浅谈道路桥梁结构病害与加固张晓瑜

浅谈道路桥梁结构病害与加固张晓瑜

张晓瑜

枣庄市创佳交通筑路工程有限公司山东枣庄277100

摘要：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。

关键词：道路桥梁；结构病害；裂缝修补；加固增强

道路桥梁一般由路基、路面、桥梁、隧道工程和交通工程设施等几大部分组成。道路桥梁一般是由混凝土结构组成，由于结构上一些内在和外在的因素影响，会使得道路桥梁结构出现一些病害，若得不到有效的诊治，任其发展，会对桥梁安全构成威胁。

一、常见的道路桥梁结构病害

1、路桥地基的不均匀沉降引发的病害地基不均匀沉降是引发路桥病害的最主要原因之一，地基不均匀沉降会使得路桥面各部位受力不均，从而导致裂缝的出现，严重时甚至会导致桥面的塌陷和桥梁的损毁。因此必须予以高度重视，通常地基出现不规则沉降主要有三方面的原因。

其一，施工前勘探和设计的不科学。通常一个项目施工前都必须进行实地的地质勘探，并提出工程地质报告真实反应地段的地质情况，在此基础上再有工程设计师进行工程设计，作出设计图，这两项工作是紧密相连，缺一不可的，对于实际施工起到了基础性的作用，因此，一旦这两项工作没做到位，就很可能导致后期施工地基不稳，出现不均匀沉降。

其二，施工过程中的不规范，工程施工是工程建设的主体工序，因此必须在每一环予以重视，如果在施工环节中出现管理不善，偷工减料，甚至偏离工程设计初衷，则很大程度上影响了工程质量，也就无法保证地基的稳固。

其三，周围环境的影响，由于一个地区可能有数个工程在施工，当周围工程打桩深挖不合理时，则很可能影响到本工程地基的稳固，从而导致地基的不均匀沉降。

2、桥面铺装层出现裂缝通常桥面铺装层出现裂缝有三方面的原因：其一是施工中周围温度变化不均导致的裂缝。目前，我国道路桥梁的铺装层多采用半刚性结构，这种结构虽然能够提升铺装层的强度、密实度以及压实度，但也使得铺装层承重面对温度变化过于敏感，南方温差比较小影响不明显，但在北方由于温差较大，路桥面温度不均引发裂缝比较常见。其二是车辆行驶的影响，车辆行驶中往往会有急刹车现象，还有部分汽车存在超载问题，在这两种情况的持续作用下，路桥面长期受到磨损和挤压，最终很可能出现裂缝。其三是施工中混凝土配料的不合理性，因为目前路桥面主要以水泥混凝土为原材料，混凝土的配比必须根据实际施工需要进行配置，因此一旦施工人员没有真实掌握初凝期锯缝时间，混凝土配比失误时就很容易在竣工通车后产生裂缝。以上裂缝在长期作用下会逐步加宽加深，并最终导致路桥面出现凹陷和坑槽。

3、粱端头局部破损粱端头破损是路桥结构中组容易出现的破损，且比较难修复，其破损主要表现为梁端头伸缩缝的损坏和变形。通常导致梁端头局部破损的原因有以下三个：其一，设计之初计算失误，工程设计师在对路桥进行设计时对于粱端缺乏严谨，对其伸缩量的计算失误，在这样的情况下梁端经过车辆反复碾压极容易破损，并导致伸缩装置的失灵。其二，施工人员施工失误，现实施工中，施工人员应该重点对梁端伸缩缝进行施工，稍微出现闪失都容易导致日后问题的出现。其三，养护工作不足，在养护缺失的前提下很容易导致伸缩装置损坏，特别是容易导致“伸缩缝跳车”，不仅降低了行车人员行车过程中的舒适度，还增加了对桥梁的冲击力，破坏了桥梁整体结构，缩短桥梁的使用寿命。

