公路橋梁結構病害與預應力加固技術簡析

馬明玉

(山西省交通科學研究院，山西太原 030006)

隨著我國建筑業的迅猛發展，公路橋梁工程也取得了較大的發展成就，但由于其結構上存在的一些內在和外在因素的影響，使得公路橋梁結構出現了一些病害，這些病害若得不到有效及時的診治，任其發展，就會對橋梁的安全構成威脅。下面就從公路橋梁結構性病害的產生原因出發進行分析，然后在此基礎上提出了一些實踐中常用的加固措施，并重點分析預應力加固技術。

1 公路橋梁病害產生的原因

公路橋梁作為交通基礎設施中的一個重要組成部分，需要具有足夠的強度，以承受作用在其上面的重力與附加力，并且需要具有一定程度的剛度和穩定性，才能使公路橋梁的安全穩定得到保證。所以，一旦公路橋梁結構的剛度和強度沒有達到要求，就會導致路橋在運行的過程中發生結構破壞。以下就總結了幾點公路橋梁病害的產生原因:1)在路橋的結構設計中本身的技術方面就存在著一些缺陷:a.設計方案的制定工作不盡科學合理;b.制定的設計方案中的公路橋梁工程荷載能力偏低，在實際運行時，就會導致公路橋梁工程的荷載能力小于實際需求，容易引發路橋的結構病害。一旦發生超載現象，后果就更為嚴重。2)在公路橋梁工程的施工過程中，施工單位出于某種目的，未按照設計方案的要求和施工規范建設，施工人員也未嚴格地執行相關的施工標準和設計標準，這就會導致施工質量不合格，這也是影響公路橋梁結構產生病害的一個因素。3)在公路橋梁的施工完成后，要對路橋進行養護，由于后期的養護工作不到位或者是處理不當，也會導致路橋的結構性病害，這也是路橋產生病害的一個因素。4)施工地區或周邊的地質地貌不利于施工，各種自然災害的發生以及不可抗力的出現，這些也都是導致公路橋梁工程病害的重要因素。

2 公路橋梁進行加固的重要性

上一部分我們探討了很多導致路橋結構產生病害的因素，針對這些因素，我們就必須采取措施加以防護，其中最重要的就是對公路橋梁進行加固。加固的重要性主要體現在以下三方面的認識上:1)由于人們的知識認知和建設水平有限，隨著時間的流逝，無論什么樣的橋梁最終都會變為舊橋。受外界環境的影響及公路橋梁自身結構性能的改變都會引起損壞，故要對其進行加固;2)當今社會講究經濟效益，對比建設新橋和加固舊橋，發現后者的經濟效益更好;3)公路橋梁的損壞是影響人民生命財產安全的隱患，必須進行加固處理予以消除。

3 公路橋梁加固的措施及預應力加固技術

3.1 公路橋梁的加固措施

為了避免公路橋梁結構病害的產生，可以從以下幾個方面入手:加強維護和加固的施工管理;加強橋梁所在地區的地質情況勘察;制定積極合理可取的維護保養方案;精選加固公路橋梁的材料;加大對公路橋梁養護人才的培養;完善橋梁的施工、加固、保養。

從最后一點橋梁的施工、加固出發，又可采用以下方法:調整橋梁結構、擴大橋梁面積、橋體添加縱梁、外部進行粘結和施加外部應力。

3.2 預應力加固技術

3.2.1 體外預應力加固技術

體外預應力加固在各種加固技術中屬于最常用技術，它主要是把有防腐能力的預應力筋放在部件的外部，并對梁施加一定的預應力，它產生的反彎矩就可以抵消一些來自于外荷載的內力，從而提高公路橋梁結構的性能。

體外預應力加固技術的特點有:1)公路橋梁加固時采用體外預應力加固技術可以簡化施工，而且可以避免截面力被削減，因為其結構內部可不設置管道，因此對北方天氣較冷的地方相當有意義;2)體外預應力加固方法采用的預應力筋是可以不需更換的，但如有需要，也可以設計成可更換的;3)該方法中預應力筋的利用效率是很高的，而且可以減少摩擦阻力，這點可很有效的抵抗疲勞。

3.2.2 有粘結預應力加固技術

有粘結預應力加固技術施工方便，且結構耐久性高，因此受到了土木人員的極大重視。它是錨固預應力筋，對梁體部分施加預加力，再噴注具有相對較高抗拉強度的砂漿，從而使加固構件有預應力筋很好的粘結在一起，這就構成了預應力的加固體系。

有粘結預應力加固技術的特點有:1)噴注的砂漿保護層可以有效的保護鋼筋，避免鋼筋的銹蝕，提高了構件的耐久性，延長了壽命;2)很大程度上提高了材料的利用效率，可以最大程度的發揮補強材料的性能;3)錨固預應力筋時依靠小型的錨具以及復合砂漿的粘結，這樣錨固工作就更為安全可靠。

3.2.3 高強復合纖維預應力加固技術

高強復合纖維預應力加固技術目前已得到了廣泛的應用，它是高強復合纖維布條對結構施加一定的預應力(錨固或者是粘貼在構件外部)，在該技術施工過程中要重點把握纖維布的錨固和張拉問題。

高強復合纖維預應力加固技術的特點有:1)該技術采用的施加預應力物品為高強復合纖維布，這與傳統加固技術中采用的預應力筋相比，造價低、柔韌性好;2)在保證溫度時，纖維布可以和混凝土共同作業;3)采用的復合纖維布質量很小，故采用該技術一般情況下不會增加原構件的重量;4)該技術的使用范圍特別廣，這是前兩種加固方法所不具備的。

3.3 預應力加固技術的優點

預應力加固技術，就是指公路橋梁結構的構件在承受外部荷載之前，預先對其施加一定的應力，以提高構件剛度，使其達到要求的剛度，增強持久性，來實現穩定橋梁的目的。除此之外，公路橋梁預應力加固技術還有許多的優點:1)預應力加固技術在公路橋梁的施工過程中對交通的影響較低;2)采用預應力加固技術，施工方案靈活便捷，施工工期也很短，所需的勞動力和施工機械都比較少，因此其經濟性很好;3)預應力加固技術基本上對公路橋梁的下部凈空間沒有影響，且對公路橋梁結構的損傷也基本可忽略不計;4)采用預應力加固技術，可以對其采用的預應力筋在任意時間更換，有利于對公路橋梁的維護修補。

4 結語

隨著經濟的快速發展，貨車越來越多，其載重也越來越大，這對公路橋梁的設計提出了更高的要求。而公路橋梁在工程施工中和投入使用中都會產生一些結構病害，因此公路橋梁的加固是我國公路橋梁相關部門亟須解決的問題。本文介紹的預應力加固技術對我們以后工作的開展具有一定的指導意義。

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