淺談道路橋梁結(jié)構(gòu)病害與加固技術(shù)

文/賀蘭寧

隨著時(shí)代的進(jìn)步，社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的提升，我國(guó)交通行業(yè)得到了良好發(fā)展。在眾多交通建設(shè)中，道路橋梁是重要的組成部分，其所發(fā)揮的作用是不可替代的。雖然近年來，橋梁建設(shè)技術(shù)得到了新發(fā)展，但是在道路橋梁使用中，由于受多種因素影響，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)病害頻發(fā)，降低了道路橋梁質(zhì)量，難以保證行車安全，給社會(huì)發(fā)展也帶來了負(fù)面影響。因此，在新時(shí)期，積極探索行之有效的道路橋梁加固技術(shù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，有必要加大研究力度。

1 工程概括

塔里木河大橋如圖1所示，位于新疆南疆阿拉爾市，2009年前是塔里木河南北兩岸兩大墾區(qū)的交通紐帶，屬于阿拉爾市和塔里木河南岸各城鎮(zhèn)聯(lián)系的橋梁。1979年，由600余人的專業(yè)隊(duì)伍承建，1982年10月1日建成通車，給人們生活和社會(huì)生產(chǎn)提供了有利條件。塔里木河大橋相關(guān)參數(shù)如表1所示。

塔里木河大橋下部結(jié)構(gòu)為雙柱式橋墩，橋面橫向布置為5片T梁，上部結(jié)構(gòu)為跨徑20m的鋼筋混凝土T梁。直至今日，塔里木大河橋已運(yùn)行多年，在外部荷載和自然環(huán)境等因素的影響下，橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了問題，存在多種病害。2018年開展加固維修處理。

圖1 塔里木河大橋

表1 塔里木河大橋相關(guān)參數(shù)

2 道路橋梁結(jié)構(gòu)病害

2.1 開裂病害

塔里木河大橋中，開裂病害是比較常見的，是最主要的病害之一，對(duì)橋的使用性能產(chǎn)生了不良影響，在該工程中，由于主梁開裂，嚴(yán)重降低了橋梁結(jié)構(gòu)的承載力，縮短了橋梁的使用壽命。例如，頂板分裂。之所以形成了此病害，主要是因?yàn)樾陆貐^(qū)晝夜溫差比較大，在日照的作用下，會(huì)在很大程度上影響箱梁頂板，促使其豎向溫差大，橫向缺乏應(yīng)力，在此情況下混凝土橫向抗拉強(qiáng)度比較弱，埋下了安全隱患，導(dǎo)致縱向裂縫出現(xiàn)，加大了開裂病害嚴(yán)重程度。再如，底板裂縫也是主要的病害，其為橫向的，其出現(xiàn)的主要原因是所受的應(yīng)力超過其抗拉度，進(jìn)而引發(fā)開裂問題。

2.2 腐蝕剝落病害

塔里木河大橋?yàn)殇摻罨炷两Y(jié)構(gòu)，雖在長(zhǎng)期的使用中，由于受風(fēng)沙災(zāi)害等自然因素的影響，對(duì)橋造成了破壞，致使混凝土結(jié)構(gòu)開裂，當(dāng)水和二氧化碳進(jìn)入其內(nèi)部時(shí)，通常會(huì)出現(xiàn)鋼筋銹蝕現(xiàn)象，使得其與混凝土呈現(xiàn)逐漸分離的狀態(tài)，加大了開裂病害出現(xiàn)的概率，引發(fā)主梁腐蝕等問題，不僅對(duì)橋梁承載力造成了負(fù)面影響，而且還降低了橋梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量[1]。另外，凍融剝蝕破壞也是較為常見的現(xiàn)象，一般來說，其主要發(fā)生在混凝土構(gòu)造物暴露在表面，導(dǎo)致混凝土外表面剝落。

2.3 承載力不足

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，車輛日益增加，人們出行也更加頻繁，對(duì)道路橋梁造成的壓力越來越大[2]。同時(shí)，汽車荷載也有所加大，甚至是超過了道路橋梁的承載能力，出現(xiàn)了超荷載嚴(yán)重現(xiàn)象，對(duì)道路橋梁結(jié)構(gòu)造成了嚴(yán)重的破壞。因此，承載力不足也是當(dāng)前道路橋梁面臨的重要病害，埋下了安全隱患，不利于車輛穩(wěn)定、安全運(yùn)行。

3 道路橋梁的加固技術(shù)

3.1 裂縫加固技術(shù)

在道路橋梁加固技術(shù)中，裂縫加固技術(shù)是最重要的組成部分。針對(duì)于本橋梁結(jié)構(gòu)開裂病害而言，需要對(duì)先進(jìn)的裂縫加固技術(shù)加以運(yùn)用。在實(shí)際運(yùn)用中，主要是結(jié)合裂縫的實(shí)際情況，對(duì)橋梁裂縫進(jìn)行相應(yīng)的修補(bǔ)，降低裂縫的嚴(yán)重程度，增強(qiáng)橋梁性能，確保橋梁和道路結(jié)構(gòu)的耐久性得到修復(fù)。具體措施有多個(gè)，如材料填充技術(shù)、注漿技術(shù)、表面處理技術(shù)等。這就需要根據(jù)具體的裂縫類型，進(jìn)行相關(guān)技術(shù)的選擇[3]。例如，針對(duì)于表面裂縫深度在20（單位：mm)之內(nèi)的裂縫，可采用表面處理技術(shù)。首先，借助特殊材料開展表面涂抹工作。如可使用水泥漿進(jìn)行涂抹。在此過程中，需要對(duì)操作頻率進(jìn)行良好控制，一般應(yīng)該控制在5分鐘1次，當(dāng)其厚度到1（單位：mm）時(shí)，可停止此操作。其次，為進(jìn)行防腐保護(hù)，應(yīng)該開展瀝青涂抹工作。最后，利用玻璃纖維等材料進(jìn)行覆蓋，避免外界因素對(duì)其造成破壞。

