淺談公路橋梁常見病害及加固施工技術(shù)

摘要：隨著交通運(yùn)輸事業(yè)日益發(fā)展，很多公路橋梁都出現(xiàn)了不同程度的缺陷、病害，舊危橋改造任務(wù)十分繁重。本文分析了橋梁的常見病害的起因，并提出了加固維修方法。對(duì)有效和合理地解決公路橋梁的病害問題具有重要意義。

關(guān)鍵詞：公路橋梁常見病害加固措施

隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高速公路已經(jīng)成為帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要工具之一，而橋梁則是道路的咽喉。在公路的施工過程中，橋梁建設(shè)占據(jù)了一定的比重，尤其高速公路，根據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，在已經(jīng)投入使用的高速公路中，僅橋梁工程就有40%之多。在未來的城市發(fā)展中，這種情況將會(huì)持續(xù)上升。由于橋梁建設(shè)的施工難度較大，所以，提高公路橋梁建設(shè)的質(zhì)量是促進(jìn)高速公路建設(shè)的關(guān)鍵。橋梁在施工建設(shè)、使用過程中，會(huì)因?yàn)楦鞣N不同的因素引發(fā)質(zhì)量問題，質(zhì)量問題會(huì)降低橋梁的承重能力，縮短了工程應(yīng)有的壽命。

1、公路橋梁常出現(xiàn)的問題

1.1裂縫

混凝土的裂縫是導(dǎo)致橋梁質(zhì)量問題的關(guān)鍵因素之一，一旦有裂縫，混凝土的承載力會(huì)減弱，并由于長(zhǎng)時(shí)間的受力造成嚴(yán)重的問題。但如果裂縫程度小到不足以引起質(zhì)量問題，則不會(huì)影響橋梁的使用性和耐久性，只會(huì)破壞其外觀。

1.2伸縮縫損壞

造成伸縮縫破壞的原因主要有以下幾個(gè)：(1)由于設(shè)計(jì)不周引起的伸縮縫損壞；(2)由于選型不當(dāng)引起的伸縮縫損壞；(3)由于橋墩臺(tái)施工及梁(板)預(yù)制尺寸誤差導(dǎo)致實(shí)際板端預(yù)留間隙與設(shè)計(jì)間隙懸殊而引起的伸縮縫損壞；(4)設(shè)計(jì)與實(shí)際伸縮量不符引起的伸縮縫損壞；(5)板式橡膠伸縮縫由于施工誤差或橡膠板破壞引起的伸縮縫處嚴(yán)重跳車；(6)板式橡膠伸縮縫或鋼板伸縮縫由于伸縮裝置混凝土施工先于兩端瀝青混凝土路面面層而引起的伸縮縫尾端跳車；(7)“反開槽法”施工操作不認(rèn)真引起伸縮縫處跳車；(8)材料選用不當(dāng)引起的伸縮縫損壞。

1.3鋼筋銹蝕

引起鋼筋銹蝕的主要原因是混凝土的密實(shí)性不夠以及鋼筋保護(hù)層厚度不足或遭到破壞，而當(dāng)鋼筋發(fā)生銹蝕時(shí)，銹蝕部分的體積可膨脹至原來體積的10倍以上，從而對(duì)周圍混凝土形成擠壓，造成混凝土開裂、剝蝕、使截面有效尺寸減小，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)承載能力下降，銹蝕剝蝕，使截面有效尺寸減小，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)承載能力下降。銹蝕的直接后果是鋼筋斷面面積減小，對(duì)于以鋼筋作為抗彎能力。鋼筋銹蝕還會(huì)降低混凝土對(duì)鋼筋的握裹力，銹蝕物外流，在結(jié)構(gòu)表面形成銹跡，影響結(jié)構(gòu)美觀。

1.4其他

橋梁結(jié)構(gòu)中其他常見的病害包括：支座破壞，主拱圈軸線下降，牛腿裂縫，墩臺(tái)基礎(chǔ)損壞，橋面變形及破碎甚至脫落，混凝土碳化速度快，碳化深度達(dá)到鋼筋表面，防震蕩塊損壞，橋面破損，欄桿斷裂，伸縮縫損壞，橋頭跳車，這些病害不僅影響橋梁的美觀，也影響橋梁的使用。

2、橋梁加固的原因及目的

原因：1)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、交通量增大，載重等級(jí)發(fā)生變化。2)早年設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想注重于材料的節(jié)省，安全度低。一般來說造成斷面單薄、安全儲(chǔ)備低。3)橋梁耐久性差和年久老化，如磚拱橋等。4)近年修建的橋梁，因設(shè)計(jì)不當(dāng)或者施工質(zhì)量差，也存在著加固的問題。

目的：1)因全國(guó)總體危橋數(shù)量龐大，若將其拆除重建，不僅要耗費(fèi)大量資金，而且工期也較長(zhǎng)；若有計(jì)劃、有步驟的對(duì)現(xiàn)有舊橋進(jìn)行加固改造，橋梁加固后，可以延長(zhǎng)橋梁的使用壽命，用少量的資金投入使橋梁能滿足交通量的需求，還可以緩和橋梁投資的集中性，為國(guó)家?guī)砭薮蟮慕?jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。2)加固設(shè)計(jì)必須本著“牢固可靠、簡(jiǎn)便耐用、經(jīng)濟(jì)適用”的基本原則。

