RC簡支空心板橋梁病害分析與檢測加固方法的分析

陳明明

(合肥工大工程試驗檢測有限責任公司,安徽 合肥 230009)

0 引 言

人們的交通和生活離不開橋梁的支持，橋梁的結構安全關乎著社會的發展和人們的生命安全。目前，交通量在不斷增長，重型機械車輛也應用在日常的運輸中，對橋梁產生了不同程度的損傷。因此，相關負責人員應加強對橋梁安全隱患的監測，并進行相應的加固，提升人們交通出行安全。

1 橋梁中的病害分析及檢測方法

RC簡支空心板橋梁指的是混凝土簡支空心板橋梁，我國目前有大量的鋼筋混凝土簡支橋梁均始建于上世紀七十年代左右，但由于當時國家對于橋梁設計并沒有足夠健全的標準和高超的建筑技術，導致其承載力不能滿足現代交通的要求，而隨著日常的使用和負載，導致橋梁表面和內部都出現不同程度的危害，影響整體橋梁的安全性能，存在較大的安全隱患。

根據相關的橋梁檢測要求，應定期對橋梁進行質量檢測，避免出現重大的交通事故。橋梁的主要檢測技術包括：

(1) 混凝土外觀缺陷檢測技術，該法為常規的檢測技術，使用人力進行檢測，通過對橋梁的外部情況判斷其內部是否有缺陷和裂縫等病害，需要使用測量尺、相機、熱成像系統等進行測量。

(2) 橋梁內部病害檢測技術，該技術是通過使用沖擊波回聲或超聲波對橋梁內部進行檢查，發現其中是否有異常情況。

(3) 鋼筋銹蝕檢測技術，通過使用聲波射線法或電位電阻法等進行測量，了解橋梁內部鋼筋的具體情況。

2 上部開裂與裂縫加固技術

RC簡支空心板橋梁在經過長時間的使用過后，上部的結構可能會出現裂縫的情況，存在橫向或縱向的裂縫[1]。裂縫的出現原因有以下幾種：

(1) 由荷載引起的裂縫。混凝土橋梁在承受一定的動、靜荷載量時，會產生應力造成裂縫。應力造成的裂縫分為直接應力裂縫和次應力裂縫。前者是指由外部的荷載力產生的應力直接導致的裂縫；后者指的是荷載力轉化為的次應力造成的裂縫，在橋梁檢測中較為常見，此種裂縫多為劈裂、張拉或剪切型的短縫，在出現短裂縫時橋梁的結構已經達到承載力的極限，很可能造成結構被破壞。在受到中心拉力時，裂縫會貫穿構建的橫截面，同時兼具基本相同，并且與受力方向垂直，結構彎曲的構件受力后，會在橫截面較大的彎距附近產生裂縫，裂縫走向為中和軸方向。

(2) 溫度變化引起的裂縫。混凝土的一大特質是熱脹冷縮，在外部溫度發生變化時，混凝土會發生變形，若沒有足夠的空間縫隙，則會導致其在受束縛時對外部產生應力，破壞橋梁的結構，影響原有的橋梁荷載力。

(3) 施工工藝質量引起的裂縫。混凝土橋梁的施工中要經歷結構澆筑、制作構件、拼裝等過程，在實際的施工時需要較高水平的專業技術，否則會在修建的過程中出現較多的裂縫。

橋梁中的裂縫在檢測出現后應立即進行維護修補，防止裂縫變大影響橋梁的安全性。

具體的橋梁裂縫修補方法包括：

(1) 結構加固法，主要針對影響到混凝土橋梁結構功能的裂縫，通過使用張貼鋼板加固、張貼碳纖維布、增設支點、補充混凝土加固等維修方法，避免裂縫進一步的擴大。

(2) 灌漿法，該方法是將修補漿通過一定的壓力灌輸到裂縫部位，將混凝土裂縫消除，恢復橋梁的完整性，一般適用于深度較深、寬度較大的裂縫的維修中，能夠增加橋梁的使用壽命。

(3) 混凝土置換法，將橋梁損壞裂縫中的混凝土雜質取出，在其中注入其他的修補材料，恢復橋梁的功能。

(4) 表面處理法，將混凝土表面處理干凈，將粘合劑在細小的裂縫處涂抹，避免其進一步擴大，提高橋梁的耐久性。

3 伸縮縫破損與維修

橋梁的伸縮縫是為了減緩車輛荷載等原因引起的橋梁上部結構之間移動而設計的在橋的梁端與橋臺鉸接位置的伸縮裝置。伸縮縫由于處于橋梁中，直接受車輛的荷載力和自然環境的侵襲，因而易受各種因素影響而損壞失靈。導致其破損的原因主要有：

