橋梁結構損壞的原因分析及治理辦法

摘 要：作為一個國家來說，交通對經濟的發展具有舉足輕重的影響。隨著我國經濟的發展，我國橋梁建設已取得了突飛猛進的發展，但就各個方面的施工實例分析來看，在橋梁設計以及施工方面依然還存在著一定的缺陷，這方面的問題導致橋梁的質量可能有安全隱患。因此，本文就橋梁結構損壞的原因分析及治理辦法提出了一些建議。

關鍵詞：橋梁結構；原因；治理方法

橋梁是道路運輸體系中至關重要的組成部分，對民眾的生產生活都起著至關重要的影響，同時它也起到了區域跨越的作用，而如果說這部分重要環節無法承受來自運輸車輛的荷載，那么就有可能存在安全隱患，這樣的安全隱患不僅對國家的物力、財力造成浪費，也有可能對百姓的人身安全產生影響。

1 橋梁結構損壞的原因

1.1 橋面承載量過大。隨著經濟建設的迅猛發展；各行各業都呈現出一派欣欣向榮的景象，特別是公路建設方面。所有的國家干線、縣、鄉村道路都在大量增加，因而隨之而來的交通設施也日益增多，特別是大噸位的公路運輸車的增加，大大地加重了公路的負荷，導致路況下降。混凝土的干燥收縮和溫度應力，混凝土的碳化反應，鋼筋銹蝕發生的膨脹力也使混凝土產生裂縫，使橋梁產生不正常變形，從而發生混凝土開裂、剝落、鋼筋裸露、銹蝕等現象，甚至損壞。

1.2 地基土質軟。修建在軟土地基上的橋臺，因地基土質軟弱，連接橋梁的路堤填土過高使得橋臺產生過大的沉陷、位移、傾斜，嚴重的發生下臥軟土層的剪切滑移，使橋臺連同路堤一起滑動倒塌。橋墩基礎若設置在同樣軟弱地基上，也會因為地基不均勻沉降或大幅整體沉降而產生變形。

1.3 墩臺修建在砂礫河床上。修建在砂礫河床上的墩臺，如果基礎埋置太淺。洪水發生時基礎底下的砂礫被沖空，使橋梁基礎被架空甚至損壞、倒塌。

1.4 洪水的沖擊。季節性洪水的沖擊，使臺身產生磨耗；特別是輕型空腹橋墩，因沖刷嚴重，磨耗會加劇。

1.5 地震的原因。地震時的特殊水平力作用，加上座機能降低或基礎地殼作用產生振動和位移，從而使墩臺身發生豎直方向的龜裂、斷裂。

2 超載對橋梁結構的損壞以及治理方法

2.1 超載造成橋梁破壞的形態。如果說不針對橋梁上的超載車輛采取完善的措施進行控制，那么就必然引發橋梁受損的情況出現。而當橋梁結構本身出現病害后，車輛行駛所呈現出的效率、性能也就會受到影響，并且長此以往，橋梁的結構性能降低、開裂的現象會越發的嚴重。僅僅以最為常見的組合式橋梁作為案例倆看那，由于其中的橫截面主要是通過多梁形式組成，那么其中所呈現出的破壞現象也就多是橫向聯合結構被破壞。在橋面上，由于結構發生破壞加劇了主梁的撓度，重車道位囂會出現較嚴重的車轍，行車平順性降低。橋面鋪裝沿主梁的鉸縫產生縱向的裂縫。由于橋梁上部結構的各主梁間橫向聯結主要靠鉸縫及混凝土鋪裝層實現，上述病害將導致橫向聯結完全失效。這樣，橋梁橫截面上的主梁之間無法相互傳力，重車道上的荷載將完全作用于輪下一條單獨的主梁上，而橫截面上其他梁沒有分擔，因此，橋梁的整體承載能降低。

2.2 重車通行情況調查方法。為了分析重載車輛對橋梁的破壞形態并進行維修加固，應首先摸清重載交通的情況。具體做法為：對路線進行一定時期的交通流觀測，并對重車稱重，記錄重車的車型、軸重、全車重，以及橫向輪距、車廂全寬、軸間距、車長等，然后按照車重、車型進行分類匯總和分析，根據其載重量大小及在重車中所占比例大小等情況選擇最具代表性的幾種車型，按實測車重及軸重進行平均，得到重載車輛荷載的抽象力學模型，類似于規范中設計荷載車隊中的主車、重車車輛荷載模型，給出總重、車輛縱橫向尺寸、單軸重、軸距、橫向輪距等數據。

