道路橋梁結構病害與加固

李英柱

【摘 要】針對我國目前橋梁改造的加固加固市場的混亂局面，加強橋梁養護、管理及設計人員與施工技術隊伍建設是整頓橋梁 加固市場的重要內容之一。特別是在全國基層的橋梁養護、管理及設計與施工人員中，普通橋梁診斷與加固設計知識也是十分重要的。文章敘述了橋梁病害的成因、橋梁加固的流程以及幾種加固增強技術，即裂縫修補技術和加固增強技術。

【關鍵詞】道路橋梁；結構病害；裂縫修補；加固增強

1. 橋梁病害成因分析

中小跨徑混凝土橋梁存在的一些常見病害有：自然環境銹蝕、伸縮縫破壞、橋梁裂縫等。

1.1 自然環境的影響因素分析

一般自然環境因素對橋梁結構的影響就是路面刻蝕、混泥土被碳化。一般情況下，橋梁上面都會出現好多的刻蝕。這些刻蝕不僅影響到橋梁的路面外觀，而且還會因為刻蝕將鋼筋暴漏出來，風雨洗禮后容易生銹，造成結構破壞，大大縮短了橋梁的使用壽命。其次，橋梁路面的混泥土的成分大多含有Ca（OH）2，然而空氣中含有大量的CO2成分，那么空氣中的CO2成分就會和混泥土中的Ca（OH）2產生活血反應生成CaCO3，這就直接影響到了鋼筋混泥土的PH值，造成PH值下降，從而降低橋梁的穩定性。其次，在很多橋梁結構施工時，用的鋼筋都沒有采用防腐處理，那么當混泥土受到自然條件的侵蝕后，PH值下降后就會直接加快了鋼筋的腐蝕速度，大大縮短橋梁的使用壽命。從而造成工程人力物力的浪費，而且耽誤交通的順利通行。

1.2伸縮縫病害。

據目前的調查和研究表明，伸縮縫病害出現的原因有以下幾個方面：①由于設計不周引起的伸縮縫損壞。橋面采用了“搭接角鋼夾橡膠條”式簡易伸縮縫裝置系統，縫頂與現澆橋面混凝土同高，上鋪瀝青混凝土。由于設計中著重強調了解決橋面在伸縮縫處的平整度問題，忽略了橋面混凝土與橋面板的同步伸縮，因此，通車后，瀝青混凝土表面沿縫出現不規則開裂，冬季加寬，夏季拱起。在車輛荷載的長期作用下，橋面鋪裝層（或路面表層）由縫處向里逐漸剪壞，出現啃邊或大范圍的坑槽，給日后修補帶來了更大的困難。②由于選型不當引起的伸縮縫損壞。③由于橋墩臺施工及梁（板）預制尺寸導致實際板端預留間隙與設計間隙懸殊而引起伸縮縫損壞。④設計與實際伸縮量不符引起的伸縮縫破壞。這樣導致在伸縮縫處夏季出現瀝青橋面拱起，冬季出現瀝青混凝土橋面沿縫嚴重開裂的現象。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伸縮縫尾端跳車。⑦“反開槽法”施工操作不認真引起伸縮縫處跳車。目前運用“反開槽法”施工修筑的伸縮裝置有毛勒縫或暗式伸縮縫等。“反開槽法”施工雖然從理論上解決了伸縮縫端頭跳車的問題，但若施工時操作不當，車輛通過時仍有明顯的反映。⑧材料選用不當引起的伸縮縫損壞。

