市政桥梁结构常见危害及加固方法探讨

市政桥梁结构常见危害及加固方法探讨

潘世海

关键词：市政桥梁；常见危害；加固方法；

一、引言

在市政桥梁中，其核心的构成部分就是市政桥梁结构，一旦其产生了病害问题，就会在根本上降低整体的稳定性、安全性。对于市政桥梁结构病害来说，存在很多的影响因素，如质量问题、交通量问题、自然因素等，所以相关人员就应该及时对其进行诊断、加固。在此基础上，能够保证市政桥梁发挥其自身的价值，为车辆、行人提供良好的交通环境。基于此，本文主要对市政桥梁结构常见危害的产生原因与加固方法进行了分析与探讨，以供同仁参考。

二、市政桥梁常见结构病害

（1）钢筋锈蚀。对于市政桥梁来说，钢筋能够在很大程度上，增加其自身的抗弯能力、承载能力。但是，在市政桥梁的实际施工之中，常常会受多种因素的影响，导致钢筋产生锈蚀的问题，严重影响其刚性，降低市政桥梁的承载力。

（2）市政桥梁裂缝。在市政桥梁结构中，裂缝分为两种：其一就是主拱圈裂缝，其属于桥梁拱形的关键结构之一，可以增加桥梁的承载力，而受环境因素、交通流量因素的影响，常常会导致主拱圈产生裂缝。主拱圈裂缝的主要形式为：拱肋裂缝、U型裂缝、横向裂缝、纵向裂缝等。在车辆的长期压力之下，加之市政桥梁钢筋锈蚀的问题，就会导致主梁发生变形甚至裂缝的问题。

（3）基础损坏。在桥梁的结构中，其基础结构为墩台，其在承受梁桥重量的同时，还受车辆重量的影响。另外，浮力、风力、压力等，也是影响市政桥梁墩台的主要因素，进而常常会发生墩台损坏的现象。

三、市政桥梁结构常见危害的产生原因

（1）桥面危害分析

①桥梁墩台顶桥面连续处多出现横向裂缝。一般结构在墩台顶为桥面连续在垂直荷载的作用下，结构表现为简支梁特性，相邻两孔梁(板)的转角位移正好相反，同时桥面连续处构造较弱，这就可能造成桥面铺装的横向开裂。

②桥面出现纵向裂缝，由于桥梁空心板连接处的铰缝比较薄弱，在重载车轮荷载的反复作用下，铰缝混凝土逐渐破损，承载能力降低，并沿着铰缝的位置在桥面处出现纵向裂缝，使空心板的横向抗弯承载力降低。

③在车辆荷载的反复作用下，沥青混凝土骨料间首先失去粘性，松散破损，并逐渐形成小坑槽，在重车的强烈冲击下，会进一步加剧桥面铺装的破坏。

（2）上部结构病害分析

①空心板纵向裂缝。纵向裂缝的产生是多方面因素造成的，后张预应力空心板钢绞线张拉力过大，在底板横向配筋不足情况下容易出现纵向裂缝，对于先张预应力空心板，由于施工原因造成预应力钢绞线混凝土保护层过小，在同样条件控制张拉力下，钢绞线周边混凝土压应力要比其他截面应力大，形成应力的不均匀分布，当预压力过大等引起的横向拉力超过混凝土极限拉应力时就会形成混凝土纵向裂缝。

②预应力连续箱梁裂缝。预应力箱梁底板、腹板和翼缘上产生纵向裂缝的原因如下：由于钢筋保护层较薄，造成裂缝出现；由于箱梁横向过宽、变形、纵向预应力过大以及荷载作用等产生了纵向裂缝。

③梁(板)刮碰病害。部分桥梁板底有车辆刮碰痕迹，混凝土局部破损。造成这种病害的主要原因是桥下通行车辆无视限高标志要求，超高过多梁板无防撞设施，超高物撞击梁板，造成结构损伤。

