道路橋梁的常見結(jié)構(gòu)病害及加固技術(shù)

[摘要]現(xiàn)階段，我國的城市化建設(shè)速度不斷加快，私家車的數(shù)量不斷增加，從而對道路橋梁的使用性能以及穩(wěn)定性能提出更高的要求。在道路橋梁的實(shí)際施工以及后續(xù)使用的過程中，由于諸多因素的影響，例如天氣、維護(hù)不足、管理不當(dāng)?shù)龋瑢?dǎo)致道路橋梁出現(xiàn)部分結(jié)構(gòu)病害。該類病害的存在，將會直接影響道路橋梁的使用，埋下安全隱患。

[關(guān)鍵詞]道路橋梁；結(jié)構(gòu)病害；加固技術(shù)

1、道路橋梁主要結(jié)構(gòu)病害

1.1主拱圈裂縫問題

道路橋梁的主拱圈波頂位置會有不同程度的縱向、橫向以及U形裂縫，一般多出現(xiàn)于拱頂周圍10米的范圍內(nèi)。這些裂縫嚴(yán)重威脅著主拱圈的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

1.2鋪裝層出現(xiàn)裂縫

如果橋梁建設(shè)中的環(huán)境溫度變化大，鋪裝層冷熱不勻，容易出現(xiàn)溫差裂縫。車輛的超載和超速長期作用下，會致使鋪裝層出現(xiàn)磨損以及擠壓，造成裂縫病害。但是，如果混凝土的設(shè)計(jì)不合理，養(yǎng)護(hù)工作不到位，就會加劇裂縫的產(chǎn)生。

1.3端頭局部損壞

橋梁端頭出現(xiàn)損害的情況較為多見，首先當(dāng)橋梁設(shè)計(jì)出現(xiàn)誤差時(shí)，橋梁竣工后承載能力達(dá)不到要求。其次，施工不當(dāng)，相關(guān)施工負(fù)責(zé)人沒有對橋梁端頭伸縮縫施工質(zhì)量進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注，導(dǎo)致破損現(xiàn)象出現(xiàn)。最后，在橋梁施工完畢后，沒有給予必要的養(yǎng)護(hù)。以上三種情況均會導(dǎo)致伸縮縫損壞，車輛行駛過程中出現(xiàn)跳車等不良狀況，進(jìn)一步加劇了對橋梁的損害。

1.4混凝土碳化問題

道路橋梁的主要構(gòu)成基礎(chǔ)就是混凝土，但混凝土?xí)蜃匀灰蛩爻霈F(xiàn)碳化現(xiàn)象。導(dǎo)致此種病害的主要原因就是混凝土成分中氫氧化鈣含量過多，在與空氣中二氧化碳相結(jié)合后，產(chǎn)生碳酸鈣，直接結(jié)果是PH值下降?；炷寥绻麤]有經(jīng)過防腐處理，就無法有效保護(hù)鋼筋不受侵害，當(dāng)鋼筋出現(xiàn)腐蝕后，就會導(dǎo)致橋梁出現(xiàn)安全隱患。

1.5地基的不同步下沉

道路橋梁的路基與橋面路面的受力有著密切的聯(lián)系，當(dāng)路基出現(xiàn)不均勻下降時(shí)，則將會嚴(yán)重影響路面以及橋面的受力情況。根據(jù)相關(guān)研究資料統(tǒng)計(jì)以及筆者的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，造成該類病害的主要原因有：其一，在道路橋梁的施工伊始，相關(guān)工程技術(shù)人員應(yīng)未對施工區(qū)域內(nèi)的水文地質(zhì)條件進(jìn)行詳細(xì)的勘察，因而導(dǎo)致所得的數(shù)據(jù)不夠精確，影響設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量，從而使得在后續(xù)施工的過程中，道路橋梁不能與當(dāng)?shù)丨h(huán)境相統(tǒng)一，降低道路橋梁的質(zhì)量以及使用性能；其二，施工期間，由于受到施工人員整體素質(zhì)的限制，導(dǎo)致施工未能嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，為道路橋梁埋下質(zhì)量隱患；其三，在路基的施工期間，相關(guān)技術(shù)人員未能對各類原材料的使用量進(jìn)行科學(xué)的控制，進(jìn)而影響路基的質(zhì)量。