3、加固措施

3.1橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法

在梁頂上加鋪一層鋼筋混凝土層，一般先鑿除舊橋面，使其與原有主梁形成整體，達(dá)到增大主梁有效高度，改善橋梁荷載橫向分布能力，從而達(dá)到提高橋梁的承載能力的目的。

3.2增大截面和配筋加固法

當(dāng)梁的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和抗裂性能不足時(shí)通常采用增大構(gòu)件截面、增大配筋、提高配筋率的加固方法，這種方法是在梁底面或側(cè)面加大尺寸、增配主筋、增加梁的有效抗壓高度和抗彎強(qiáng)度，從而提高橋梁的承載力。該法廣泛應(yīng)用于橋梁及拱橋拱肋的加固。

3.3鋼板和拉桿加固

拱橋?qū)τ诠吧咸盍陷^厚的拱橋，在重荷的作用下，拱上側(cè)墻由于填料的擠壓出現(xiàn)外傾和開裂現(xiàn)象。采用在拱橋兩邊側(cè)墻上橫向打孔穿鋼筋，兩端用鋼板錨固的方法限制側(cè)墻繼續(xù)外傾和開裂，經(jīng)實(shí)踐，效果良好。

3.4粘貼鋼板加固法

當(dāng)交通量增加，主梁出現(xiàn)承載力不足或出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕的情況時(shí)，梁板橋的主梁會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的橫向裂縫。采用粘結(jié)劑及錨栓，將鋼板粘貼錨固在混凝土結(jié)構(gòu)的受拉邊緣或薄弱部位，使其與結(jié)構(gòu)形成整體，以鋼板代替增設(shè)的補(bǔ)強(qiáng)鋼筋，達(dá)到提高橋梁承載力的目的。

3.5蓋梁加固法

蓋梁側(cè)面粘貼的鋼板應(yīng)預(yù)先設(shè)計(jì)尺寸裁出備用，在蓋梁側(cè)面放出粘鋼位置大樣用切割機(jī)沿邊線切割砼深1CM，然后用鋼釬鑿毛，剔出帶槽，在剔好的槽內(nèi)按設(shè)計(jì)錨固間距鉆孔，空乓機(jī)吹凈孔內(nèi)粉塵后用配好的環(huán)氧樹脂在孔內(nèi)植人螺栓。根據(jù)蓋梁預(yù)埋螺栓情況確定鋼帶鉆孔位置，用角磨機(jī)對(duì)鑰板貓合面除銹并打出橫紋貓結(jié)前用丙酮對(duì)鋼板貓結(jié)面及鹼表面進(jìn)行擦拭，以去除灰塵及油漬。硅表面用毛刷涂一道環(huán)氧膠液，鋼板翁結(jié)面涂抹配好的環(huán)氧砂漿，砂漿涂抹宜中厚外薄，均勻一致，然后對(duì)準(zhǔn)孔位粘合到硅表面。鋼板粘好后立即緊固螺母，交替間隔緊固，同時(shí)不斷輕敲鋼板使砂漿擴(kuò)散，排出氣泡，使鑰板平整，漿體飽滿密實(shí)。粘完鋼板30H后，用小錘輕敲鋼板表面，判斷密實(shí)程度如鋼板貓結(jié)面小于此應(yīng)剝下重粘。鋼板貓結(jié)合格后應(yīng)及時(shí)刷防銹漆。鋼板的環(huán)氧砂漿固化后，支立模板在蓋梁底部澆筑環(huán)氧砂漿。

環(huán)氧鹼應(yīng)澆筑密實(shí)，與原硅結(jié)為一體。

3.6采用新材料

傳統(tǒng)的建筑材料(如鋼筋、水泥等)已被廣泛應(yīng)用于實(shí)際建筑加固工程中，其研究也已經(jīng)相當(dāng)成熟，而一些新興的建筑材料越來越成為當(dāng)前人們開發(fā)應(yīng)用和研究的熱點(diǎn)，它們主要有：碳纖維加強(qiáng)塑料(CFRP)、加固用高性能混凝土(HPC)。

4、結(jié)束語(yǔ)

公路橋梁加固施工工藝相對(duì)較復(fù)雜，要求橋梁加固工程取長(zhǎng)補(bǔ)短，不僅延長(zhǎng)了原橋的使用壽命，同時(shí)還增強(qiáng)了原橋的承載能力。因此，加速我國(guó)舊橋加固或改造技術(shù)的研究，不僅能更好地、及時(shí)地為現(xiàn)代交通運(yùn)輸服務(wù)，而且能為國(guó)家?guī)砭薮蟮慕?jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉慧琴，王振華，孫全祥.喇嘛灣黃河大橋病害產(chǎn)生原因及維修加固措施[J].山西建筑，2008.

[2]任旭東，張曉誠(chéng).淺談公路橋梁的養(yǎng)護(hù)與維修加固.西安市市政設(shè)施管理局，西安市第一市政工程公司[J].山西建筑，2009.