談道路橋梁的維修與加固技術(shù)

宋紹偉

摘 要 近年來，各地橋梁坍塌的事件是屢屢發(fā)生，給國家?guī)砭薮蠼?jīng)濟損失和惡劣的社會影響，也嚴(yán)重威脅著人民的生命財產(chǎn)安全，但道路橋梁的加固和維護工作似乎并未受到應(yīng)有的重視。作者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗對我國的橋梁現(xiàn)存的各種病害和相應(yīng)的加固技術(shù)進行闡述，并提出了一些維護措施。

關(guān)鍵詞 橋梁維修 加固技術(shù) 結(jié)構(gòu)病害

中圖分類號：TU997文獻標(biāo)識碼：A

1橋梁的病害分析

病害產(chǎn)生的原因。橋梁病害產(chǎn)生的原因具體可分為以下兩種。

（1）內(nèi)因。主要是指混凝土和鋼筋自身的缺陷。比如：混凝土內(nèi)部存在的毛細(xì)管孔隙和氣泡，這就為空氣中的氧化物向混凝土內(nèi)部擴散提供了通道。同時，氯離子的化學(xué)反應(yīng)會引起內(nèi)部鋼筋的銹蝕和混凝土的開裂，還有隨著橋梁自身的使用年限的接近，這些內(nèi)因都會嚴(yán)重影響道路橋梁的使用耐久度。

（2）外因。致使橋梁產(chǎn)生病害的外因也有很多種，主要可分為以下幾種情況：一是橋梁前期設(shè)計不合理。在橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計中本身就存在著一些技術(shù)缺陷，比如設(shè)計中設(shè)計假定不是很合理，采用的橋型結(jié)構(gòu)不當(dāng)。二是超載現(xiàn)象嚴(yán)重。隨著國民經(jīng)濟和交通運輸行業(yè)的飛速發(fā)展，運營車輛的荷載量不斷增大，許多橋梁正是由于承載能力不足而導(dǎo)致橋梁病害出現(xiàn)，從而影響橋梁的使用壽命和運行安全。三是橋梁施工質(zhì)量差。這方面的影響因素主要是指，沒有按照設(shè)計要求和施工規(guī)范建設(shè)。在具體的操作中，施工人員未能嚴(yán)格地執(zhí)行施工標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。四是地質(zhì)條件差。一般在施工之前，建設(shè)方都會對地質(zhì)條件進行論證和實地考察，因此這方面的危害影響較少，但一旦出現(xiàn)地質(zhì)問題，后果都是十分嚴(yán)重的。

2橋梁的維修與加固技術(shù)

2.1橋梁的上部承重結(jié)構(gòu)維修加固的方法

（1）粘鋼加固法。粘貼鋼板加固法是采用粘結(jié)劑和錨栓將鋼板粘貼錨固于混凝土結(jié)構(gòu)受拉面或其他薄弱部位，使鋼板與加固混凝土結(jié)構(gòu)形成整體，以提高構(gòu)件的抗彎、抗剪能力，提高原結(jié)構(gòu)的剛度，限制裂縫的開展，改善鋼筋與混凝土的應(yīng)力狀態(tài)。當(dāng)粘貼鋼板擬提高梁的抗彎強度時，鋼板粘貼在梁的底面。此時將鋼板和混凝土作為整體考慮，對鋼板與混凝土的局部剪切強度進行控制設(shè)計;當(dāng)擬提高梁的抗剪強度時，鋼板可粘貼在構(gòu)件側(cè)面，并與原構(gòu)件內(nèi)抗剪鋼筋方向一致。粘貼鋼板補強加固的合理設(shè)計應(yīng)控制在鋼板發(fā)生屈服之前，以保證混凝土不出現(xiàn)剪切破壞。

（2）橋面補強層加固法。橋面補強層加固法是通過在梁頂（橋面）上加鋪一層鋼筋混凝土層，使其與原有主梁形成整體，從而達到增大主梁有效高度和抗壓截面，增加橋面整體剛度，提高橋梁承載能力的一種常用且有效的方法。為了減小補強層增加的恒載，常將原有橋面鋪裝層鑿除，而且能使新老結(jié)合良好，共同受力。

（3）增大梁截面積加固法。鋼筋混凝土簡支梁橋上部結(jié)構(gòu)往往由于原結(jié)構(gòu)或由于施工質(zhì)量不佳等原因?qū)е略陂L期運營過程中出現(xiàn)裂縫等現(xiàn)象從而使結(jié)構(gòu)的承載能力降低，通常采用增大構(gòu)件截面、增加配筋、提高配筋率的加固方法。這種方法是增大梁底面或側(cè)面的尺寸，增配主筋，提高梁的有效高度和抗彎強度，從而提高橋梁的承載力。該法廣泛用于梁橋及拱橋拱肋的加固。