④空心板局部破损露筋。部分空心板翼缘或腹板出现混凝土酥松脱落，钢筋外露现象；边板容易出现该类病害，其原因主要是由于边板受到雨水的长时间侵蚀，造成钢筋锈蚀胀裂，混凝土脱落。

（3）下部结构病害分析

①墩台盖梁及台背墙病害。个别桥梁台背墙存在裂缝，产生原因可能是在车辆荷载作用下，台后填土对背墙产生力的作用，而台前锥坡填土不密实，无法抵消台后作用力，所以产生该类裂缝。

②墩柱及台身病害。钢筋混凝土墩身存在竖向裂缝的原因如下：由于钢筋保护层较溥；由于基础不均匀沉降；由于混凝土施工时早期形成的收缩裂缝。

③墩台基础病害。部分墩台基础受水流冲刷，导致基础局部有淘空现象。

④支座病害。板式橡胶支座材质均有不同程度的老化、变形，个别支座有完全脱空，剪切角过大等病害。

四、市政桥梁结构危害的加固方法探讨

（1）桥面铺装层的加固

①局部修复凿补法。将水泥混凝土铺装层的表面凿毛，深度以使骨料露出为准；用清水冲洗干净断面并充分润湿，涂刷上同标号的水泥砂浆(或其他粘结材料)，最后在桥梁承载能力容许范围内，铺筑一层1～5cm厚的水泥混凝土铺装层。

②重新浇筑混凝土面板。桥面板的破裂和其他损坏特别严重，混凝土质量或施工状况特别不良，且无适用的修补方法时，就必须采用重新浇筑新的混凝土桥面板的措施，施工时，将原有的行车道铺装全部拆除，再将行车道表面清扫干净，必要时铺入适量短钢筋，配置上l～2层钢筋网，浇筑整体化混凝土。

③桥面补强层加固法。即在旧有桥面上，重新加铺一层混凝土或钢筋混凝土补强层，此方法既修补已出现裂缝、剥离等损坏的桥面板，又能加高原有梁板的有效高度，增加梁板的抗弯能力，改善铰结梁板的荷载横向分布，从而提高桥梁的承载能力。

④其他方法。如加铺一层沥青混凝土，采用混凝土粘结剂或环氧树脂材料修补法，钢纤维混凝土修补法，聚合物混凝土罩面法等。

（2）桥梁结构裂缝加固

塞缝灌浆是把按一定比例配制的水泥(砂)浆环氧树脂(砂)浆，通过喷浆机按一定压力灌入结构物缝隙内，起到填塞裂缝、避免钢筋锈蚀并提高结构整体强度的作用。塞缝灌浆是用胶结材料把结构的裂缝填满，使力的作用、传递尽可能恢复到原来状态。塞缝灌浆一般用于处理桥梁上部、下部结构裂缝，灌浆分为水泥浆、水泥砂浆、环氧树脂浆、环氧树脂砂浆等，具体采用哪一种，应视实际情况而定。通常水泥(砂)浆用于石砌墩、台和拱圈裂缝，由裂缝的大小来决定灌浆中是否掺砂，采用水泥(砂浆造价低、效果好。环氧树脂浆一般用于钢筋混凝土结构物，因为钢筋混凝土构件产生的裂缝较小，易灌满，粘结性好；环氧树脂砂浆多用于桥面裂缝。

（3）桥梁基础加固。对于位于天然地基上的浅基础，由于埋置深度较浅，易受河水冲刷而淘空。受河水改道冲刷桥梁引道，导致桥台基础冲空，引道被毁。桥梁地基局部软弱，致使桥台发生不均匀沉降，引起桥台开裂等。针对以上病害，采取对河床用浆砌片石进行铺砌，上游河床设置丁坝、打木桩扩大桥台基础等方法进行加固。

五、结语

总之，随着我国市政路桥的运营时间的延长，一些市政桥梁出现了不同的程度的病害，这已严重影响到了桥梁的使用性能，甚至会危及桥梁的使用，因此，加强对危害情况及成因进行深入分析，并采取切实可行的加固措施，保障桥梁的高效使用，这对确保高速公路畅通具有十分重要的意义。

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