公路橋梁病害分析及修復(fù)加固技術(shù)

王曉龍

摘 要：近年來，我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展帶來了日益增長的交通量，同時(shí)車輛的超載現(xiàn)象也日益嚴(yán)重；再加之長期自然環(huán)境的影響，我國現(xiàn)有的公路橋梁中都出現(xiàn)了不同程度的損害與病害，因此尋找出公路橋梁損壞與病害的成因并制定出公路橋梁的加固措施已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展的需要。文章簡要地分析了公路橋梁病害的成因，同時(shí)相應(yīng)地提出了一些解決方法。

關(guān)鍵詞：公路橋梁；病害；檢測；加固措施

引言

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，穿梭在公路橋梁上的車輛日益增加并且運(yùn)輸量日趨加大，這導(dǎo)致我國的公路橋梁所承擔(dān)的責(zé)任與壓力越來越大，同時(shí)有很大一部分的公路橋梁正在超負(fù)荷運(yùn)行，這樣勢必存在嚴(yán)重的安全問題。如何使公路橋梁能為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出更多貢獻(xiàn)的同時(shí)保證公路橋梁的正常運(yùn)行已經(jīng)成為了社會(huì)發(fā)展必須重視的問題。

1路橋常見病害及成因

許多公路橋梁在設(shè)計(jì)和修建時(shí)，沒有考慮長遠(yuǎn)的發(fā)展，以至于不能適應(yīng)現(xiàn)代快速發(fā)展的交通運(yùn)輸形勢；同時(shí)公路橋梁在長年累月的風(fēng)吹日曬、冰凍雨淋等天氣條件下，也會(huì)發(fā)生自然老化，其承載力、剛度、延性和穩(wěn)定性不斷下降；再加上重建設(shè)、輕養(yǎng)護(hù)的觀念根深蒂固，路橋養(yǎng)護(hù)加固沒有得到重視，車輛載重越來越大，再加上超載情況屢禁不止，造成許多公路橋梁年久失修。在以上諸多因素的綜合作用下，許多路橋出現(xiàn)了諸如墩柱斷裂、橋面裂縫、鋼筋銹蝕、橋頭跳車、路面不均勻沉降、路基滲水等病害。如果出現(xiàn)以上病害，卻沒有引起足夠重視，沒有采取有效的加固、養(yǎng)護(hù)措施，長此以往，路橋問題會(huì)越來越嚴(yán)重，不僅大大縮短路橋的使用壽命，也影響過往車輛行人的安全通行。

2公路橋梁病害處理工作的原則

公路橋梁病害處理工作不是一個(gè)簡單單結(jié)構(gòu)的工作，而應(yīng)該是一個(gè)復(fù)雜的工程項(xiàng)性措施。只有在正確原則的指導(dǎo)下，才能完成對于公路橋梁病害的處理，切實(shí)地起到維護(hù)與加固的效果，從而發(fā)揮公路橋梁的作用。首先公路橋梁在加固過程中都必須遵守經(jīng)濟(jì)適用的原則，在具體的施工過程既要考慮到公路橋梁的堅(jiān)固性又要保證車輛通行的流暢性。同時(shí)需要注意的是所有的加固措施都不會(huì)是一勞永逸的，在加固后應(yīng)該注意后期配套化的保養(yǎng)以及維護(hù)。維護(hù)既包括對公路橋梁本身的維護(hù)又包括對行駛車輛載重的限制，只有這樣才能保證公路橋梁的長久運(yùn)行。其次在公路橋梁加固施工的過程中必須保證施工建設(shè)單位擁有因地制宜、合理設(shè)計(jì)、科學(xué)施工的能力，能夠在依據(jù)橋梁自身性質(zhì)、所處環(huán)境、所存在的問題等多方面的具體要素的基礎(chǔ)上，制定加固方案、施工方案以及驗(yàn)收使用方案等一系列指導(dǎo)性文件，并能始終如一地貫徹實(shí)行。

3公路橋梁修復(fù)加固措施

3.1預(yù)應(yīng)力加固法

預(yù)應(yīng)力加固法的特點(diǎn)是通過預(yù)應(yīng)力手段改變原結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布并降低原結(jié)構(gòu)應(yīng)力水平，使后加部件與原結(jié)構(gòu)能共同作用，提高路橋結(jié)構(gòu)的總體承載力。預(yù)應(yīng)力加固法的優(yōu)勢在于其具有加固、卸載、改變結(jié)構(gòu)內(nèi)力的三重效果，能提高橋梁的抗彎剛度，在大跨度橋梁結(jié)構(gòu)及較高應(yīng)力狀態(tài)下的加固應(yīng)用廣泛。在實(shí)際施工中，預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)主要有以下三種形式：一是體外預(yù)應(yīng)力法，在梁體外部布置具有防腐涂層的預(yù)應(yīng)力筋，對梁體施加預(yù)應(yīng)力，利用預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的反彎矩抵消部分外載產(chǎn)生的內(nèi)力，從而使梁體承載能力顯著提高；二是在梁體上把高強(qiáng)鋼絲、鋼絞線或小直徑高強(qiáng)度粗鋼筋錨固并對其施加預(yù)應(yīng)力，然后噴注具有較高抗拉強(qiáng)度的復(fù)合砂漿，使預(yù)應(yīng)力筋與被加固梁體膠結(jié)為一體，構(gòu)成有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力加固體系；三是在梁體上粘貼或錨固高強(qiáng)復(fù)合纖維布條或板條對梁體施加預(yù)應(yīng)力，其關(guān)鍵技術(shù)是解決施工中預(yù)應(yīng)力纖維布的張拉和錨固問題。