（4）錨噴混凝土加固法。該法是借助高速噴射機械，將新混凝土混合材料連續(xù)地噴射到已錨鋼筋網(wǎng)的受噴面上，凝結(jié)硬化而形成鋼筋混凝土，從而增大橋梁的受力斷面，增加補強鋼筋，加強結(jié)構(gòu)的整體性，使其能承受更大的外荷載作用。這種錨噴加固法主要用于拱式橋梁，施工工藝簡單而且加固效果好。

2.2橋梁的下部結(jié)構(gòu)維修加固的方法

（1）擴大基礎(chǔ)加固法。由于橋梁的基礎(chǔ)承擔(dān)著橋梁的全部自重及橋面上的可變作用，因而橋梁基礎(chǔ)的加固成為橋梁加固工程中的重點。對于原基礎(chǔ)為擴大基礎(chǔ)的橋梁，如果因基礎(chǔ)的病害導(dǎo)致基礎(chǔ)承載力不足、基礎(chǔ)產(chǎn)生沉降或不均勻沉降、基礎(chǔ)產(chǎn)生滑移和傾斜、基礎(chǔ)局部掏空或損壞的情況下，可采用擴大橋梁基礎(chǔ)底面積的加固方法進行加固，該方法因受力明確、施工簡單、造價低廉而在實際加固工程中廣泛采用。

（2）增補樁基加固法。在樁式基礎(chǔ)的周圍補加鉆孔樁或打入鋼筋混凝土預(yù)制樁，并擴大原承臺，以此提高基礎(chǔ)承載力、增加基礎(chǔ)穩(wěn)定性，這種方法的優(yōu)點在于不需要抽水筑壩等水下施工作業(yè)。

（3）橋墩套箍加固法。對于樁柱式橋梁，當(dāng)橋墩由于基礎(chǔ)沖刷嚴(yán)重、埋置深度不夠，施工質(zhì)量控制不嚴(yán)等因素導(dǎo)致墩臺露筋及破損時，一般可對受損的墩臺采用鋼筋混凝土套箍進行補強加固。套箍可以沿墩臺身或樁身外側(cè)布設(shè)，做成圈梁形式。

2.3橋梁附屬構(gòu)筑物維修的方法

（1）橋面鋪裝的維修。橋面鋪裝指的是為保護橋面板和分布車輪的集中荷載，用瀝青混凝土、水泥混凝土、高分子聚合物等材料鋪筑在橋面板上的保護層。其作用是保護橋面板防止車輪或履帶直接磨耗面，保護主梁免受雨水侵蝕，并借以分散車輪的集中荷載。橋面鋪裝的病害主要為原鋪裝層過薄、鋪裝中未設(shè)鋼筋網(wǎng)或含筋量過小、鋪裝與橋板間存在夾層、混凝土澆筑不密實引起的。

橋面鋪裝主要有瀝青混凝土和水泥混凝土鋪裝兩種形式。對于瀝青混凝土鋪裝病害形式，可以采用灌縫和挖補等日常手段進行維修，而對于水泥混凝土鋪裝的病害形式除采用上述修補方式處理外，最有效的就是對其進行徹底翻修。

（2）橋面伸縮縫的維修。橋面伸縮縫主要由傳力支承體系和位移控制體系組成，它的主要功能是將車輛垂直和水平荷載通過支承結(jié)構(gòu)傳遞到梁體，并適應(yīng)橋梁縱橫位移的變化和梁端翹曲發(fā)生的轉(zhuǎn)角變化。由于它設(shè)置在梁端構(gòu)造比較薄弱的部位，直接承擔(dān)車輛反復(fù)荷載作用，又大多暴露在大自然中，受到各種自然環(huán)境的影響。加之其裝置的性能及連接件等不盡完善，因而可以說伸縮縫是易損壞，難修補的部位，經(jīng)常會發(fā)生各種不同程度的缺陷。橋面伸縮縫的損壞，不僅影響著橋梁的正常使用，而且增大了養(yǎng)護維修的工程量，造成了一定的經(jīng)濟損失和不良社會影響，因此，必須對橋面伸縮縫進行經(jīng)常性的維修整治，以保證橋梁的正常使用。

道路橋梁的加固施工是一項較為復(fù)雜的工作，需要對其不斷改進和完善。在延長使用年限的同時還要爭取提升道路橋梁的承載力，對道路橋梁加固技術(shù)不斷研究和運用，可以更好的建設(shè)我國的交通事業(yè)，并且能夠?qū)⑹┕み^程中耗費的資源有所節(jié)約，為國家和社會帶來一定的經(jīng)濟效益。