道路橋梁的常見結構病害及加固技術

劉福磊 門登龍

摘 要：橋梁的結構組成較為復雜，運營環(huán)境特殊，易在內外部因素的共同作用下，發(fā)生結構受損等異常情況。針對此問題，施工單位需將檢測工作落實到位，判斷橋梁各結構的質量情況，必要時采取加固措施，使橋梁恢復至正常的運營狀態(tài)。

關鍵詞：道路橋梁;結構病害;加固技術

0 引言

在交通量不斷增加、荷載等級的提高以及外界環(huán)境因素的影響下，橋梁會出現(xiàn)各種各樣的病害。病害的發(fā)生直接影響到橋梁結構的耐久性和安全性，因此加強對病害的監(jiān)測、及時對病害進行修復，成為當前我國公路養(yǎng)護管理部門的工作重點。

1 道路橋梁的常見結構病害

1.1 高速公路橋梁上部結構病害

高速公路橋梁的上部結構與車輛接觸最多，其安全性直接影響高速公路橋梁的結構安全。在日常對高速公路橋梁的安全檢查維護過程中，應該將其列為重點管理內容。如果檢查不及時就會對橋梁的安全性造成很大影響，嚴重影響高速公路橋梁的使用年限。其中較為常見的問題是，高速公路橋梁的主梁經(jīng)常會出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，主要是橋梁混凝土結構發(fā)生收縮或梁體受到撓曲造成的。這些問題的出現(xiàn)會導致高速公路橋梁發(fā)生安全問題，特別是混凝土的剪力過大，造成支座兩側出現(xiàn)一些縫隙，給混凝土澆筑的橋梁安全帶來隱患，導致主梁發(fā)生開裂現(xiàn)象。

1.2 高速公路橋梁下部結構病害

橋梁下部結構中，蓋梁是經(jīng)常發(fā)生病害的構件。蓋梁作為橋梁梁體部分的重要支撐，會起到關鍵的作用，能夠為高速公路橋梁的安全起到重要的保護作用。蓋梁的結構受力相對比較簡單，只是受到重力的影響，特別是受到剪力和軸力的影響。常見的問題是發(fā)生氧化腐蝕和裂縫，會對橋梁的安全性構成重大隱患。墩臺也是經(jīng)常發(fā)生病害的構件。墩臺的主要作用是將高速公路橋梁的結構荷載傳遞給地基，保證橋梁基礎結構的穩(wěn)固。墩臺在實際的使用過程中，經(jīng)常會受到天氣、溫度等自然條件的影響，發(fā)生腐蝕和損壞等問題，對橋梁的安全使用造成影響。

1.3 道路橋梁鋼筋銹蝕

鋼筋是道路橋梁中的重要支撐結構，在我國的道路橋梁施工中，會使用到大量的鋼筋，而鋼筋會經(jīng)過長時間的使用后，會出現(xiàn)鋼筋銹蝕的病害。造成鋼筋氧化病害的主要問題是鋼筋周圍的氧化物不斷增加，會加速鋼筋周圍混凝土的膨脹速度，混凝土在不斷積聚的壓力作用下，就會出現(xiàn)裂縫問題，使鋼筋暴露在空氣之中，空氣中的水分就會逐漸與鋼筋發(fā)生氧化反應，當氧化反應達到一定程度后，鋼筋的強度和質量就會明顯下降，鋼筋的抗壓能力、抗彎曲能力都會有不同程度的降低，嚴重時鋼筋還會斷裂，無法對道路橋梁進行支撐，最終導致道路橋梁坍塌，引發(fā)嚴重的危害。鋼筋銹蝕是道路橋梁養(yǎng)護中常見的病害，需要養(yǎng)護和維護人員給予高度的重視，加強對鋼筋結構的養(yǎng)護，保證鋼筋結構的質量。

1.4 橋梁墩臺病害問題

橋梁墩臺病害也是道路橋梁常見的病害類型之一，主要是因為水文條件變化或季節(jié)交替而發(fā)生的基礎性病害，還會因為車流量過大，橋梁墩臺承受的應力分布不均勻而造成橋梁墩臺出現(xiàn)裂縫。橋梁墩臺施工時質量達不到標準，或缺乏科學合理的設計，也會導致橋梁墩臺出現(xiàn)多種基礎性病害。橋梁墩臺出現(xiàn)病害之后，橋梁墩臺的承重能力就會大打折扣，無法承載道路橋梁自身重力和車輛的壓力，最后導致道路橋梁出現(xiàn)坍塌等問題，是危害道路橋梁的主要病害。