3.2加大斷面法

加大截面法是當(dāng)梁的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性以及抗裂性達(dá)不到使用要求時(shí)，通過澆筑一定厚度的鋼筋混凝土在原有結(jié)構(gòu)上，以此提高梁的有效高度、承載截面和抗彎強(qiáng)度，從而提高橋梁的承載力。在實(shí)際中主要有兩種應(yīng)用形式：一種是在梁的底面或者是梁的側(cè)面進(jìn)行加大尺寸，增加主筋，加大橋梁的寬度和厚度；另一種是在橋面加鋪鋼筋混凝土與原橋面形成整體，從而增大橋面有效高度和抗壓截面，提高橋面的整體強(qiáng)度。

加大斷面法是舊橋加固中一種比較常用的改造修復(fù)技術(shù)，工藝技術(shù)相對成熟，施工工藝比較簡單，同時(shí)適應(yīng)能力較強(qiáng)，但是其缺點(diǎn)是增加了橋體自重，在防腐蝕性能上表現(xiàn)比較差，會(huì)對公路橋梁的原主體結(jié)構(gòu)造成一定的壓力或損害，同時(shí)這項(xiàng)技術(shù)施工工藝的濕作業(yè)時(shí)間較長，嚴(yán)重影響車輛的正常通行；另外加固后橋梁的凈空會(huì)在一定程度上有所減少，對生活和生產(chǎn)產(chǎn)生一定的影響。因此，該法適用于小跨徑的T梁橋或板橋，而不適用于板梁、箱梁。

3.3鋼板粘貼加固法

粘貼鋼板加固法實(shí)質(zhì)上是一種體外配筋，它是通過建筑結(jié)構(gòu)膠將鋼板粘貼到鋼筋混凝土構(gòu)件外部適當(dāng)位置來提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度和抗拉、抗壓、抗彎和抗剪等方面的能力，從而提高橋的承載能力，達(dá)到橋梁正常使用的目的。

此項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢是施工速度比較快，而且施工中沒有濕作業(yè)，對環(huán)境污染和交通正常通行影響也比較小，但對原結(jié)構(gòu)的外觀和凈空影響明顯，因此該方法通常適用于承受靜力作用下一般受彎、斜截面受剪、受壓和受拉構(gòu)件的加固；另一方面，這項(xiàng)技術(shù)的加固效果在很大程度上還取決于粘結(jié)劑的質(zhì)量、耐久性以及施工工藝的操作水平，根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，該方法在使用環(huán)境溫度不超過60℃，相對濕度不大于70%及無化學(xué)腐蝕的地區(qū)使用，其加固效果是最好的。在鋼板粘貼加固施工中，要根據(jù)實(shí)際要求來確定鋼板尺寸，使鋼板盡可能薄而寬，以使其有足夠的彈性來適應(yīng)構(gòu)件的表面形狀，鋼板厚度一般為4～6mm。

3.4碳纖維加固法

碳纖維加固技術(shù)采用碳纖維作為復(fù)合型的材料，利用高性能粘接劑將其粘貼在混凝土結(jié)構(gòu)受拉的表面，使得加固材料與橋梁結(jié)構(gòu)共同負(fù)擔(dān)外部荷載，以此來提高結(jié)構(gòu)整體的承載能力，進(jìn)而達(dá)到加固補(bǔ)強(qiáng)的目的。

碳纖維加固技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是幾乎不增加結(jié)構(gòu)自重和截面尺寸，不改變凈空高度，同時(shí)施工工藝簡單，并可根據(jù)需要多層粘貼，其方向性也可以靈活掌握，碳纖維加固完成后，不會(huì)對原結(jié)構(gòu)造成新的損傷，具有良好的耐腐蝕性、耐久性和抗疲勞性能；但是該技術(shù)的缺點(diǎn)是彈性模量與強(qiáng)度比值過低，當(dāng)溫度高于60℃時(shí)環(huán)氧樹脂會(huì)出現(xiàn)軟化，而橋梁構(gòu)件受陽光直射較強(qiáng)，顏色較深，吸熱能力強(qiáng)，橋面溫度高于60℃的可能性很大，不宜采用樹脂膠作粘貼劑。

結(jié)束語：

交通運(yùn)輸業(yè)對我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著重要的作用，在我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)公路運(yùn)輸業(yè)也在發(fā)生著巨大的變化，隨之也給公路橋梁帶來了巨大的壓力。因此，要保證我國經(jīng)濟(jì)的平穩(wěn)發(fā)展，維護(hù)好公路橋梁，提高其運(yùn)輸與承載能力都具有重大的意義。在現(xiàn)代化技術(shù)廣泛應(yīng)用的今天，要強(qiáng)化對公路橋梁常見病害成因的監(jiān)測分析，加大維護(hù)保養(yǎng)力度，才能保證公路橋梁的作用，從而促進(jìn)我國社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

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