道路橋梁結構病害與加固措施

穆珍珍

摘 要：在橋梁正常使用期間內，由于車輛的不斷提速和超重車輛的行駛，以及外界各種客觀因素的作用和影響，會導致橋梁的結構產生不同程度的病害、出現缺陷，嚴重的會影響橋梁正常使用。本文通過對道路橋梁結構的分析，尤其是結構上所存在的危害形式和成因的分析，從而提出加固問題的重要性和主要方法。

關鍵詞：道路橋梁；結構病害；裂縫修補；加固增強

道路橋梁一般都包括路基、路面、橋梁、隧道等部分，其結構一般是混凝土結構，在施工以及長期使用過程中會產生一些病害，如果不能對這些病害進行及時的發現和處理，將會導致道路橋梁的使用性能受到很大影響。一般說來，裂縫主要是由一種或幾種因素引起的，其它因素只是起了裂縫主要是起了裂縫繼續發展或加劇劣化的作用。為了保證交通暢通順利，就需要在橋梁出現病害的時候對橋梁進行加固、維修和改造。橋梁結構常規裂縫機理的產生相當復雜，單因素裂縫是很少的。在道路橋梁結構病害的防治過程中要進行加固處理，保證道路橋梁結構的使用性能。

1 地震對橋梁病害的影響

地震對橋梁的破壞主要是由于地表破壞和橋梁受震破壞引起的。其中地表破壞有地裂、滑坡、塌方、岸坡滑移和砂土液化等現象。地裂會造成橋梁跨度的縮短、伸長或墩臺下沉。在陡峻山區或砂性土和軟黏土河岸處，強烈地震引起的塌方、岸坡滑動以及山石滾落，可使橋梁遭到破壞。

在淺層的飽和或疏松砂土處，地震作用易引起砂土液化，致使橋梁突然下沉或不均勻下沉，甚至使橋梁傾倒。在坡邊土岸或古河道處，地震則往往引起岸坡滑移、開裂和崩坍等現象，造成橋梁破壞。橋梁受震破壞是由于地震使橋梁產生水平和豎直振動，造成橋梁構件的損壞和破壞，甚至使橋梁倒坍。此外，有些橋梁雖然在強度上能夠承受地震的振動力，但由于橋梁上部、下部結構聯結不牢、整體性差，往往會造成橋梁上部和下部結構間產生過大的相對位移，從而導致橋梁破壞。

梁橋受震破壞主要表現為：1）墩臺開裂、傾斜、折斷或下沉；2）支座彎扭、斷裂、傾倒或脫落；3）橋梁上部結構和下部結構間相對位移；4）落梁。

拱橋受震破壞主要表現為：1）拱圈開裂；2）墩臺下沉；3）多孔時墩身開裂、折斷；4）落拱。一般說來，橋梁震害在高烈度震區比低烈度震區重，岸坡滑移和地基失效處的橋梁震害比一般地基處嚴重。

2 橋梁裂縫修補技術

裂縫修補的目的在于恢復結構物的防水性和耐久性，主要技術有：

1）表面處理法，在微裂縫的表面涂抹填料及防水材料，以提高其防水性和耐久性。對于寬度發生變化的裂縫，要設法使用有伸縮性的材料。

2）注漿法，在裂縫中注入樹脂或水泥類材料，以提高其防水性及耐久性。主要注漿材料是環氧樹脂，多采用低壓低速注入法。環氧樹脂注入法與鋼釘并用，可以增強裂縫部位的整體性，是一種防止裂縫繼續發展的好辦法。

3）充填法，這是一種適合于修補較寬裂縫的方法，具體做法是沿裂縫鑿一條深槽，然后在槽內嵌補各種粘結材料，如水泥砂漿、環氧砂漿、膨脹水泥砂漿、環氧樹脂硅、瀝青及各種化學補強劑等。

4）表面噴涂法，噴漿修補是一種在經鑿毛處理的裂縫表面，噴射一層密實而且粘度高的水泥砂漿保護層，來封閉裂縫的修補方法。噴漿前，需要把結構表面的剝離部分除去，再用水沖洗清潔，并在開始噴漿之前把基層濕潤，然后再開始噴漿。