(1) 設計不合理。在RC簡支空心板橋梁的設計時，設計時對于橋梁端部的荷載力沒有足夠的考慮，導致在日常的使用中，梁端出現破損情況，導致伸縮裝置失靈，伸縮縫損壞。或者設計時在計算時沒有將影響變形的因素全部考慮到，導致伸縮間距不合理，在使用后出現破損的現象。

(2) 伸縮縫裝置質量較差。伸縮縫是由伸縮裝置構成，其中的構件的質量強度和彈性不足導致其在應用中可能出現損壞現象。

(3) 伸縮縫的施工沒有按設計要求完成。在施工時，工作人員對于定位角鋼的位置不準確，使得伸縮裝置不能正常使用，可能出現縫距過小或縫距過大的現象，影響橋梁的良好使用。

在橋梁伸縮縫損壞時，應根據實際情況進行維修，先將其周圍的破碎的雜物和灰塵等進行清理，保持周圍板體基面清潔，再用水將基面充分濕潤，隨后進行支模和混凝土的澆筑，澆筑后需要對混凝土進行維護，保證其質量合格。

4 橋面滲水與水加固

混凝土材料具有一定的防水性，在潮濕的環境和下雨時能夠保持一定的穩定性和強度。但是在長期接受日曬和雨淋的氣候環境中，會使混凝土構件發生風化的現象，質量變差，影響其整體結構的穩定性。另外，橋面的混凝土厚度較薄，與空氣環境的接觸面積也更大，導致其受到影響的程度也越深。在橋梁的長期使用中，發生塑性開裂的幾率也較大，在出現裂縫時及時的進行早期維護和管理能夠減少開裂帶來的影響，但不能夠使裂縫消失，隨著后期橋梁的繼續使用，在車輛負荷力的影響下會使裂縫繼續擴大，會有腐蝕性的液體從裂縫進入，導致橋梁的結構更容易被損壞。

混凝土橋面滲水會導致會對橋梁內部的鋼筋進行腐蝕，導致混凝土整體結構的強度有所降低，使橋梁的壽命明顯的縮減[2]。在20世紀七八十年代，我國橋梁建設中對于橋面防水沒有相應的要求，導致防水問題對橋梁的影響較大。從20世紀80年代末開始，國家陸續發布了多個相關的公路設計規范，要求橋梁在設計修建時應設置防水層，減少維修和養護，提高使用年限。

橋面出現滲水狀況時，應在橋面設置相應的防水層，同時重視排水系統。在設置排水層時，應結合橋面的具體情況選擇剛性防水層或者柔性防水層。剛性防水是指通過調配材料或在建材中摻加防水外加劑等方式來達到防水目的，柔性防水層是指在橋梁的建設中。將防水層鋪設在瀝青層和混凝土層中間，形成防水效果。

5 支座開裂與維修更換

橋梁支座是連接橋梁上下結構的重要構件，位于橋梁和墊石之間，能夠將上部收到的荷載傳到下部，是橋梁重要的傳力裝置。由于其所處位置一般較高，導致在日常檢測和養護中，難以做到全面的維護處理。橋梁支座養護不及時可能會導致支座處梁體出現滲水，支座處的橡膠受到雨水等環境因素的影響會加快老化，從而失去正常的伸縮功能或開裂。另外，設計師在構建橋梁時沒有充分考慮到荷載量的大小，使其按照正常支座荷載量設計的支座不能滿足交通需求，支座在長期超負荷的情況下會出現疲勞損傷或開裂等不良情況。安裝支座時，由于橋梁支座偏位導致其受力不均勻，使得梁體附加內力過大，會影響整體橋梁的正常使用，增加安全隱患。

在橋梁支座開裂時，應對其進行修補。可以根據具體的裂縫大小使用封縫膠液、埋設灌漿或粘貼碳纖維布等進行處理，在裂縫較大并且較為彎曲時，可以使用分段式分叉搭接的方法進行封閉處理，在支座彈性消失或裂縫過大時，應將支座進行更換。

6 結束語

綜上所述，橋梁在使用的過程中，必然會產生一定程度的病害，維護人員應定期對橋梁進行詳細的檢測，并對其中的損害進行及時的維護和保養，避免擴大損傷，引起更大的損失，影響橋梁的整體安全性能。