇水后体积快速膨胀变大同时变硬，和结构形成一个整体的同时将所有可能过水的通道堵住。

3 保护涂装

将桥梁的各既有病害均处理完成后，需在表面利用适宜的材料进行保护涂装，这对保护桥梁结构，防止病害发生具有重要意义和作用。首先可通过降低电解液实际含量来防止修复区和未修复区之间产生过大的电位差，以起到防止钢筋锈蚀的作用。实践表明，水是对结构造成破坏的主要因素，这部分水主要来自大气降雨，基于此，做好防水也能起到减少或避免钢筋发生锈蚀的作用。其次，通过适当的保护涂装还能大量减少空气渗透，防止混凝土产生剧烈的碳化反应。最后，通过适当的保护涂装还能对空气中各类有害物质向结构的入侵起到一定抵御作用，使病害的产生及发展速度都明显降低。

由此可见，只对通过调查发现的既有病害进行处理，而没有进行保护，则很难从本质上解决病害，即现有病害处理后很快又会出现新的病害。因此，为了实现延长桥梁结构寿命的目标，并延长维修周期和降低维修费用，必须对保护措施的应用引起足够的重视，根据实际情况制定有效的保护措施。就目前来看，在桥梁结构的保护方面，以ADEX 涂装体系更具优势。该涂装体系主要包含以下几种涂装材料：①NIVELEX底涂材料；②玻纤增强网；③REVIFLEX 面涂材料。不仅弹性与可弯曲性好，而且和混凝土基层之间也有很好的匹配性，还能提供一定耐摩擦性，造价也不是很高，可作为桥梁结构保护方面的首选材料类型。

4 结语

综上所述，桥梁病害处理与维护是一项十分复杂而系统的工作，应先做好病害调查，确定病害类型、表现、成因，然后针对病害情况制定专门的病害处理与加强方案，再严格按照方案的要求及规范进行施工，保证施工质量，以确保桥梁病害处理及加固最大限度发挥应有的作用，即延长结构寿命，减少维修成本。