道路桥梁结构病害与加固施工分析

道路桥梁结构病害与加固施工分析

秦文超

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摘要：我国交通的快速发展，高速公路、一级公路以及道路桥梁的数量逐渐增加。道路桥梁病害会直接威胁到交通安全，开展桥梁病害分析并制订出科学合理的加固措施，对确保道路桥梁的安全使用发挥着重要作用。文章对道路桥梁结构病害与加固施工进行分析，可供相关人员参考。

关键词：道路桥梁；结构病害；加固施工

引言

随着道路交通量的逐渐增多，人们对道路桥梁的建设和维修加固保养技术都提出了更高的要求，为了延长道路桥梁的使用年限，减少经济损失，道路桥梁的加固技术逐渐得到重视，应用加固技术对桥梁的常见结构病害进行处理，不仅能够在一定程度上提高结构的强度和稳定性，还能延长桥梁的寿命，增强桥梁的各部分使用性能，提高桥梁的质量。因此，在新的交通形势及交通背景下，对道路桥梁进行适时的维修加固和保养是十分必要的。

1道路桥梁结构病害

1.1墩台开裂

道路桥梁墩台设计为大型混凝土结构，为桥梁的主要支撑结构，受到上部荷载等因素的影响，墩台开裂现象较为常见，开裂方式也比较多，主要有以下四种：①竖向裂缝。墩台混凝土结构浇筑完成后如果没有进行有效养护，或者由于承受竖向荷载超过设计能力，会使桥梁墩台产生竖向裂缝。②水平裂缝。如果墩台采用大型混凝土结构，进行多次浇筑过程中没有合理处理接缝部位，会使桥梁在使用过程中承受水平荷载。桥墩与支座部位受到局部应力，支座具备的剪切变形能力不能与上部结构水平位移相适应，墩台会产生水平裂缝。③斜向裂缝。墩台承受局部剪切应力，易使墩台产生斜向开裂。④网状裂缝。混凝土结构在硬化过程中产生内部水化热，或者外部温度改变导致应力开裂，形成网状裂缝。

1.2基础沉降问题

桥梁基础不均匀沉降问题属于桥梁结构病害中较为严重的一种，桥梁结构出现较大的不均匀沉降会导致桥面凹陷，严重时会导致桥梁崩塌。桥梁产生不均匀沉降的原因较多，其中最主要的是设计和施工的问题，如果在设计时设计结构不合理，或者没有根据当地的地质水土条件来设计桥梁基础，均会导致桥梁基础在后期使用过程中出现不均匀沉降。另外，施工不当也会导致基础产生不均匀沉降。基础不均匀沉降会给桥梁带来巨大的危害，设计者和施工者应引起重视，一旦发生沉降，应立即采取相应的加固措施，避免发生安全事故。

1.3腐蚀剥落病害

某大桥为钢筋混凝土结构，虽在长期的使用中，由于受风沙灾害等自然因素的影响，对桥造成了破坏，致使混凝土结构开裂，当水和二氧化碳进入其内部时，通常会出现钢筋锈蚀现象，使得其与混凝土呈现逐渐分离的状态，加大了开裂病害出现的概率，引发主梁腐蚀等问题，不仅对桥梁承载力造成了负面影响，而且还降低了桥梁结构质量。另外，冻融剥蚀破坏也是较为常见的现象，一般来说，其主要发生在混凝土构造物暴露在表面，导致混凝土外表面剥落。

2道路桥梁结构加固施工分析

2.1针对墩台沉陷与损坏问题的加固措施

道路桥梁的桥台结构建设于软土地基，采取高填土路堤方式，不能承载桥台与高路堤荷载时，会导致桥台产生沉陷、水平位移和断裂。针对梁式桥结构，如果桥台沉陷、位移无法保持稳定，可通过加孔来降低基础荷载，用于缓解桥台结构产生位移与沉陷，受到高填土对地基荷载的影响，可将路堤进行挖除采用小跨径引格，在后台安装简支板，可以减小地基荷载，对抑止桥台沉陷及位移起到有效作用。但如果后填土存在剪切滑动，会将桥台向着桥梁方向移动，台身与基础会产生断裂，在该情况下只对桥台进行加固是无法解决的，还应该采取相应的防护工程来避免产生滑移，可采取以下三种措施：①桥台台身发生断裂病害，采用钢筋硅等措施进行修复与加固，可结合台身损坏情况来决定，厚度为30-50cm。②台身挡土墙要避免后土压力导致桥台出现偏移，台后打过桩基础并设置承台，承台上面建设挡土墙，可根据受力条件合理设置拉桩，后面安装锚旋板再采用粗钢筋作为拉杆紧固挡土墙。挡土墙可以使桥台承受的土压力得到释放，将水平推力降低于合理区间。③若两个桥台间距较小，桥台下可安装钢筋混凝土支撑梁。