4、剥蚀剥蚀是自然力和人为因素共同作用的结果，通常表现为公路桥梁表面出现蜂窝面、起皮甚至整体性剥落。剥蚀不仅影响公路桥梁结构的外观形态和整体美观，还会导致钢筋裸露，加速道路桥梁钢筋的锈蚀速率。

5、混凝土的碳化混凝土碳化主要是自然因素造成的，因为空气中二氧化碳会与混凝土中的氢氧化钙发生化学反应形成碳酸钙，导致混凝土碳化，碳化的混凝土PH值会不断下降，而包裹在混凝土中的钢筋一般不做表面防腐处理，PH值过低的混凝土不仅起不到保护钢筋的作用，还会对钢筋造成腐蚀，这不仅大大缩短了桥梁的使用寿命，还可能引发安全事故。

二、道路桥梁加固的一般流程

在桥梁结构发生病害后，需要采取措施进行加固维修或者更换。桥梁加固工程一般应遵循以下工作程序：

结构可靠性鉴定―加固方案确定―加固设计―施丁组织设计―施工―验收。

结构可靠性鉴定，主要是对病害结构的病情诊断。加固方案好比处方，加固设计是现行规范及有关标准对加固方案的深化过程。加固施工是对被加固结构按加固设计进行加固的施工过程，对于大型结构加固，为确保质量和安全，施工前应编制施工组织设计。

三、道路桥梁的加固技术

1、道路桥梁的裂缝修补技术

道路桥梁的裂缝修补主要是依据实际的检测情况判定，检测图纸能够提供明确的施工补救方案，使得结构物的防水性和耐久度得到一定的恢复。一般会使用的方法主要是：

表面的处理，为了提高道路桥梁的防水性和耐久性，可以在微裂缝的表面涂抹填料及防水材料，对于裂纹宽度有变化的裂缝，要设法使用有伸缩性的材料。

注浆法，对于已经有明显裂缝的地方注入树脂或水泥类材料，主要是对道路桥梁的内伤进行有效的修复。使用的注浆材料主要是环氧树脂，使用的方法一般是低压低速注入法。共同使用环氧树脂注入法与钢钉，能够使得裂缝溶为一体，能够很好的防止止裂缝蔓延。

充填法，如果出现了较宽的裂缝，一般采用的方法是沿裂缝凿一条深槽，然后在槽内嵌补各种粘结材料。

表面喷涂法，进行修补之前需要做好喷射工作，即在凿毛处理过的裂缝表面喷射一层密实而且粘度高的水泥砂浆保护层来封闭裂缝。喷浆前，除去结构表面的剥离部分，再将其冲洗干净，湿润湿润，过后开始喷浆。

2、桥梁上部结构加固技术

桥梁上部结构加固技术主要有加大截面加固法、外部粘贴加固法、外部预应力加固法、改变结构体系加固法等。

加大截面加固法主要是将构件的截面面积增大。因为荷载不同以及净空条件不同，所有一般情况下会将其分为2中加固方案，即加大截面面积和加配钢筋。

外部粘贴加固法主要是使用型钢、玻璃钢等材料通过环氧树脂等粘合剂粘贴在结构外部，使得结构承载能力得到很大的提高。一般会将其用在构件尺寸受限制，但是结构承载能力需要得到很大提高的情况下，所有需要保证它的粘和剂的质量。

外部预应力加固法主要的原理是运用预应力原理，在增设的构件或原有构件上施加一定初始应力的一种加固方法。施加预加压力在受拉区，使得部分的自重应力能够抵消，起到卸载、减小跨中挠度的作用。

改变结构体系加固法主要是增设支撑或桥墩，把简支变为连续，在梁下增设如钢架等加劲梁或叠合梁，使得梁内控制截面峰值弯矩大大减小，使得承载能力得到很大的提高。

参考文献：

[1]张景羽.浅谈道路桥梁结构病害与加固[J].黑龙江科技信息，2013，03：282.

[2]郑军.浅谈道路桥梁结构病害与加固[J].科技创业家，2013，06：21.

[3]袁锋.浅析道路桥梁结构病害与加固方法[J].科技致富向导，2012，12：163.