橋梁病害問題研究分析

摘要:針對病害混凝土橋梁出現的問題，分析了原因，對存在病害的橋梁提出了改進措施，在設計、施工提出了建議。對防止病害的發生、提高橋梁的使用壽命有著重要的意義。

關鍵詞:

橋梁;病害;分析

中圖分類號:TU

文獻標識碼:A

文章編號:1672-3198(2010)16-0363-01

1 混凝土橋病害原因

混凝土橋產生病害的原因有很多種，綜合起來有以下幾個方面造成混凝土橋退化以及失效。1.1 環境

環境因素是造成混凝土橋梁退化最主要的因素，混凝土橋暴露于各種環境中，時間長了，就會導致整體強度的下降。強度損失的程度取決于環境以及混凝土橋梁本身的性質。化學物質(比如氯離子、硫酸鹽、二氧化碳)、水分以及極端溫度的循環是影響混凝土橋梁強度的最主要的環境因素。

越來越多的混凝土橋由于受到環境影響而遭到破壞，根據報道，許多橋梁的倒塌是由于強度退化造成的，而這種退化是由于環境因素造成的。環境因素方面橋梁退化的機理有硫酸鹽侵蝕、堿硅反應、凍融循環破壞以及腐蝕等，而腐蝕是最普遍的破壞機理。

1.2 設計

設計標準低，隨著交通事業的發展，舊有橋梁的荷載標準遠遠不能滿足當前汽車荷載標準的要求。

采用不同的橋梁結構，不同的截面形式以及跨徑比例等，都會對橋梁的健康狀況有較大的影響。設計不完善，比如構造鋼筋不夠、截面強度儲備不夠等。在橋梁設計過程中，由于各種系數的取值問題，未充分考慮開裂混凝土徐變、收縮及溫度應力的影響，設計安全系數不恰當等。

1.3 施工

施工不當會造成大量混凝土表層缺陷，比如蜂窩、露筋、麻面、空洞等現象。比如混凝土灌注時，沒有充分的振搗，就會發生蜂窩現象;灌注時，若保護層處混凝土漏振或者振搗不實，則會發生露筋;施工時采用模板表面不光滑，模板濕潤又不夠，致使構件表面混凝土內的水分被吸去，產生麻面;鋼筋布置過密，施工時混凝土被卡住，嚴重漏漿都會產生空洞。

1.4 使用

現有公路上的橋梁荷載能力已不能滿足當前車輛荷載的要求，有些橋梁由于年久失修，對設立標志不重視，致使原設計中未考慮的超重車輛通過，造成超載，由此導致橋梁出現病害。

1.5 養護

養護維修及加固措施不當。有些橋梁的技術缺陷是由于養護維修不恰當引起的。比如橋面維修增加過大的恒載，致使橋梁負擔加重;橋面排水處理不當，橋面滲水;又如支座維修不當，約束了承重結構的變形等。有些橋梁則是加固不當引起的。比如加固施加的預應力大小或者位置不恰當，引起結構的二次病害;又如結構體系改變不合理，致使結構的關鍵部位應力超限等。

1.6 材料

混凝土、鋼筋等材料的質量問題是導致橋梁結構缺陷的內在因素。往往這幾種原因共同作用，導致橋梁發生嚴重退化和破壞。

2 橋梁病害養護措施

針對橋梁常見的幾種病害形式，主要采取以下措施來養護橋梁病害:

2.1 裂縫修補

(1)水泥砂漿封填:通常是當裂縫寬度不大，深度較淺時采用。

(2)灌漿法修補裂縫:灌漿使用的膠結劑可根據裂縫寬度的大小選用甲凝、環氧樹脂或水泥漿等。小于0.lmm的裂縫一般灌注甲凝;大于0.1mm小于0.4mm的裂縫，通常采用環氧樹脂灌注;大于0.4mm的裂縫，目前大多采用水泥漿灌注。

2.2 鋼筋混凝土梁橋加固改造方法

(1)下承式預應力拉桿——噴射混凝土加固:當鋼筋混凝土梁橋需要加固時。可采用在梁下設置預應力拉桿。加固設計時一般采用粗鋼筋作為拉桿，兩斷錨固在梁頭，中間用單柱、雙柱或多柱支撐，然后噴射一層5～8cm厚的混凝土作為保護層，與原混凝土梁組合受力。

(2)預應力鋼絲束-噴射混凝土加固:該法系沿梁腹側面按拋物線形敷設預應力鋼絲束，在梁底每隔一定距離(50～100cm)設置一個定位箍圈，或在梁腹上埋設定位梢，用來固定鋼絲束的幾何形狀，鋼絲束的兩端穿過梁端翼板上的斜孔伸至梁頂錨固。對鋼絲束施加預應力后，再噴射混凝土作保護層。

(3)改變結構體系加固:改變結構體系加固舊橋通常是指增設附加構件，或進行技術改造，使橋梁的體系和受力狀況發生改變，從而改善橋梁的性能，達到提高承載能力的目的。目前采用的加固方法大致有增設八字撐架，梁的連續加固，梁拱結合及斜拉改造等方法。

2.3 拱式橋梁加固改造

(1)雙曲拱橋的加固技術。雙曲拱橋的加固技術主要有以下幾方面:

①拱肋的加固;②加厚拱板;③加強橫向聯系;④調整拱軸線與壓力線;⑤減輕拱上建筑重量;⑥增加拱肋加固法;⑦用預應力拉桿加固葵花式雙曲拱橋;⑧改變結構體系。

(2)鋼筋混凝土拱橋的加固改造。除了雙曲拱橋、石拱橋以外，全國尚有為數眾多的箱形拱、肋拱、析架拱、板拱等其他類型的鋼筋混凝土拱橋，其加固改造方法與雙曲拱橋基本相同。

2.4 橋梁基礎加固

(1)加樁加固:當橋臺基底下有軟臥層或橋臺基礎未置于堅硬的巖石基礎上而發生沉降以及橋墩的基礎被嚴重沖刷時，可采用在橋臺外圍加樁，在沉井基礎內加樁，或者在橋墩上、下游加樁的方法對上述墩、臺進行加固。通常采用的加樁方法有旋噴樁加固、鉆孔樁加固、預制混凝土樁加固以及鋼管樁加固等。

(2)頂推加固:對于發生橋臺水平位移的混凝土橋，可采用頂推法消除因橋臺位移引起的病害。

(3)用鋼筋混凝土箍套加固:當墩、臺或樁等下部結構因承載能力不足、施工質量不好、水流沖刷磨損、風化剝蝕、排水不良以及其他因素如地震、火災、船舶和漂浮物撞擊等造成損壞、變形、側移及鼓肚等各種病害時，可以采取在有缺陷的墩、臺和樁基等的外圍澆筑一層鋼筋混凝土箍套的方法進行加固。

由上分析可知，橋梁病害是客觀存在的，我們只有對橋梁存在的缺陷和病害產生的原因進行深入的分析，確定導致缺陷和病害產生的因素，針對這些導致病害產生的因數制定科學合理的養護管理措施;才能達到抑制和消除病害所帶來的損害。

參考文獻

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[2]王國鼎，袁海慶，陳開利.橋梁檢測與加固[M].北京:人民交通出版社，2006.