橋梁病害分析與加固

鄭季雨

（重慶交通大學(xué) 土木工程學(xué)院 重慶 400074）

橋梁病害分析與加固

鄭季雨

（重慶交通大學(xué) 土木工程學(xué)院 重慶 400074）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,交通事業(yè)迅猛發(fā)展。橋梁在長(zhǎng)期的自然環(huán)境和使用環(huán)境下，會(huì)逐漸產(chǎn)生病害，進(jìn)而影響橋梁的結(jié)構(gòu)安全，同時(shí)還威脅著人們的生命財(cái)產(chǎn)。因此,對(duì)橋梁病害的分析與加固顯得尤為重要。本文介紹了橋梁的常見病害及成因，對(duì)其加固和維護(hù)方法進(jìn)行了探討。

橋梁；病害；橋梁檢測(cè)；維護(hù)

0 前言

為了滿足我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，交通事業(yè)也不斷壯大，橋梁作為重要交通樞紐，在經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)建設(shè)中扮演著越來(lái)越重要的角色。由于橋梁建設(shè)數(shù)量大，建設(shè)速度也越來(lái)越快，交通量的增長(zhǎng)及車流量的不斷增加，加之橋梁長(zhǎng)期暴露在各種環(huán)境下遭受暴雨日曬等自然因素的影響等等，橋梁在建成通車后出現(xiàn)了許多問題。這不僅縮短了橋梁的使用年限，而且嚴(yán)重影響了交通運(yùn)輸安全，給國(guó)家和人民帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失和安全隱患。因此，針對(duì)橋梁在建成通車后可能出現(xiàn)的病害進(jìn)行分析，提出相應(yīng)的加固養(yǎng)護(hù)措施顯得尤為重要。

1 橋梁檢查加固的目的和意義

由于橋梁在交通運(yùn)輸線路中的重要地位，為了保證其能正常通車，必須對(duì)橋梁進(jìn)行檢測(cè)加固，排出安全隱患。檢測(cè)橋梁的實(shí)際承載能力，可為橋梁使用及加固提供可靠的依據(jù)；搭建和累積必要的數(shù)據(jù)資料，建立橋梁加固和維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)，為解決橋梁日后出現(xiàn)的病害問題提供方便；檢測(cè)和評(píng)估橋梁的結(jié)構(gòu)質(zhì)量，確定工程的安全性；維護(hù)加固舊橋，減少直接拆除橋梁所帶來(lái)的巨大經(jīng)濟(jì)損失。

2 橋梁病害表現(xiàn)及成因

2.1橋梁常見病害表現(xiàn)

(1)裂縫：一般存在于鋼筋混凝土橋梁中,裂縫過(guò)大會(huì)嚴(yán)重影響橋梁的結(jié)構(gòu)功能。常見裂縫有：由于荷載、溫度等作用效應(yīng)引起的橫向裂縫；由于約束變形或結(jié)構(gòu)錯(cuò)位引起的斜裂縫；由于地震作用形成的交叉裂縫。通常三種裂縫也是其它病害產(chǎn)生的重要原因,比如鋼筋銹蝕、凍融破壞等，都是因?yàn)槠淞芽p出現(xiàn)后沒有及時(shí)處理導(dǎo)致的,裂縫和這些病害疊加在一起,最終導(dǎo)致橋梁的破壞.

(2)混凝土碳化和鋼筋銹蝕：橋梁在裂縫出現(xiàn)后，加速了混凝土的碳化，由于鋼筋暴露在空氣中，也使得鋼筋產(chǎn)生嚴(yán)重銹蝕,大大降低了橋梁的使用年限。

(3)剝蝕：從混凝土表面的破壞來(lái)看,其表面的混凝土保護(hù)層掉落,露出石子和砂礫,一般根據(jù)其成因不同分為不同的類別，比如風(fēng)化、水質(zhì)侵蝕、凍融等。

(4)地基不均勻沉降：地基的沉降會(huì)使橋梁受力不均勻,容易使橋梁產(chǎn)生大量變形裂縫，進(jìn)而引發(fā)其他病害。

2.2我國(guó)橋梁病害成因

（1）鋼筋混凝土自身的缺陷。

如混凝土內(nèi)部存在許多氣泡，空氣與水進(jìn)入后，與鋼筋發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使鋼筋銹蝕；而橋梁周圍環(huán)境也通常呈酸性或堿性，這會(huì)加速混凝土開裂和鋼筋銹蝕,造成難以修復(fù)的破壞。

