既有公路橋梁病害分析及加固研究

秦云鵬

摘要：公路橋梁是公路中的重要組成部分，隨著我國經濟的快速發展，各地之間的人員交流、物資運輸日益頻繁，公路橋梁上車輛的通行密度與日俱增，大型車輛尤其是重栽車輛行駛在公路橋梁上會使得公路橋梁長期處于超負荷運轉的情況下，從而導致公路橋梁出現各種病害。因此，做好對于公路橋梁的日常喬護檢查就顯得尤為重要，通過對公路橋梁進行養護檢查，能夠對公路橋梁所出現的病害及早發現并及時采取針對性的措施予以加固，從而確保公路橋梁的使用壽命。

關鍵詞：既有公路橋梁；病害分；加固

公路橋梁在運營使用過程中，面臨環境變化和車輛超載、重載及材料性能退化等系列因素影響，出現不同特征的病害，這些病害一方面在橋梁的使用過程中不斷惡化，另一方面對結構的安全使用及耐久性造成顯著影響，掌握這些病害的分布特征、形成原因、結構危害，才能開展有針對性的施工處置方法，恢復橋梁使用性能，保障橋梁使用安全和長期性能。

1既有高速公路橋梁病害分析

1.1路面開裂

路面開裂是高速公路中最常出現的一種病害。行車道路面開裂病害的具體表現有鋪裝層脫落、縱橫向裂縫。經過荷載試驗測試，造成這一病害的重要因素有沖擊荷載、鋪裝結構與承載結構等問題。大部分橋梁的沖擊系數都不在規定值范圍內，橋面不平整、臺后填土沉降、車輛的超速行駛、承重結構變化等均會擴大沖擊系數。該路段的橋梁修建時間較早，在病害、鋪裝方面的認識有限，鋼筋的直徑過小，配筋量小承載構件和鋪裝之間的界面連續不穩定。車輛的沖擊荷載會因為鋪裝而破損擴大。同時防水功能減弱之后，雨水直接與主梁接觸，侵蝕主梁中的受力鋼筋，損壞鋼筋混凝土結構。此外，鋪裝的破壞可能改變原有的設計荷載分布情況，縮小了橫向剛度，造成各梁受力不均，撓度增大。

1.2橋頭跳車

隨著我國經濟的快速發展，高等級公路建設取得了突飛猛進的成績，目前，我國高等級公路建設正處“質”與“量”并重的重要發展階段，橋頭跳車現象是公路建設中常見的質量缺陷之一，也是多年來困擾公路行業的一大難題，越來越引起公路建設、設計、監理、施工等部門的重視。嚴重的橋頭跳車現象，不僅使得行車的不舒適感大為增加，而且造成車輛大幅度減速，嚴重的跳車現象導致車輛失控而易發生交通事故。因此，如何解決高等級公路橋頭跳車問題，本文提出了一點膚淺的認識，從理論與實踐上進行了摸索和探討。

1.3表觀缺陷

表觀缺陷出現在混凝土構件中，表現為表層蜂窩、麻面的、孔洞、坑蝕等缺陷，這些缺陷的形成是非結構性的，主要與混凝土材料和施工質量相關，例如，混凝土配合比不佳導致的混凝土坍落度不足、離析、黏合性差等，混凝土澆筑振搗過程不密實從而出現漏漿、黏結不力等。表觀缺陷在一定時間內不直接影響結構的安全和使用，但是，這些表觀缺陷為病害的發生和發展提供了契機，例如，形成氯離子侵蝕通道而加快鋼筋銹蝕、混凝土碳化、橋體開裂等，因而需要引起足夠重視，在短時期內進行修補和加固。

2既有公路橋梁病害加固技術

2.1裂縫的處理加固措施

首先，需要將裂縫標識出來，利用角磨機將裂縫周邊的雜物打磨干凈，同時利用丙嗣（如有油澤等）將裂縫兩側20cm～30cm邊緣處擦洗干凈，再利用背負式吹風機或類似設備吹干凈松散雜物。同時，為了能夠將混凝土裂縫中充滿膠液，同時還要確保壓力，并且確保漿液不產生外滲，就需要利用化學膠液摻入滑石粉拌和成的膠泥將灌漿嘴間隔30cm-50cm粘貼在縱向裂縫處，并且使用這種膠液對灌漿嘴和裂縫表面進行封閉，在6h后進行封口膠固化。其次，進行壓氣試驗，在化學膠液封閉帶硬化后進行氣壓試驗，氣壓控制在200kPa-400kPa，對漏氣部位再次進行封閉，待完成后采用超聲波或鉆孔取樣檢查裂縫飽滿情況。

2.2用換填法加固橋面，預防橋頭跳車

在軟弱地層上鋪設墊層，作為人工填筑的持力層。同時將結構物基底壓力擴散到下臥軟土地層中，使其應力減少到下臥層的許可承載力范圍以內，從而滿足地基穩定性的要求，同時由于墊層材料的壓縮性低于天然的軟粘土層，采用墊層法也可減少地基的沉降量，墊層材料可分柔性材料和剛性材料。柔性材料包括砂土，碎石、石渣、煤灰，礦渣等，剛性材料包括木材墊層，金屬墊層，合成樹脂墊層等。砂、礫石，碎石或石渣等無粘性土是最常采用的墊層材料，因為這類土的強度大，壓縮性小，透水性良好，比較容易使之密實，且在不少地區料源豐富，價格便宜。該法適用與淺層軟土地基的處理，由于該方法施工簡便，在公路建設中應用較為廣泛。

2.3混凝土缺陷處理

對于主梁及下部結構存在的蜂窩、麻面、混凝土剝落、掉塊、缺損、凹陷等缺陷，首先將缺陷部位表層的松散混凝土全部鑿除，露出新鮮混凝土，然后利用人工除銹的方法對缺陷部位的外露鋼筋除銹，并將混凝土表面清理干凈，最后利用聚合物混凝土（或聚合物砂漿）對缺陷部位進行修補。

2.4既有橋梁結構的CFRP加固法

CFRP材料作為一種新型的材料，以其高強度、輕質、耐腐蝕等特點得到了廣泛的運用。其主要做法是利用黏結劑將CFRP材料黏結在加固結構的表面來提高加固結構的抗彎能力。盡管該方法加固效果較明顯，而加固工期短、成本低，但該方法的缺陷也和黏鋼加固一樣，存在提前剝離破壞的問題。當前，CFRP材料加固技術已經在國內外得到了廣泛的運用，其加固形式也演變了不同形式，如外貼CFRP材料，內嵌CFRP板，內嵌CFRP半條，甚至給CFRP材料施加預應力來提高橋梁的承載力等。橋梁結構加固方法也是由復雜多變的環境決定的，因此需要針對加固橋梁的具體情況進行橋梁加固方法的研究分析，結合施工環境等外界條件，選擇合理的加固方法。

綜上所述，高速公路橋梁建筑施工是一項技術性極強的工程，關系重大，因此，應當做好技術控制，杜絕一切危險的發生，保證為順利推進城市化建設作出應有的貢獻。