2.2预应力加固技术

预应力加固技术的原理是为了抵消受拉区应力，减小梁的挠度，提高结构的承载能力。预应力加固技术是现阶段桥梁加固的一项重要技术，其采用的方法主要有体外预应力钢绞线加固和张拉碳纤维板，钢绞线加固法是指在桥梁板受拉一侧沿梁板设置绑扎钢绞线，并隔一定距离设置定位箍圈，通过张拉来实现减小梁挠度的效果，进而增强结构的稳定性。张拉碳纤维板的施工工艺比较成熟，首先植入高强度螺栓，固定住端头的张拉构件，然后在梁板和碳纤维板上涂抹黏结剂，粘接张贴碳纤维板，安装完成后，待碳纤维板达到指定强度以后开始张拉，并及时检测梁板挠度，控制张拉应力。

2.3种植钢筋加固技术

在工程中，钢筋外露、锈蚀现象严重，同时由于年限比较久，结构混凝土严重老化，降低了道路桥梁的承载力。因此，在进行道路桥梁加固工作过程中，需要对种植钢筋加固技术进行科学合理的使用，以便进一步加强钢筋的位置。主要步骤如下：第一步，在桥梁结构病害区域进行钻孔，在此环节中应该注重确保受力的均匀性。这就需要对钻孔深度进行严格的控制，促使其与预埋件深度一致，其孔径应该大一些，保证其大于预埋钢筋孔径的2（单位：mm)。第二步：做好相关的清理工作，重点清理锚筋，为接下来的施工创造良好的环境。第三步，钻孔工序完成后需要立即进行植筋施工，在该基础上，还需要进行灌胶植筋回填处理。在种植钢筋加固技术应用中，部分植筋可能需要进行焊接，此时应该明确焊接点位置，使其与胶面保持适当的距离，最好在10（单位：cm）左右。与此同时，应该注重降温手段的运用，增强加固效果。

2.4外包裹纤维塑料加固技术

外包裹纤维塑料加固技术的应用原理与外包裹材料加工技术比较相似，但是两种加固技术实际应用的加固材料及适用的结构病害存在较大差别。具体来讲，外包裹纤维塑料加固技术指的是，在道路桥梁结构病害位置处包裹或粘连纤维塑料，适用于承载梁端头局部损坏等道路桥梁结构病害的修复和加固。纤维塑料为复合型增强材料，具有适用性较强、抗压性能良好、修复效果显著、应用成本低廉、施工操作便捷、后期维护简单等应用优势，经该技术修复和加固的道路桥梁结构往往具备较强的承载能力，且能够解决结构的张力问题，提高结构的抗空气氧化能力和抗风力腐蚀能力，从而降低外界环境因素对道路桥梁使用性能和寿命的影响。但是纤维塑料的可燃性较强，施工单位在采用该技术时需注意采取一定的防护措施。

2.5其他加固技术

对于桥梁基础的不均匀沉降，如果沉降量较小，可以采用压实换填的方式，改变地基的土层土质，提高承载能力。桥梁端头伸缩缝出现损坏，要及时清理伸缩缝中的垃圾杂质，如果破坏轻微，可以进行简单的修补处理；如果破坏严重，要及时更换，保证桥梁的正常使用功能，减少跳车现象的发生。针对混凝土的碳化问题，如果情况轻微，可以采用环氧材料进行修补处理；如果碳化严重，要及时清理表面碳化部分，采用环氧砂浆进行处理，并在表面涂抹环氧基液防止碳化。

结语

综上所述，道路桥梁结构病害分析和采取合理的加固处理措施，可以更好地保桥梁稳定性和安全性，确保荷载可以通过支撑传递到基础。未来还需要进一步加强对桥梁加固与维护管理技术的研究，做好新型加固材料与施工技术方面的研发工作，并对道路桥梁进行科学管理，制订出切实可行的养护措施，使桥梁加固与养护规范化、专业化。

参考文献

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