道路橋梁的常見(jiàn)結(jié)構(gòu)病害及加固技術(shù)分析

■林 晨 ■尋烏縣城鄉(xiāng)規(guī)劃建設(shè)局，江西 尋烏 342200

在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動(dòng)下，我國(guó)的城市化進(jìn)程不斷加快，人們的生活水平不斷提高，私家車輛的增加對(duì)于道路橋梁的承載能力和穩(wěn)定性提出了更高的要求。相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，由于車輛超載以及車流量巨大、監(jiān)管不力等因素，我國(guó)城市道路橋梁中普遍存在著一些常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)病害，雖然不一定會(huì)造成嚴(yán)重的影響，但是，從安全方面考慮，對(duì)道路橋梁進(jìn)行加固處理，是非常必要的。

1 道路橋梁常見(jiàn)結(jié)構(gòu)病害

1.1 主拱圈裂縫

在道路橋梁的定期檢查中，經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)主拱圈中波的波頂出現(xiàn)縱向裂縫、橫向裂縫及U 型裂縫的裂縫病害，一般存在與拱頂前后10m的范圍內(nèi)，對(duì)于主拱圈的強(qiáng)度和穩(wěn)定性造成相應(yīng)的影響。

1.2 鋪裝層裂縫

在道路橋梁工程施工中，如果環(huán)境溫度的變化較大，則可能會(huì)導(dǎo)致鋪裝層冷熱不均，出現(xiàn)溫差裂縫;在橋梁使用過(guò)程中，正常行駛的車輛如果存在超載、超速等現(xiàn)象，在其長(zhǎng)期作用下，會(huì)對(duì)鋪裝層造成磨損和積壓，引發(fā)應(yīng)力裂縫;如果混凝土配合比設(shè)計(jì)不當(dāng)，或者沒(méi)有做好相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)工作，同樣可能導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。

1.3 鋼筋銹蝕

當(dāng)前，道路橋梁結(jié)構(gòu)一般都是采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，而一旦鋼筋出現(xiàn)銹蝕，其體積會(huì)迅速膨脹到原來(lái)的10 倍以上，同時(shí)導(dǎo)致橋梁的穩(wěn)定性大大降低，周圍的混凝土遭到積壓，進(jìn)而產(chǎn)生開(kāi)裂、剝蝕等病害。而這些問(wèn)題的存在，會(huì)導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)受損，影響橋梁的整體承載能力。不僅如此，鋼筋的銹蝕還會(huì)嚴(yán)重影響橋梁的美觀性。

1.4 端頭局部損壞

導(dǎo)致端頭局部損壞的原因主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:一是設(shè)計(jì)存在缺陷，誤差較大，導(dǎo)致橋梁在施工完成后，承載能力不足;二是施工不當(dāng)，沒(méi)有重點(diǎn)關(guān)注橋梁端頭伸縮縫的施工質(zhì)量，導(dǎo)致橋梁在使用過(guò)程中出現(xiàn)破損;三是養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，在施工完成后，沒(méi)有及時(shí)對(duì)橋梁進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理，導(dǎo)致伸縮縫出現(xiàn)不同程度的損壞，車輛在正常行駛中，可能會(huì)出現(xiàn)跳車現(xiàn)象，嚴(yán)重影響行車安全和橋梁的使用壽命。

1.5 混凝土碳化

在道路橋梁中，混凝土碳化病害主要是由自然因素引起的。在混凝土組分中，含有氫氧化鈣，其會(huì)與空氣中的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，生成碳酸鈣，導(dǎo)致混凝土PH 值的降低。在這種情況下，如果混凝土沒(méi)有經(jīng)過(guò)防腐處理，則不僅無(wú)法對(duì)鋼筋進(jìn)行保護(hù)，還可能造成鋼筋的腐蝕，給橋梁使用帶來(lái)相應(yīng)的安全隱患。

2 道路橋梁加固技術(shù)

2.1 橋面鋪裝加固法

橋面鋪裝加固法包括了局部修復(fù)鑿補(bǔ)法、重新澆筑混凝土面板加固法以及橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法三種。其中，局部修復(fù)鑿補(bǔ)法主要是當(dāng)橋面鋪裝層出現(xiàn)脫落、碎裂時(shí)，對(duì)其進(jìn)行局部修復(fù)。修復(fù)過(guò)程中，需要首先對(duì)鋪裝層表面進(jìn)行鑿毛，清除所有破損的松散物，露出內(nèi)部骨料，然后使用水泥混凝土進(jìn)行修補(bǔ)，并涂刷同標(biāo)號(hào)水泥或者粘結(jié)材料，強(qiáng)化新舊混凝土間的黏結(jié)性;重新澆筑混凝土面板加固法適用于橋面破損相對(duì)嚴(yán)重，單純依靠局部修補(bǔ)無(wú)法達(dá)到預(yù)定效果的情況，需要將道路橋梁上的行車道鋪裝全部拆除，然后重新澆筑混凝土面板，對(duì)橋梁進(jìn)行加固;橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法不僅適用于裂縫的修補(bǔ)和剝離層的復(fù)原，還能夠提升梁板的抗彎能力，提升其承載能力。

2.2 增加截面加固法

對(duì)于橋梁受彎構(gòu)件的承壓區(qū)域，利用混凝土進(jìn)行加固，可以有效增加承壓區(qū)域的截面積和高度，還能夠提升整座橋梁的剛度，包括了橋梁正截面的抗彎能力和斜截面的抗剪能力。在實(shí)際施工中，這種方法具有工藝簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在對(duì)橋梁墻、梁、柱、板等進(jìn)行加固時(shí)，可以采用增加截面加固法。