2.3 重車荷載對各類橋梁的影響分析。對于斜交橋來說，重車對橋梁的影響略小于同等跨徑的正橋，因為車輛荷載通過斜橋時車輛的兩排輪胎不能同時作用于最不利位置，所以與同跨正交橋相比，其截面內力略小。對于中小跨徑橋梁，隨著跨徑的減小，恒載內力所占比例變小，活載內力所占比例變大，所以活載增大對橋梁內力的整體影響也變大，也就是說重車在小跨徑橋上的荷載效應較大，造成的破壞較嚴重。另外，因為橋梁短，跨徑小，縱向僅能上1輛莆車，因而縱向車距造成的影響不大，最大活載內力的大小由重車的主軸重量決定。

2.4 超載破壞橋梁的加固與維修。超過承載能力運營的橋梁會因病害的出現承載能力降低，而在重載作用下，承載能力降低會更進一步加重橋梁的結構破壞。因此對于重載交通下的橋梁應經常進行檢測，發現問題及時加固處理或采取限載措施，防患于未然，以免造成較大損失。對于如前所述的病害應通過提高承載能力的方法來根治，從根本上解決問題。對于橋面鋪裝及鉸縫的破壞要進行維修補強，以加強橫向聯結，提高橋梁的整體承載能力。具體做法如下：首先銑刨橋面鋪裝，鑿除水泥混凝土鋪裝及鉸縫的松散結構，然后在主梁的頂面鉆孔，用環氧砂漿或其他粘合劑植入一定長度的豎向短鋼筋，該鋼筋伸入鋪裝層，與橋面鋪裝鋼筋網綁扎在一起，起到層間抗剪傳力作用，使橋面鋪裝與主梁聯為一體，鋪裝層有效參與主梁受力。沿鉸縫邊緣也植入短鋼筋，并且交互搭接，以加強鉸縫橫向傳力。水泥混凝土橋面鋪裝的厚度應該增大，如有高方面的限制可考慮取消或減薄瀝青鋪裝層。但如果仍設置瀝青鋪裝，應保證其有一定的厚度，否則過薄的瀝青層在重車輪載下易破壞，影響行車平順。加大水泥鋪裝層的厚度。可以增加橋梁的橫向剛度，加強橋梁上荷載的橫向分布，使重車道上的荷載能夠更多地分配給其他主梁承擔，對于跨中已經發生開裂，剛度降低的重車道下的主梁，如果裂縫較大，不能閉合，破壞嚴重，應更換新梁，如果裂縫分布均勻、細密，在除去橋面鋪裝二期恒載的情況下閉合較好，可用環氧砂漿對裂縫進行修補彌合，并在梁底貼炭纖維布，進行加固補強，提高剛度和承載能力重新使用。

2.5 重載交通下橋梁的運營管理。對于超載嚴重的車輛必須限制通行，以保證橋梁的安全。在收費公路上，還可以實行按車重收費，提高重車的收費標準，讓超載運輸不再有利可圖，促使車主自覺減少汽車的載重量。對于大跨橋梁，要限制車輛通行的縱向間距，嚴格禁止車輛在長大橋上停留，以求減小橋跨上布置的車輛荷載數目。對于車況較差的重車不允許上橋，防止因事故在橋上拋錨。當堵車發生時要派專人看管疏導，任何橋上停滿 80噸以上的重車，其后果都是不可想象的。還應該限制橋上重車超車，使橫向只有一列車通過。車速也不宜過高，以減小車輛的沖擊力和制動力。

3 結語

隨著經濟、科技的發展，現在對公路運輸提出了越來越高的要求。對于橋梁損壞，在嚴令禁止超載的同時，我們還應該從技術上采取有效的措施，提高橋梁承載能力，適應車輛荷載增長的變化，以保證公路運輸的安全、暢通。正如我們所熟知的理論，我們不能改變規律，但我們可以認識、把握、利用規律。在面對橋梁損壞這件事上也一樣，通過現象了解橋梁損壞的本質，改善自然條件，運用科學技術，我相信，在未來，我們的技術終究可以解決這些問題。

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作者簡介：劉豐，身份證號碼：342921197910300030。