新材料在公路桥梁预防性养护中的应用研究

此里都吉

摘 要：为了提升公路桥梁预防性养护的质量，本文主要对新材料在公路桥梁预防性养护中的应用进行研究。在研究中，文中先分析了预防性养护的要求和基本特征，之后分析了公路桥梁预防性养护中运用的新材料，并以某工程为例，分析了新材料在预防性养护工作中的运用，希望可以给有关人员提供参考。

关键词：新材料;公路桥梁预防性养护;应用;策略

当前国内道路交通事业得到了极大的发展，公路桥梁就是道路交通建设中不可缺少的一部分，和人们的生活具有紧密的联系。对公路桥梁工程实施预防性养护，能够减少工程运行中的危害，并对已有的危害实施控制，避免其继续发展，延长工程的使用寿命。目前不断出现各种新型材料，在公路桥梁预防性养护中也得到了有效的运用，可以促进预防性养护目标的实现，提升公路桥梁的使用安全性以及质量，确保车辆行驶的安全性，充分发挥出其效益。

1 公路桥梁养护管理工作现状

随着社会经济的发展，国内基础交通设施建设工程得到了显著的发展，公路桥梁路网建设覆盖的范围日益扩大，这促进了交通系统的完善和发展。然而随之也产生了公路桥梁施工质量控制和养护方面的问题，养护工作的不到位，使得公路桥梁容易产生结构和质量方面的问题，引发各种病害，如，钢筋外露、混凝土脱落、结构腐蚀等，给工程的使用质量、安全性带来了消极的影响，不利于延长工程的使用期限。除此之外，当前国内公路桥梁的维修以及养护工作中还没有形成有效的管理机制，缺乏健全的法规或条例，无法为工作的开展提供有效的约束。且有关部门对于公路桥梁的质量控制缺乏重视，并未认识养护工作的重要作用，使得公路桥梁在投入使用后，巡检和保护工作不到位，不利于公路桥梁的使用质量和期限。近些年来，公路桥梁养护的地位在不断的提升，也产生了很多的新材料，对于养护工作具有积极影响，可以提升养护的水平。

2 预防性养护要求

为了确保公路桥梁养护工作的质量，就需要符合养护要求，主要包括：首先，注重排查公路桥梁结构在使用中的安全隐患，工作人员需要定期检查和掌握桥梁的使用状况和整体结构状况，收集整理、分析有关的数据，在此基础上，科学的制定养护方案，给预防性养护工作的开展提供指导[1]。其次，工作人员在落实养护工作中，要注重运用新的养护技术，发挥出计算机技术的优势，精准、高效的分析公路桥梁的有關数据，提升养护工作的技术水平。再次，加强对预防性养护工作的支持，因为预防性养护在国内运用的时间较短，加上其呈现的效果并不显著，使得有关部门未充分认识到预防性养护的作用和价值。对此，养护单位就要做好所在地有关部门的工作，增加对于公路桥梁预防性养护的资源投入力度，给其发展提供保障。最后，在养护工作中，养护人员应该关注季节的变换，每个季节的气候特征都存在差异，对应的完善方法也不一样。比如，冬季养护作业时，就要重视排除桥梁积水，减少由于结冰而给桥梁部分结构导致的损坏。如果是夏季，就要及时的排除积水，防止影响到桥梁的稳定性。

3 公路桥梁预防性养护的基本特征

3.1 延长公路的使用周期

这项工作的开展，有利于延长公路桥梁的使用期限。强化预防性养护，能够提升公路的打磨周期以及空间，对公路进行进一步夯实;还能够让公路桥梁实现最佳的使用状态，进而延长其使用期限，同时还可以减少公路运营中的养护费用，促进养护工作的进一步深化。

3.2 提升养护的主动性

需要注意到的是，预防性养护工作是一项长期性工作，在公路桥梁的全生命周期中，都需要有关管理部门落实好维护工作，进而提升公路桥梁的耐用性，提升其使用效率。另外，公路路面维护有突然性以及流动性的特点，公路在运行中来往车辆的重载压迫，都会给路面造成一定的影响，这种损坏具有阶段性以及突然性的特点[2]。因此，要想延长公路的使用寿命，就需要加大路面管理的监督管理力度，尽早发现和处理问题，防止产生安全隐患。如果是沥青混凝土路面，由于其具有流动性，在各季节会产生不同的路面问题，所以，维护方式会存在差异，应该结合实际情况，合理的选择维护方式，提升养护的质量。最后，公路桥梁有很高的技术要求，由于其比较特殊，因此，对于路面的养护有很高的要求，应该安排专业的养护人员负责。在养护工作中可以细致的进行划分，这是由于维护工作中涉及到很多专业的知识，如，路政学、物理、化学等等，应该配备专业的设备和人员，结合实际的需求，有针对性的分工，促进相互之间的配合，提升整体养护的水平。