（2）長(zhǎng)期超負(fù)荷。

隨著重型車輛的數(shù)量不斷加大，部分橋梁長(zhǎng)期處于超負(fù)荷狀態(tài)，性能也逐漸下降。除此之外，橋梁后期通車過(guò)程中養(yǎng)護(hù)不及時(shí)，出現(xiàn)了一些小狀況也沒有進(jìn)行及時(shí)加固處理，這給橋梁的質(zhì)量帶來(lái)嚴(yán)重的問題。

（3）施工方面的原因。

首先，施工階段的材料選配。由于選材不合適，使得水泥在凝結(jié)和膨脹過(guò)程中不正常，鋼筋的性能也不符合要求等等，從而導(dǎo)致橋梁的質(zhì)量不過(guò)關(guān)。其次，某些施工單位為了單方面考慮經(jīng)濟(jì)利益，在施工過(guò)程中偷工減料，沒有嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，這些都嚴(yán)重影響橋梁的使用壽命。

（4）環(huán)境變化。

道路橋梁結(jié)構(gòu)性能也會(huì)受到自然環(huán)境變化的影響。地震、洪水等自然災(zāi)害的發(fā)生會(huì)嚴(yán)重影響到道路橋梁的施工質(zhì)量，存在很多不可預(yù)測(cè)的危害。

3 橋梁檢查與加固

3.1橋梁檢查

（1）經(jīng)常性檢查。

經(jīng)常性檢查是指由橋梁養(yǎng)護(hù)人員進(jìn)行巡視檢查。目的是確保橋梁結(jié)構(gòu)功能正常，使結(jié)構(gòu)能得到及時(shí)的修復(fù)．避免病害進(jìn)一步加深，寫出橋梁檢測(cè)報(bào)告，記錄病害情況。該項(xiàng)檢查的特點(diǎn)是比較靈活，檢查人員可在各種天氣情況下對(duì)橋梁進(jìn)行觀察，只是粗略地了解病害情況。

（2）定期檢查。

定期檢查是指對(duì)橋梁的質(zhì)量狀況進(jìn)行定期跟蹤的全面檢查。通常依靠富有經(jīng)驗(yàn)橋梁檢查工程師，以觀察為主，并運(yùn)用常規(guī)測(cè)量?jī)x器、照相機(jī)等器材，實(shí)地判斷病害原因，做出質(zhì)量狀況評(píng)分，并估計(jì)維修范圍，提出維修加固措施，或提出限制交通的建議。

（3）專業(yè)檢查。

在超載運(yùn)輸，或是地震風(fēng)災(zāi)等自然災(zāi)害后進(jìn)行專業(yè)檢查。現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行詳細(xì)檢查的內(nèi)容有：結(jié)構(gòu)的實(shí)際尺寸、材料特性、橋梁的缺陷(包括裂縫、混凝土缺陷、上部構(gòu)造下沉或變位、墩臺(tái)變位或不均勻沉降等)。并對(duì)橋梁進(jìn)行安全鑒定。

3.2橋梁加固

加固的目的一方面是為了恢復(fù)或提高橋梁的承載能力，另外是為了抑制裂縫的擴(kuò)大，減小病害的進(jìn)一步的發(fā)展。因此橋梁加固應(yīng)與裂縫處理同時(shí)進(jìn)行。

常用的橋梁縱向加固方法：上部結(jié)構(gòu)加固時(shí)可采用橋面補(bǔ)層加固法、增大截面和配筋法、粘貼鋼板法、改變結(jié)構(gòu)受力體系加固法、體外預(yù)應(yīng)力法等，下部結(jié)構(gòu)加固時(shí)可采用擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法、增補(bǔ)樁基加固法、混凝土套箍法、墩臺(tái)拓寬法和橋臺(tái)新建擋土墻加固法。橋梁橫向加固方法有：增設(shè)預(yù)應(yīng)力橫隔板、提高橋梁的橫向剛度。

橋梁裂縫常用的處理方法主要有在裂紋里注漿、保護(hù)層修補(bǔ)、充填等等，采用水泥漿等材料涂抹在裂縫部位，或是噴射一層密實(shí)而且高強(qiáng)度的水泥砂漿保護(hù)層來(lái)封閉裂縫。