2.3 混凝土置換加固法

混凝土置換加固法，主要是針對(duì)橋梁承壓區(qū)域強(qiáng)度較低或者存在質(zhì)量缺陷的梁或柱進(jìn)行加固。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于，在加固施工完成后，不會(huì)對(duì)建筑凈空造成影響。不過(guò)其缺陷也比較明顯，即在對(duì)缺陷梁柱進(jìn)行加固處理后，仍然可能存在濕作業(yè)時(shí)間較長(zhǎng)的問(wèn)題。

2.4 灌封膠灌注加固法

當(dāng)?shù)缆窐蛄褐黧w出現(xiàn)變形，或者存在比較嚴(yán)重的裂縫時(shí)，橋梁的承載能力會(huì)逐步下降。在這種情況下，在橋梁加固前，應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行全面檢測(cè)工作，對(duì)病害的原因和具體位置以及危害性進(jìn)行明確，從實(shí)際出發(fā)，制定出相應(yīng)的加固處理方案。對(duì)于承載力剛度不足的橋梁主體，應(yīng)該使用灌封膠，通過(guò)灌注處理的方式，對(duì)裂縫進(jìn)行處理，之后結(jié)合體外預(yù)應(yīng)力加固法、粘結(jié)鋼筋加固法等方法，進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)的加固，促進(jìn)梁體承載力和抗彎力的提高。

2.5 預(yù)應(yīng)力加固法

預(yù)應(yīng)力加固法主要是針對(duì)混凝土受彎構(gòu)件進(jìn)行加固的技術(shù)方法。在預(yù)應(yīng)力及新增外部荷載的共同作用下，拉桿內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生軸向力，同時(shí)由拉桿端錨固偏心傳導(dǎo)至構(gòu)件，對(duì)構(gòu)件形成相應(yīng)的偏心壓力。在上述作用力的影響下，外部荷載對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件的影響會(huì)出現(xiàn)明顯的下降，使得構(gòu)件的整體抗彎承載能力、斜截面抗剪承載能力得到有效提高。不僅如此，通過(guò)這種壓力的有效傳遞，能夠?qū)Y(jié)構(gòu)構(gòu)件的整體性能進(jìn)行強(qiáng)化，對(duì)混凝土裂縫發(fā)育進(jìn)行控制和緩解。對(duì)于鋼筋混凝土構(gòu)件而言，在預(yù)應(yīng)力下?lián)卫瓧U加固完成后，會(huì)與被加固構(gòu)件緊密聯(lián)系在一起，形成一個(gè)超靜定結(jié)構(gòu)體系，在外部荷載與預(yù)應(yīng)力的雙重作用下，拉桿產(chǎn)生的軸向力會(huì)通過(guò)構(gòu)件結(jié)點(diǎn)，傳遞到被加固件，從而改變其截面內(nèi)力特征，對(duì)部分外部荷載的作用進(jìn)行抵銷，提升構(gòu)件的整體承載能力。

2.6 外包裹型材加固法

外包裹型材加固法，主要是利用型材或者鋼板，通過(guò)包裹和粘結(jié)的方式，固定在需要加固的構(gòu)件外部。例如，在對(duì)混凝土構(gòu)件進(jìn)行加固處理時(shí)，可以采用濕式外包加固技術(shù)，根據(jù)構(gòu)件的破損程度，選擇相應(yīng)的型鋼，利用環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)固定在待加固件的周圍，與其形成一個(gè)整體，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于構(gòu)件的加固。在加固措施完成后，承壓結(jié)構(gòu)在型鋼及被加固件的共同作用下，其自身的受壓和受拉面積會(huì)得到顯著改善，促進(jìn)橋梁整體剛性和正截面承載能力的提高。在實(shí)際應(yīng)用中，這種方法的優(yōu)勢(shì)在于施工簡(jiǎn)單、作業(yè)量小、受力結(jié)構(gòu)可靠等，不過(guò)需要消耗大量的鋼材，成本相對(duì)較高。

2.7 外包裹纖維塑料加固法

這種方法與外包裹型材加固法基本相同，不過(guò)是利用復(fù)合型增強(qiáng)材料代替型鋼，包裹并固定在需要加固構(gòu)件的受拉區(qū)域，形成相應(yīng)的受壓、受拉共同體，強(qiáng)化構(gòu)件的整體承載能力。與其他方法相比，這種方法不僅具備型材加固技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)具有耐腐蝕、重量輕、維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)，不過(guò)，考慮到纖維塑料材料的可燃性，需要設(shè)置相應(yīng)的防火措施。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，道路橋梁工程在使用過(guò)程中，受多種因素的影響，存在著一些常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)病害，影響了橋梁工程的使用安全和使用壽命，需要相關(guān)部門的重視，采取相應(yīng)的加固技術(shù)，對(duì)道路橋梁進(jìn)行加固處理，保障橋梁的正常使用。

［1］姚萬(wàn)里.道路橋梁常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)病害及加固措施［J］.科技傳播，2011(17):22，10.

［2］牛路.淺談道路橋梁的常見(jiàn)結(jié)構(gòu)病害及加固技術(shù)［J］.價(jià)值工程，2015(6):61-62.