2 加固技術

2.1 增加鋼筋混凝土懸臂挑梁

在公路橋梁的改建方法中，增加鋼筋混凝土懸臂挑梁是最為基礎的一項改建方法，它可以和其他的橋梁加固方法一起并行使用，使功效呈數(shù)倍增加。在舊公路橋梁整體結構正常的基礎上，在達到改建基本提載準求時，可以對橋梁主要承重結構的上部位置進行科學合理的加固處理。不僅如此，需要對其舊橋橋面的鋪裝層進行不斷的鋼筋混凝土強化處理。在此基礎上，增設人行道和車輛行駛道的懸臂板，再將人行道板和欄桿進行安裝，以此來實現(xiàn)橋面寬度的增加。增加鋼筋混凝土懸臂挑梁的改建方法主要適用于梁式橋和拱式橋，通常利用此種方法對橋面進行一定的拓寬，但改建方法的主要優(yōu)勢是其橋墩無需拓寬，減少了工作量，顯著提高工作人員的工作效率。

2.2 增加邊梁、邊拱

在公路橋梁的改建加固過程中，橋梁一側的欄桿和人行道板徹底拆除之后，要想真實有效地實現(xiàn)公路橋梁的拓寬，則需要在一側設置邊梁。對于新橋梁和舊橋梁之間的連接結構來說，承受的壓力有限，僅能承載自身重力、人群荷載和人行道恒載，并且不會受到就公路橋梁性能的影響。要想保證公路橋梁在拓寬時安置新增梁，橋墩頂寬度扮演著重要的角色，只有對其進行科學合理的測量和分析，倘若此改建方法不可實行的話，則需要對蓋梁進行一定的拓寬處理。

2.3 直接加固

橋梁的運營環(huán)境復雜，合理采取加固措施有利于維持橋梁的穩(wěn)定性。直接加固是較為基礎的方法，該方法以混凝土構件的實際特點為立足點，向該處增添與原結構材料相兼容的材料，通過新增材料的作用提高混凝土的穩(wěn)定性。在直接加固的方法體系中，粘貼鋼板是重要方法之一，其利用適量的建筑結構膠，將合適尺寸的鋼板粘貼在混凝土結構上，以提高混凝土的承載能力。

2.4 加強橋梁改建工程

隨著交通量的不斷加大，改建危橋工程逐漸成為養(yǎng)護橋梁工程的工作重心。隨著橋梁養(yǎng)護管理部門對危橋改造工程的資金注入，橋梁養(yǎng)護技術水平也得到了提升。應合理利用舊橋資源，聯(lián)合路網(wǎng)對不符合交通量且處于交通樞紐部位的危橋進行改造。為降低成本，在不污染環(huán)境的情況下應優(yōu)先考慮對舊橋進行加固，如因橋梁結構引起的橋梁荷載過低則應考慮拆除重建。舊橋加固過程中工作難度比較大，需要結合技術發(fā)展情況選擇施工工藝，同時減少對原有結構質量安全的損失，加大對原結構的利用率，改善其結構的耐久性，并增加承載能力，使得承載能力符合現(xiàn)有交通量，減少安全事故。

2.5 補強層加固

適度銑刨原橋面，將雜物清理干凈后加固鋼筋，再于該處組織新鋪作業(yè)，形成新的完整橋面結構。銑刨的深度以鋼筋可完全露出為宜，若存在鋼筋數(shù)量不足的情況，需加筋;在鋼筋表面涂抹適量的植筋膠，可改善施工條件，保證了鋼筋與混凝土的充分混合。補強層加固施工采用的是具有良好的韌性和抗裂性的纖維混凝土，施工內容簡單、質量可控，可取得較好的加固效果。

2.6 加強預防性養(yǎng)護維修

預防性養(yǎng)護維修是指對早期病害進行維修處理，避免病害的繼續(xù)發(fā)展，較為常見的處理技術是微表處技術，主要技術原理是利用高分子改性乳化瀝青、礦料等物質，按照一定的配比進行調試，混合物質直接鋪設在路面上，可以快速的與原路面黏合。對路面整體的防水性和抗滑性都有很大程度的提升，以確保高速公路橋梁路面裂縫處理的有效性。

3 結束語

橋梁工程維修加固與養(yǎng)護技術是橋梁管理中非常重要的一部分，是確保橋梁承載能力、降低橋梁安全隱患的重要手段。所以應重視橋梁工程維修加固與養(yǎng)護工作，提高養(yǎng)護人員專業(yè)性，投入更精準的橋梁養(yǎng)護設備，學習并分析先進養(yǎng)護技術，結合實際情況對橋梁進行合理化養(yǎng)護，提高橋梁使用年限和承載能力，大幅提升我國橋梁工程的維修加固與養(yǎng)護技術。

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