道路桥梁工程结构的病害与加固技术

道路桥梁工程结构的病害与加固技术

魏景域

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摘要：当前，在道路桥梁工程结构病害管控过程中，工作人员需要分析裂缝、腐蚀、混凝土剥落、蜂窝状剥落的基本成因。在加固作业中采取差异化的管控措施，提升道路桥梁工程结构的稳定性和牢固性。在该环节，技术人员可采用梁下加固、支座更换、混凝土修复、支撑结构加固、预应力加固、防腐蚀保护等不同策略，应对复杂多变的外部环境和条件，从而使道路桥梁工程结构的稳定性和牢固性得到提升。本文对道路桥梁工程结构的病害与加固技术进行简要分析探讨。

关键词：道路桥梁；结构；病害；加固

引言

现阶段，在道路桥梁工程结构病害管控过程中，工程师需要采取有效的加固措施，对结构破损部位进行补充完善；同时通过前期细致、深入分析，进行结构损坏程度评价、结构计算，采取灵活高效的管控方法，提升整体结构的稳定性和牢固性。

1道路桥梁工程结构的病害

1.1裂缝

裂缝是道路桥梁工程结构中常见的病害，其通常是由荷载或应力失衡所导致的。比如当桥梁的荷载发生变化时，会导致结构内部的应力分布改变。高应力区域可能导致整体结构发生裂缝，从而影响结构的稳定。另外，大部分桥梁工程通常是以钢筋混凝土为主体结构，而相关主体结构极易受到外在温度的影响，出现膨胀或收缩现象，当相关指标超出应力结构的承载极限时便会引起裂缝[1]。具体来说，由于不同材料具备不同的热膨胀系数以及机械特性，如果工程人员未对温度问题进行把控，未进行实时高效的温度监测，则会导致结构出现裂缝。除此之外，外在环境因素也会给道路桥梁原有结构带来破坏，削弱结构的稳定性，降低强度，从而导致其裂缝现象进一步加剧。

1.2锈蚀问题

在道路桥梁工程结构中包含大量钢结构材料，相关金属物质极易受到外在理化环境的影响。当区域氧气和水的含量过高时，便会引发相应的氧化反应，产生金属氧化物，从而给表面带来锈蚀问题。另外当金属表面与水接触，在氧气的共同作用下，会导致氧化反应加剧。一般情况下，道路桥梁工程中所产生的锈蚀现象通常包含一个完整的电化学过程，涉及阴极区域和阳极区域。而为了有效管控道路桥梁工程中的锈蚀问题，工程师通常会结合牺牲阳极的方法来减缓腐蚀。但是由于工程人员未对阳极材料进行定期更换，从而导致阴极材料遭受腐蚀影响。除此之外，在部分高浓度盐碱的地区极易生成相应的电解质，提供导电通路，从而导致整个钢结构材料的锈蚀问题加剧，一旦相关金属材料产生锈蚀现象便会引发金属膨胀，导致结构开裂。工程人员在锈蚀管控过程中需要重点对腐蚀速率进行计算，评估锈蚀的严重程度，通常以毫米每年或英寸每年作为计量单位，必要时采取有效应对措施，同时也需要根据百分比或等级来表示金属表面的锈蚀程度，分为轻微、中等、严重等不同的级别。

1.3混凝土剥落

混凝土剥落在道路桥梁工程结构中较为常见，其通常表现在混凝土桥梁结构表面脱落、破碎，导致整体结构的耐久性和安全性大幅度降低。引发混凝土剥落病害的原因较多，首先冻融循环是导致混凝土剥落的常见因素，一般情况下，混凝土吸水后会膨胀，以至于内部应力增加，在超出极限数值时，导致结构崩塌、破裂；另外，当相关区域的盐碱腐蚀过大时，会引发混凝土内部溶解和再结晶，会伴随热量的释放，从而出现相应的热膨胀现象。在沿海地区以及冰雪融化地区的盐腐蚀现象较为明显。