1.3 橋梁的路面裂縫的影響因素分析

在很多時候，橋梁路面在使用過程中會出現好多的裂縫，而且裂縫一直是影響橋梁穩定結構的主要危害。一般遭成橋梁路面出現裂隙的原因有；（1）在橋梁路面通過的車輛造成的摩擦和承受的壓力以及在行車過程中急剎車摩擦都是造成裂隙出現的原因，而且在道路運輸過程中，很多車輛都是超載或者超速行駛，這就造成路面受壓嚴重，長期就會加快橋面出現裂縫的速度。（2）由于我國的橋梁結構是用一些較大壓實度和密度強度都很大的半剛性結構，那么如果溫差較大就會使橋面的鋪裝結構因為熱脹冷縮出現以及稱重壓力變化大出現大量的裂縫。（3）在施工中，由于很多混泥土的配比不合理，那么就造成了在鋪設混泥土后出現初步板結[1]，然后車輛在通過后就會對路面造成擠壓，從而出現大裂縫。并且隨著時間的變長裂縫會越來越大，甚至出現路面坑洼。

2 .橋梁加固的一般流程

在道路橋梁結構發生病害后，需要采取措施進行加固維修或者更換。道路橋梁加固工程一般應遵循以下工作程序：結構可靠性鑒定-加固方案確定-加固設計-施工組織設計-施工-驗收。

結構可靠性鑒定，主要是對病害結構的病情診斷。加固方案好比處方，加固設計是現行規范及有關標準對加固方案的深化過程。加固施工是對被加固結構按加固設計進行加固的施工過程，對于大型結構加固，為確保質量和安全，施工前應編制施工組織設計。

3. 橋梁加固增強技術

橋梁的增強改造可以分為裂縫修補和對橋梁結構的加固增強，下面介紹其特點及其適用的場合。

3.1 裂縫修補技術。裂縫修補的目的在于恢復結構物的防水性和耐久性。

裂縫修補的目的在于恢復結構物的防水性和耐久性，主要技術有：

3.1.1表面處理法，在微裂縫的表面涂抹填料及防水材料，以提高其防水性和耐久性。對于寬度發生變化的裂縫，要設法使用有伸縮性的材料。

3.1.2注漿法，在裂縫中注入樹脂或水泥類材料，以提高其防水性及耐久性。主要注漿材料是環氧樹脂，多采用低壓低速注入法。環氧樹脂注入法與鋼釘并用，可以增強裂縫部位的整體性，是一種防止裂縫繼續發展的好辦法。

3.1.3充填法，這是一種適合于修補較寬裂縫的方法，具體做法是沿裂縫鑿一條深槽，然后在槽內嵌補各種粘結材料，如水泥砂漿、環氧砂漿、膨脹水泥砂漿、環氧樹脂硅、瀝青及各種化學補強劑等。

3.1.4 粘結鋼板封閉法，當鋼筋構件產生主拉應力裂縫時，可對裂縫先進行處理之后，再在裂縫處粘結鋼板，并用膨脹螺栓對鋼板加壓。鋼板粘結方向應和裂縫方向垂直。

3.2 橋梁加固增強技術。本文以最常見的橋梁結構形式的上部結構及其常見的加固方法進行說明。

3.3 橋梁結構加固新技術——錨噴

隨著錨噴技術的快速發展，其也越來越多的應用到橋梁結構的加固上。在橋梁結構的加固和支護巖體的工程中利用錨噴和混泥土作為加固材料。而錨噴技術設計鋼筋網和噴射錨桿的配合使用更加完善了錨噴技術的應用范圍。其次針對橋梁道路的上層結構采用錨噴技術有著巨大優勢。而且針對橋面施工中，為了較快的使路面材料迅速凝結同時加強強度，那么可以在施工材料中添加一些速凝劑[3]。而且在錨噴技術施工時，一般不需要太多復雜程序，而且在施工中可以將材料運輸以及混泥土澆筑等程序有效結合，使橋梁道路設計更加簡單化，進而有著提高施工效率和增強強度的優點。

參考文獻：

[1]鄭智平.淺析道路橋梁病害及加固措施[J ].中國高新技術企業.2011，（9）.

[2]鄭欣.城市道路橋梁常見病害論文聯盟[J].工業技術.2010，（2）.