道路桥梁结构病害与加固郭允超

道路桥梁结构病害与加固郭允超

郭允超

郭允超

天元建设集团有限公司山东临沂276016

摘要：道路桥梁施工行业作为我国重点的交通建设事业，在伴随我国高速发展的社会经济过程中逐步发展趋于欣欣向荣之势。针对我国目前桥梁改造的加固加固市场的混乱局面，加强桥梁养护、管理及设计人员与施工技术队伍建设是整顿桥梁加固市场的重要内容之一。特别是在全国基层的桥梁养护、管理及设计与施工人员中，普通桥梁诊断与加固设计知识也是十分重要的。文章叙述了桥梁病害的成因、桥梁加固的流程以及几种加固增强技术，即裂缝修补技术和加固增强技术。鉴于此，笔者就将从对道路桥梁结构病害与加固方法谈起，以加强措施做好相关的管理工作。

关键词：道路桥梁结构病害加固；方法；措施

我国桥梁大部分为建国后所建，桥龄一般为40年左右，桥梁病害开始逐渐暴露，不少桥梁己经或正在发生老化、破损、出现裂缝等现象，危桥逐年增多，承载能力逐年下降，桥梁功能的完善和运转的顺利不仅促进相应地区的经济发展，同时也将改善群众的生活品质。我国多年的实践证明了旧桥的加固、维修工作是一项技术上可行、经济上合理的、符合我国国情的举措。在资金花费相对较小的情况下，采用科学的、合理的加固技术，可以恢复和提高旧桥危桥的承载能力及通行能力。众所周知，道路桥梁一般由路基路面工程、桥梁工程、隧道工程和交通工程设施等几大部分组成，通常情况下采用的是混凝土结构。近年来，由于我国交通量日益增大，给道路桥梁的设计、施工、使用带来了很多难题，再加上道路桥梁结构上一些内在因素的影响，使得道路桥梁结构出现一些病害，严重加大了其结构的损伤程度，如若不进行有效的诊治，而任由其发展，势必会对桥梁安全构成极大的威胁。

1常见的道路桥梁结构病害

道路桥梁作为我国交通业重点建设项目，由于现代社会对其使用功能要求不断提高，其自身结构时刻都面临着加固的问题。根据调查显示，我国还有许多桥梁工程是在改革时期建设的，当时设计要求低，车辆少，桥梁所需承受荷载小，而无法满足现代社会经济的要求；还有的桥梁在还没建成时，因为设计设计方案不当，没有充分考虑其性能，比如说桥型结构不当、设计不合理；或者由于地质原因，比如说滑坡、软基等原因致使桥梁发生病害等，这些都给工程造成了一定的损害，并且增大了工程造价；而且在桥梁工程施工过程中，施工单位资质不达标，在施工中，没有按照设计的要求或者施工规范进行施工，在实际作业期间不能达到设计要求而导致工程质量较差。由于作用荷载的随机性、材料强度的离散性、制造与施工质量的分散性、计算假定的近似性，致使在长期使用过程中桥梁结构产生病害，其具体原因如下：

1.1原设计荷载偏低，交通发展后车辆荷载增大，桥梁因承载能力不足而产生病害。混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝，归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。裂缝产生的原因有：①设计计算阶段，结构计算时不计算或部分漏算；计算模型不合理；结构受力假设与实际受力不符；荷载少算或漏算；内力与配筋计算错误；结构安全系数不够。②施工阶段，不加限制地堆放施工，擅自更改结构施工顺序，改变结构受力特点，随意翻身、起吊、运输、安装；不按设计图纸施工，擅自更改结构施工顺序，改变结构受力模式；不对结构做机器振动下的疲劳强充验算等。③使用阶段，超出设计载荷的重型车辆过桥；受车辆、船舶的接触、撞击；发生大风、大雪、地震、爆炸等。