2道路桥梁工程结构的加固技术

2.1梁下加固

梁下加固技术在道路桥梁工程中的应用较为常见，相关加固技术主要是通过增强桥梁结构的承载能力，特别在混凝土桥梁结构中，工作人员可通过结构管控，对应力结构进行补充优化，提升整体结构的稳定性和牢固性[2]。工作人员在该环节需要对加固材料、架构、工艺以及施工技巧进行灵活选用。首先，工作人员需要评估结构的完整性，检测当前桥梁的状态，对上文所讲解到的腐蚀、损伤、裂纹等影响结构强度的因素进行分析，评估在梁下加固过程中所需要使用的加固工艺材料，以及所需要达成的加固效果。一般情况下，在对加固材料进行选用环节包含对预应力混凝土、复合材料、碳纤维增强材料的使用，须考虑桥梁的负载需求以及外在环境条件，结合工程预算，对梁下加固措施进行合理选用；紧接着，工作人员便需要对工作进行结构设置，其作为梁下加固中不可或缺的一部分，起到传递荷载的作用。支柱结构应当具备几何形状，能够均匀分散外部应力，确保整体结构稳固可靠。在具体加固过程中，工作人员可通过添加横梁的方式，在底部增加新的横梁装置来承接荷载；同时也可利用预应力混凝土来增强结构强度，如加装钢板来提供额外的应力支持。而针对部分特殊的结构，如损伤、裂纹、剥落，工程师可利用喷涂混凝土的工艺，将相关结构补充补全。在梁下加固过程中，工作人员需要进行负载测验，验证承载能力是否满足标准；之后再逐步施加荷载来监测结构形变状况，确保桥梁在后续使用过程中更加安全、可靠。

2.2支座更换

在对桥梁结构进行加固的过程中，工作人员也需要对支座更换作业引起足够重视，其作为桥梁升级以及结构替换过程中不可或缺的一项举措，工作人员需要采取顶层设计，完成对整个结构的优化改善。一般情况下，当桥梁工程出现老化、腐蚀现象，其结构承载性能会大幅度降低，并且在地震、交通事故以及意外事件的影响下，可能会导致支座损坏，因此对支座进行不断升级、优化是必不可少的。同时，随着技术不断更新、升级，支座技术取得不断发展进步，此时可进行新旧技术的替换，通过更换支座来提高桥梁结构的综合承载性能。首先，在支座更换环节，工作人员需要进行全方位的技术评估、细节评估，确定支座是否需要更换，参照前期的工程调研，分析病害机理和影响程度，制定出全新的新支座施工计划和更换方案；紧接着，工程师便需要对支座进行设计，通常情况下可结合橡胶支座、钢支座，根据桥梁设计要求来完成对不同支座的选用。在正式施工前，施工人员需要将旧支座拆除掉，但是也需要完成对支护结构的施工，保障拆除工作安全进行；紧接着，便需要对新支座进行安装调整，保证其在正确位置上发挥出应有的性能。在完成支座的更换之后，工程师便需要测验新支座的性能，在测试通过之后，再将桥梁工程投入使用.

2.3混凝土修复和加固技术

在道路桥梁工程结构加固作业中，工程师也需要合理应用混凝土修复和加固技术，提升工程结构的稳定性。首先，工作人员需要对混凝土表面进行修复清理，比如将其表面的污垢、油脂以及松散的混凝土清理干净，并选取合适的修复材料，如修复砂浆、聚合物，将其灌注到对应的裂缝区域，对孔洞损坏进行修复。为了提高修复效率，工作人员可适当选用粘接剂，保证修复材料与混凝土材料粘接良好。而在后续对混凝土进行加固的过程中，工作人员可采取钢筋加固措施，可在混凝土结构中增加对应的钢结构，在其中设置钢筋材料，并且重新进行浇筑，以此来增强其抗张强度。针对部分特种混凝土，工作人员可采取碳纤维增强材料，对其进行修复改善，通过将其贴附在混凝土表面，可使其结构强度得到提升。

结语

总体来说，在道路桥梁工程结构病害加固管控过程中，工作人员需要对整个施工工艺、流程、方案进行优化，采取灵活高效的管控措施，提升整体结构的稳定性和牢固性，保证施工建设水平和质量得到有效提升。

参考文献：

[1]许江.试述道路桥梁工程常见的结构性病害与加固技术[J].中文科技期刊数据库（引文版）工程技术,2022,3:103-106.

[2]陈五红.道路桥梁工程常见的结构性病害与加固技术探讨[J].门窗,2020(6):2.