4 橋梁的維護(hù)與管理對(duì)策

（1）加強(qiáng)橋梁養(yǎng)護(hù)和管理意識(shí)

橋梁是公路建設(shè)中的重要部分，但養(yǎng)護(hù)卻常常偏向于公路，對(duì)橋梁的小毛病往往不夠重視，從而使橋梁發(fā)生更深的破壞。因此大家要充分認(rèn)識(shí)到只有時(shí)不時(shí)的日常養(yǎng)護(hù)，才能提高橋梁通行能力和延長(zhǎng)橋梁使用壽命。

（2）培養(yǎng)專業(yè)橋梁養(yǎng)護(hù)隊(duì)伍

為了更為徹底、負(fù)責(zé)的養(yǎng)護(hù)維護(hù)橋梁，就需要專門的養(yǎng)護(hù)隊(duì)伍。這就要求橋梁養(yǎng)護(hù)人員不僅要具備專業(yè)的理論知識(shí)，還要有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)；同時(shí)，還要有較為全面的橋梁檢測(cè)設(shè)備，如橋梁檢測(cè)車等。這樣隨時(shí)掌握橋梁的使用狀況，及時(shí)處理各種病害和突發(fā)事件，保證橋梁通車后的養(yǎng)護(hù)工作落實(shí)到位。

（3）加強(qiáng)橋梁的資金投入和管理

許多橋梁建成后不久就病害百出，使得原有計(jì)劃的橋梁維護(hù)措施以及資金滿足不了當(dāng)前橋梁的實(shí)際情況。由此建立橋梁應(yīng)急維修專項(xiàng)資金，遇到問題及時(shí)處理，使快速維修成為可能。可以從以下幾方面進(jìn)行：建立和完善橋梁質(zhì)量評(píng)價(jià)體系，并使其落到實(shí)處，當(dāng)資金不足時(shí)追加資金，保證橋梁維修工作的順利進(jìn)行；同時(shí)，對(duì)于管理單位的維護(hù)資金應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督管理，在進(jìn)行資金劃撥時(shí)要嚴(yán)格按照程序，保證每一筆資金都用到實(shí)處。

（4）在堅(jiān)持傳統(tǒng)方法的基礎(chǔ)上積極創(chuàng)新

對(duì)于橋梁養(yǎng)護(hù)加固，要根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)積極主動(dòng)加固，并以預(yù)防性養(yǎng)護(hù)為主，做到防患于未然。根據(jù)不同情況制定橋梁的具體養(yǎng)護(hù)加固措施。同時(shí)，在傳統(tǒng)的加固方法上不斷嘗試新的途徑，在保證質(zhì)量的同時(shí)節(jié)省經(jīng)濟(jì)費(fèi)用。

5 結(jié)束語(yǔ)

橋梁是交通系統(tǒng)的重要組成部分，這些年我國(guó)修建了許多橋梁，對(duì)于新建橋梁已有比較豐富的設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)，但養(yǎng)護(hù)加固項(xiàng)目，尤其是大型橋梁的養(yǎng)護(hù)加固事業(yè)卻是近幾年才逐漸發(fā)展的，這方面和世界上一些橋梁強(qiáng)國(guó)相比，還存在一定的差距。在維護(hù)加固橋梁時(shí)，我們要充分了解各種病害的產(chǎn)生原因，要利用先進(jìn)的技術(shù)去檢測(cè)病害的產(chǎn)生，有針對(duì)性的去克服不同的病害。同時(shí)，要不斷學(xué)習(xí)和吸收國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)我國(guó)橋梁所面臨的實(shí)際問題提出合適的解決方案，并不斷探索創(chuàng)新，把我國(guó)橋梁耐久性提高到一個(gè)新的水平。

[1]劉陽(yáng).試析公路橋梁病害的表現(xiàn)及管理與防治.管理觀察,2012,(24);146-146

[2]李維漢.試論橋梁病害及維修加固措施.中國(guó)科技博覽,2013,(29);153-153

[3]王金城. 淺談橋梁加固的幾種常用方法及原則[J]. 中國(guó)高新技術(shù)企業(yè),2009,13：142-143.

[4]李星.淺談橋梁工程的加固與維護(hù)[J].陜西師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2009.

U45

B

1007-6344（2017）05-0082-01