4 公路桥梁预防性养护中应用的新材料

4.1 FH-CX锈转化剂

这一材料一般运用在生锈、腐蚀的钢铁材料表面，其具有很强的耐腐蚀性，防锈效果比较显著[3]。一般在表面喷涂一至两道就可以，再配合相应的面漆，确保物体在自然环境下一年内不生锈;该材料属于水性体系，不包含对人体有害的材料，使用中也不会产生粉尘污染问题，环保性较高;对施工中的基础材料在运用中可改善施工，改变传统的除锈方法，为养护人员提供便利，还可以提升施工的效率;对于结构复杂、生锈的建筑，可以直接在钢构表面实施防腐处理，减少和避免运用酸洗方式导致的残留问题;且该材料具有很好的防水效果。

4.2 ETR-LV永久性裂缝修补胶

其一般用在封闭裂面以及封堵裂缝中，可与各种形式的胶枪一起使用，减少成本;还能够避免混凝土与梁板中的钢筋受潮，具有保护的效果[4]。这一材料一般是运用黑白两色的药剂配制，方便辨别，在使用中能够有效的渗透到结构的裂缝中。

4.3 FH-HY20无机聚合物砂浆

其一般会应用到混凝土蜂窝、漏洞、保护层钢筋破损、裂缝等方面的修补中，其粘接以及抗压性能显著，使用时容易操作，环保性较强。另外，其在抗老性能、耐碱性、抗冻性、耐紫外线方面也有显著的优势。

4.4 FH-CRG防水防盐害保护剂

在运用该保护剂时，均匀强度很好，这有利于减少龟裂问题的出现，其和混凝土强度较为接近，附着力很好，可以避免产生脱模的问题。另外，防水防盐害保护剂主要运用比较柔软的树脂材料，在振动以及温度变化的情况下，虽然会有收缩膨胀的情况，但是不会出现脱落的问题，也不会渗漏，操作上很简单，可以减少结构修补时间，提升工作的效率[5]。

4.5 SCC008新旧混凝土粘结界面胶

这一新型材料是双组分，没有溶剂，能够提升固化的效率，属于环氧树脂胶薪剂，粘结性能很好，一般会运用在新旧混凝土粘接中，可把粘结界面胶直接刷或喷涂到混凝土表面上，从而改善新旧混凝土在固化中连接处的收缩以及开裂现象[6]。该材料适用于对承重要求比较高的工程，材料的抗长期蠕变性能很好，不会受温度影响，机械性能较强。另外，新旧混凝土材料的耐化学腐蚀性能很好，即便表面潮湿，也能够发挥出很好的使用效果。

5 新材料在公路桥梁预防性养护中的应用案例

5.1 工程概况

某桥梁工程的宽度和长度分别是26 m和1 700 m，是预应力空心板桥梁，工程项目设定的荷载等级是汽车的一超20级，挂车-120，修建时间是2006年。经过十多年的运用，逐渐产生了一些病害，所以，通过对桥梁工程的情况评估之后，确定采取预防性养护的方式实施处理。

5.2 桥梁病害情况

在调查中发现，桥梁存在较多的病害，包括：桥台位置翼墙处因为泄水孔渗水存在严重腐蚀，局部存在混凝土块脱落的问题;桥梁防撞墙局部位置混凝土保护层偏薄、露筋;桥台台深和翼墙上有纵向和横向的裂缝;桥梁底部位置有纵向裂缝。

5.3 病害处理方案和材料使用

5.3.1 防撞墙局部混凝土处理

在作业中，要依据流程规范的开展，先准备好施工所需的设备，即FH-B8011桥梁养护高压设备，之后对裸露钢筋实施喷砂除锈处理，运用防锈剂涂刷钢筋，在新旧混凝土交界的地方运用新旧混凝土粘结界面胶，之后再涂刷无机聚合物砂浆，最后涂刷防水防盐害保护剂。