2、道路橋梁加固技術(shù)

2.1橋面鋪裝加固技術(shù)

該加固技術(shù)中包括局部修復(fù)鑿補(bǔ)法、重新澆筑法、補(bǔ)強(qiáng)層加固法。局部修復(fù)鑿補(bǔ)法適用于橋面鋪裝層脫落、碎裂等病害中，以鋪裝局部病害處為施工范圍。對鋪裝層進(jìn)行鑿毛、廢棄物清理處理，直至骨料露出，再利用修補(bǔ)材料以及相應(yīng)的黏結(jié)材料進(jìn)行涂刷，促進(jìn)新材料與原有的固體材料相黏結(jié)；澆筑加固法適用于破損嚴(yán)重的橋面處，對橋面進(jìn)行面層拆除，再重新澆筑新的混凝土，形成新的橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法在滿足裂縫、剝離層修復(fù)的同時(shí)，還能增加橋梁板的性能。

2.2灌封膠灌注加固技術(shù)

灌封膠灌注加固技術(shù)比較適用于主體變形、裂縫嚴(yán)重的病害中，該技術(shù)應(yīng)用前需要進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)性能檢測，掌握病害所有信息，針對性的實(shí)施灌封膠灌注加固法，如：橋梁主體出現(xiàn)承載力下降、剛度性能下降等情況，需要利用灌封膠對裂縫處灌注處理，對裂縫處處理完畢后，再借助預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)、粘結(jié)鋼筋加固技術(shù)能對結(jié)構(gòu)外部進(jìn)行加固，提高結(jié)構(gòu)整體性能。

2.3外包裹型材加固技術(shù)

外包裹型材加固技術(shù)是采用包裹法與粘結(jié)法相結(jié)合的方法對混凝土構(gòu)件等進(jìn)行加固，主要應(yīng)用材料為鋼板、型材等，加固范圍在混凝土構(gòu)件的外部?；炷翗?gòu)件加固通常是以濕式外包加固方式進(jìn)行，材料的選用需要根據(jù)混凝土構(gòu)件的損壞情況，選擇符合加固要求的型鋼材料，使用專用的粘結(jié)膠對構(gòu)件需要加固的外部位置涂勻，再將型鋼與構(gòu)件外圍進(jìn)行黏結(jié)，有效發(fā)揮加固效果，并且道路橋梁結(jié)構(gòu)整體性能也會有所改善。

2.4混凝土置換加固技術(shù)

混凝土置換加固法，主要是針對橋梁承壓區(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，不會對建筑凈空造成影響。不過其缺陷也比較明顯，即在對缺陷梁柱進(jìn)行加固處理后，仍然可能存在濕作業(yè)時(shí)間較長的問題。

2.5預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)

預(yù)應(yīng)力加固法主要是針對混凝土受彎構(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，外部荷載對于橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件的影響會出現(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，對混凝土裂縫發(fā)育進(jìn)行控制和緩解。對于鋼筋混凝土構(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)生的軸向力會通過構(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。

2.6增加截面積法

在加固混凝土過程中，需要重點(diǎn)關(guān)注橋梁受彎構(gòu)件的承壓區(qū)域，在承壓區(qū)截面積以及高度增加后，橋梁整體的剛度也會隨之增加，此種操作方法工藝較為簡單，且具有與較強(qiáng)適應(yīng)性。因此，對橋梁的墻柱梁板位置加固就可以選擇增加截面積加固法。

道路橋梁的使用過程中存在很多常見的結(jié)構(gòu)病害，這嚴(yán)重影響了橋梁工程的使用安全和使用壽命，并為行人帶來了很大的安全隱患，相關(guān)單位以及施工人員需要給予重點(diǎn)關(guān)注，在道路橋梁施工過程中采取有效的加固技術(shù)，維護(hù)道路橋梁安全，這對道路橋梁建設(shè)有著重要意義。道橋建設(shè)的發(fā)展，可以極大地促進(jìn)我國農(nóng)村區(qū)域的經(jīng)濟(jì)繁榮。有效提高農(nóng)村道路的建設(shè)質(zhì)量，可推動我國城鄉(xiāng)一體化的進(jìn)程，對我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)有著重大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。