3.2 種植鋼筋加固技術(shù)

在本工程中，鋼筋外露、銹蝕現(xiàn)象嚴(yán)重，同時(shí)由于年限比較久，結(jié)構(gòu)混凝土嚴(yán)重老化，降低了道路橋梁的承載力。因此，在進(jìn)行道路橋梁加固工作過程中，需要對(duì)種植鋼筋加固技術(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的使用，以便進(jìn)一步加強(qiáng)鋼筋的位置。主要步驟如下：第一步，在橋梁結(jié)構(gòu)病害區(qū)域進(jìn)行鉆孔，在此環(huán)節(jié)中應(yīng)該注重確保受力的均勻性。這就需要對(duì)鉆孔深度進(jìn)行嚴(yán)格的控制，促使其與預(yù)埋件深度一致，其孔徑應(yīng)該大一些，保證其大于預(yù)埋鋼筋孔徑的2（單位：mm)[4]。第二步：做好相關(guān)的清理工作，重點(diǎn)清理錨筋，為接下來的施工創(chuàng)造良好的環(huán)境。第三步，鉆孔工序完成后需要立即進(jìn)行植筋施工，在該基礎(chǔ)上，還需要進(jìn)行灌膠植筋回填處理。在種植鋼筋加固技術(shù)應(yīng)用中，部分植筋可能需要進(jìn)行焊接，此時(shí)應(yīng)該明確焊接點(diǎn)位置，使其與膠面保持適當(dāng)?shù)木嚯x，最好在10（單位：cm）左右。與此同時(shí)，應(yīng)該注重降溫手段的運(yùn)用，增強(qiáng)加固效果。

3.3 維修、加固橋面鋪裝層

橋面鋪裝層的加固是道路橋梁加固中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，與整體加固效果是息息相關(guān)的。為了增強(qiáng)橋梁的穩(wěn)定性、可靠性，需要提高對(duì)橋面鋪裝層維修與加固的重視度，定期開展對(duì)橋梁面鋪裝的養(yǎng)護(hù)工作，提升道路橋梁性能，減少不必要問題的發(fā)生[5]。在實(shí)際加固中，應(yīng)該做到具體問題具體分析，不能盲目的進(jìn)行加固，以免降低加固質(zhì)量。針對(duì)實(shí)際情況，制定相應(yīng)的加固方案。在道路橋梁修復(fù)方面，局部修復(fù)方式使用頻率是比較高的，如針對(duì)脫落和破裂的區(qū)域進(jìn)行目的性的加固和養(yǎng)護(hù)，可確保加固效率與質(zhì)量，提高道路橋梁強(qiáng)度。在實(shí)際維修中，還需要對(duì)橋梁的承載力加以考慮，以便有效彌補(bǔ)承載力不足的缺陷，實(shí)現(xiàn)良好的加固效果。例如，由于道路橋梁承載能力不足，所以在進(jìn)行加固時(shí)，應(yīng)該針對(duì)損壞部分進(jìn)行合理的去除，采用混凝土加固的方式對(duì)橋梁進(jìn)行修復(fù)，優(yōu)化橋梁性能。

3.4 預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)

在道路橋梁建設(shè)中，充分應(yīng)用預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)，可促使橋梁結(jié)構(gòu)的抗壓能力大幅提升，確保其穩(wěn)定性達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與要求。在該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，能夠促使橋梁結(jié)構(gòu)外鋼束的張拉增加，確保結(jié)構(gòu)的可靠性。具體而言，應(yīng)該發(fā)揮鋼筋掃描器的作用，借助其掃描原鋼筋混凝土，以便明確其方向與直徑，進(jìn)行有針對(duì)性、目的性的加固，同時(shí)也需要對(duì)原鋼筋混凝土梁中的鋼筋實(shí)際分布情況進(jìn)行了解，為接下來的加固環(huán)節(jié)提供依據(jù)。在其混凝土梁一端將鉆孔的位置明確后，需要科學(xué)的開展鉆孔施工，針對(duì)穿鋼絞線的孔需要進(jìn)行灌漿，并對(duì)固定板進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置，使其能夠靠近原鋼筋混凝土梁下表面的一側(cè)，提升加固效果，延長(zhǎng)橋梁的使用壽命[6]。

綜上所述，針對(duì)塔里木河大橋各種病害問題，在2018年9月對(duì)該大橋全面封閉式維修加固，采取了一系列處理措施，對(duì)有關(guān)加固技術(shù)進(jìn)行了合理利用，提升了橋梁的使用性能，對(duì)其缺陷進(jìn)行了彌補(bǔ)，經(jīng)過3個(gè)月的加固與維修處理，2018年12月底完成維修，并開始使用，全面開放。如圖2所示，是維修之后的塔里木河大橋。

圖2 維修好的塔里木河大橋

4 結(jié)語

總而言之，在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展的今天，道路橋梁在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的地位日益提升。為確保橋梁具備良好的使用性能，需要明確其主要結(jié)構(gòu)病害，并采取有效措施加以處理，對(duì)裂縫修補(bǔ)技術(shù)、橋面鋪裝層加固技術(shù)等進(jìn)行合理應(yīng)用，增強(qiáng)道路穩(wěn)定性，提高道路承載能力，確保道路橋梁的使用安全，為車輛通行及人們出行提供便利條件，促進(jìn)和諧社會(huì)發(fā)展。