施工步骤包括：第一，先将松动的混凝土进行清除[7]。运用多功能养护机喷射松动的混凝土，清理处理位置表面。在施工过程中，探测到混凝土缺陷之后，再运用喷砂除锈处理的方式，避免产生混凝土松动而让除锈失败。第二，钢筋除锈防锈作业。在作业时，应选用多功能养护剂，对准裸露的钢筋实施喷砂除锈处理，将其表面的銹蚀清除掉。做好这些之后，再运用FH-CX防锈剂涂刷。在钢筋除锈防锈作业中，可以直接涂刷到钢筋的表面，需要注意的是，要控制好涂刷的厚度，不可以太薄，厚度应该符合施工的要求。第三，运用新旧混凝土粘结界面胶作业。在操作的过程中，先运用毛刷或者是滚筒，涂刷要修复的位置，涂刷的过程中要把控好质量，避免出现少刷和漏刷的问题。如果在施工中发现漏刷，就要第一时间进行补刷。涂刷结束之后，应该等待半个小时，再继续下道工序。第四，运用无机聚合物砂浆施工。在这一环节作业中，需要先科学的设计其配比，之后依据质量要求，对浆液实施配比以及搅拌，作业人员要控制好搅拌的时间，一般三至四分钟就可以，结束后要及时的将其涂刷到要修复的位置上。通常待涂刷面积不超过1 cm，涂刷一次就可以，如果超过这个范围，就要多次涂刷，时间要把控在6小时以上。在修复时，需重视表面的修复处理，尽量让修复之后的效果和桥梁的原结构保持统一。最后，养生。在作业中运用无机聚合物砂浆修复之后，应直接洒水实施养护，确保其表面是湿润的，如果所在地方阳光直接或风干严重，就要采取有效的处理措施，比如，运用湿布、塑料薄膜等进行覆盖，养护时间是一周。

5.3.2 梁体、桥台、翼墙与防撞墙裂缝位置的处理

首先，对于这些位置的处理的施工流程是：第一，运用高压手枪清洁裂缝处;第二，明确裂缝的宽度以及走向情况，之后栽结注胶管，再实施压力注胶;第三，完成施工。

其次，施工步骤。先处理混凝土裂缝。运用桥隧养护高压水枪，清洁好裂缝位置，再结合裂缝的情况，选择有效的处理措施。如果裂缝宽度不超过0.2 mm，可采取永久性裂缝胶处理，如果超过了0.2 m，就要选择注浆的处理方式;施工开始前，应该清楚裂缝的具体情况，进而明确注射的范围和间距;在注射时，要黏结注射端口，控制好之后，还要注意注射距离，通常是30 cm内就可以;封缝作业的过程中，应该先清洁裂缝的表面，再将裂缝表面涂刷胶水，密封六个小时后才能施工;在注射操作时，如果是水平孔，可从任意端口注射，如果是垂直孔，可以从低端处注射[8]。在作业的过程中，要确保未注射的端口的通气性;注射操作结束后，应立即去除胶嘴，运用密封胶密封。

5.3.3 桥台翼墙混凝土腐蚀剥落处治

混凝土出现表面剥落、腐蚀等问题时，需要先用桥隧养护剂清理待处理的位置，之后再用新旧混凝土粘结界面胶涂刷到病害表面，半个小时之后再运用无机聚合物砂浆，作业结束后要洒水，其目的是养生。

5.4 材料使用效果评价

在这一工程中采取预防性养护，通过运用新材料，有效的对发生的病害进行解决，如，板底渗水、混凝土裂缝、腐蚀剥落等，有效的提升了桥梁混凝土的抗害水平。预防性养护施工至今，处理过的病害位置还没有产生二次病害，可见，养护效果理想。在以后的施工中，应该结合病害的具体类型，有针对性的选择施工工艺以及新型材料，进而提升桥梁的安全性以及耐久性，提升预防性养护的质量。

6 结语

综上所述，预防性养护就是在不改变原有结构承载力的情况下，有计划、分阶段的对没有出现问题的公路桥梁和其附属设施采取的养护措施，对于公路桥梁的使用功能和安全性具有重要的影响。所以，这就需要提升对预防性养护工作的重视程度，结合具体的性能测试结果，采取科学的养护措施，积极的运用新型材料，提升预防性养护的质量，充分发挥出公路桥梁的作用和效益。

参考文献：

[1]朱颖.新材料在公路桥梁预防性养护中的应用[J].工程技术研究，2020，5（14）：140-141.

[2]刘介平.新材料在公路桥梁预防性养护中的应用[J].交通世界，2019（13）：36-37.

[3]王蕊芯.新材料在公路桥梁预防性养护中的应用[J].建筑技术开发，2018，45（10）：123-124.

[4]张剑峰.新材料在公路桥梁预防性养护中的应用[J].建材与装饰，2017（35）：246-247.

[5]刘新房.浅谈新材料在公路桥梁预防性养护中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2017（10）：53-55.

[6]李伟.新材料在桥梁预防性养护中的应用[A].中国公路学会养护与管理分会.养护与管理2017年第4期（总第74期）[C].中国公路学会养护与管理分会，2017：4.

[7]李伟.新材料在公路桥梁预防性养护中的应用[J].绿色环保建材，2017（2）：12.

[8]杨清海.浅谈新材料在公路桥梁预防性养护中的应用[J].珠江水运，2016（16）：72-73.