1.2温度变化引起的裂缝

①年温差。一年中四季温度不断变化，但变化相对缓慢，对桥梁结构的影响主要是导致桥梁的纵向位移，一般可通过桥面伸缩缝、支座位移或设置柔性墩等构造措施相协调，只有结构的位移受到限制时才会引起温度裂缝，例如拱桥、刚架桥等。我国年温差一般以一月和七月平均温度的作为变化幅度。考虑到混凝土的蠕变特性，年温差内力计算时混凝土弹性模量应考虑折减。②日照。桥面板、主梁或桥墩侧面受太阳曝晒后，温度明显高于其它部位，温度梯度呈非线形分布。由于受到自身的约束作用，导致局部拉应力较大，出现裂缝。日照和下述骤然降温是导致结构温度裂缝的最常见原因。③骤然降温。突降大雨、冷空气侵袭、日落等可导致结构外表温度突然下降，但因内部温度变化相对较慢而产生温度突然下降，但因内部温度变化相对较慢而产生温度梯度。

2道路桥梁的加固方法

2.1裂缝修补技术

公路桥梁的裂缝虽然是一种比较不起眼的病害，但是如果长期不进行处理，就会酿成灾难等严重问题。裂缝往往会大大加速桥梁结构钢筋的锈蚀和侵蚀，并致使受力截面发生应力重分布、减小受力有效截面、结构应力增大、承载能力降低等。所以我们应该及时修补裂缝，避免裂缝继续扩大造成更大破坏。裂缝修补的目的在于恢复结构物的防水性和耐久性。其主要技术有：（1）表面处理法：对于微裂缝，可以在表面涂抹填料及防水材料，以提高其防水性和耐久性。如果是宽度发生变化的裂缝，则应该设法使用有伸缩性的材料。（2）塞缝灌浆法：是在路面加固中用得比较普遍，通过试载及使用观察，效果较好的一种方法。通过喷浆机在裂缝中注入按一定比例配制的水泥（砂）浆、环氧树脂（砂）浆，填塞裂缝、避免钢筋锈蚀并提高结构整体强度的作用。（3）表面喷涂法：指通过凿毛处理的缝隙表面，喷射一层粘度高且密实的水泥砂浆作为保护层，来闭合裂缝的一种修补方法。在喷浆前，需除去结构表面的剥离部分，然后用水将其冲洗干净，最后进行喷浆。（4）充填法：这是一种适合于修补较宽裂缝的方法，具体做法是沿裂缝凿一条深槽，将裂缝内部清理干净，然后在槽内嵌补各种粘结材料，如水泥砂浆、环氧砂浆、环氧树脂硅、沥青及各种化学补强剂等。

2.2上部结构的加固

在实行桥梁上部结构的加固增强时我们可以使用锚喷这一新技术。喷射与锚杆、钢筋网等结合起来使用，促进了锚喷技术的完善。喷射硅在与普通现浇硅相比时有许多优点，比如在工艺材料、结构等方面。再加上在施工中需加入了速凝剂，使其又增加了快凝、早期强度高的特点；锚喷技术因不用或只用侧向模板，所以它又具有了施工机械化程度高、可设计性强、速度快、效率高、不中断交通等优点。

2.3桥梁下部结构加固

桥梁下部结构由桥墩、桥台及其下部的基础构成，起着支承桥梁的作用，是桥梁的重要组成部分。其中墩台容易受到上部的结构荷载增大及基础部分出现缺陷的直接影响，所以它易出现裂缝、锈蚀、老化、钢筋外露、空洞、结构的变形移位等问题。由于自然或人为等因素基础会沉降和滑移、不均匀沉降和倾斜。在进行桥梁下部结构加固时应根据墩台基础不同的损坏程度，不同的结构情况进行，以延长桥梁使用寿命。（1）针对桥梁墩台出现贯通裂缝时我们可以用钢筋混凝土墩台结构套箍或护套加固法。（2）对于地基不稳出现地基松软情况，我们可以人工加固地基。砂桩法、树根桩法、高压喷射注浆法和灌浆法都是很好的方法。（3）我们可以选择增补桩基，在桩式基础的周围补加钻孔桩或打入钢筋混凝土预制桩，与此同时还应扩大原承台，注意保证新增承台结构与原承台结构之间的连接和新增承台结构与新增桩基之间的连接。从而提高基础承载力、增加基础稳定性。（4）在墩台地基稳定性能良好、承载能力足够的情况下，我们可以运用增设主梁加固法。新桥梁应该具有荷载等级高、刚度大等特征，与旧梁连接要合理，共同受力，来提高桥梁的承载能力。由于荷载已经在新增主梁后的桥梁结构中重新分布，那么原有主梁所受荷载就会得以减少。

参考文献：

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