5）粘結鋼板封閉法，當鋼筋構件產生主拉應力裂縫時，可對裂縫先進行處理之后，再在裂縫處粘結鋼板，并用膨脹螺栓對鋼板加壓。鋼板粘結方向應和裂縫方向垂直。

3 橋梁加固增強技術

梁式橋上部結構加固增強技術主要有加大截面加固法、外部粘貼加固法、外部預應力加固法、改變結構體系加固法、增設縱梁加固法。

加大截面加固法采用增大構件的截面面積，根據荷載大小和凈空條件不同，可分為以加大截面面積為主和加配鋼筋為主兩種加固方案。

外部粘貼加固法系用型鋼、玻璃鋼等材料通過環氧樹脂等粘合劑粘貼在結構外部，以提高結構承載能力的一種方法。適用于構件尺寸受限制但又必須大幅度提高結構承載能力的場合，必須保證粘和劑的質量外部預應力加固法指運用預應力原理，在增設的構件或原有構件上施加一定初始應力的一種加固方法。采用對受拉區施加預加壓力，可以抵消部分自重應力，起到卸載、減小跨中撓度、減小裂縫寬度或閉合裂縫的作用。

改變結構體系加固法通過增設支撐或橋墩，把簡支變為連續、在梁下增設如鋼架等加勁梁或疊合梁，以減小梁內控制截面峰值彎矩，提高承載能力的一種加固方法。

增設縱梁加固法在橋梁墩、臺基礎穩定，并具有足夠承載能力的情況下，可采用增設承載能力高和剛度大的新縱梁，這些新梁與舊梁連接在一起共同受力。由于應運中的車輛荷載在新增主梁后的橋梁結構中重新分布，使原梁中所受荷載得以減少，加固后的橋梁承載能力和剛度得以提高。

4 橋梁結構加固新技術――錨噴

隨著施噴機具的發展以及速凝劑的采用，人們把噴射與錨桿、鋼筋網等配合起來使用，促進了錨噴技術的完善。實踐證明，錨噴技術完全可以應用于橋梁上部結構的加固增強。噴射硅的性能噴射硅在工藝材料及結構等方面與普通現澆硅相比有許多優點。施工中需加入速凝劑，因而又具有快凝、早期強度高的特點；錨噴技術不用或只用側向模板，其運輸、澆注、搗固合并為一道工序、設備簡單、占地面積小、施工機械化程度高、速度快、效率高、節省勞動力；可設計性強，即按照加固整治的實際需要可在拱腹下施噴形成各種結構類型；不中斷交通。

5 舊橋梁加鋪瀝青層修復施工技術

舊橋梁路面瀝青加鋪層的施工與新建公路瀝青路面的施工基本相同，施工中包含以下環節：

1）處理破碎板：將原路面嚴重破碎板、嚴重裂縫、板角斷裂等破碎板塊挖除，用早強混凝土或早強鋼筋混凝土進行修補至與原路面齊平，原路涵洞蓋板鋪裝層出現破碎的也應一并處理；

2）穩定原路面板：對卿泥、脫空的混凝土面板及輕微、中等裂縫的面板進行板底壓漿處理，使混凝土面板處于穩定狀態。對使用時間較長，原路面基層為石灰土等水穩定性不良結構的路段，為保險起見，可對全部原有的混凝土面板進行壓漿處理。

3）提高原路面防水能力：對所有縮縫、縱縫、裂縫清縫后，用填縫料灌縫。然后在原混凝土路面上加鋪土工布隔離層或加鋪1.5～2.5cm瀝青混和料隔離層，不做隔離層的應灑布粘層油，以減少路表水下滲并提高加鋪層與原路面的結合能力。

4）加鋪瀝青層：在隔離層（粘層）上加鋪瀝青混凝土面層一般應分為二層，下面層較厚（一般4～8cm），采用熱穩定性較好的開級配粗粒式或中粒式瀝青碎石或瀝青混凝土，上面層較薄（一般厚2～9cm），采用防水性能較好的密級配細粒式或中粒式瀝青混凝土。原水泥混凝土路面橫坡較小時，通過瀝青面層調整路面橫坡不小于1.596。橋面部分可僅加鋪上面層，橋頭兩端50m內的下面層應進行調坡。 面層原材料技術要求、配合比設計、拌和、攤鋪等與常規瀝青類路面施工相同。只是碾壓時，選擇壓實機具噸位應考慮瀝青層的厚度，防止過振引起瀝青混合料二次細粒化。

6 結語

總之，道路橋梁結構使我國交通運輸系統中的重要基礎設施，隨著近年來工程建設的逐漸增多，道路橋梁結構的建設也逐漸變多，道路橋梁的施工以及使用中都可能出現很多病害現象，應該要對病害進行及時的處理，對結構進行加固處理，以提高道路橋梁結構的穩定性、安全性。

參考文獻

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[2]鄭永輝.道路橋梁結構病害與加固分析[J].建筑工程技術與設計，2017，（13）.