淺談橋梁鉸縫失效及維護技術

摘 要:結合工程實際經驗論述了公路工程建設項目在橋梁鉸縫的損壞原因，針對這些導致橋梁鉸縫損壞失效的各個因素提出了有效的預防措施。

關鍵詞:公路工程 橋梁鉸縫 損壞失效 預防措施 技術

中圖分類號:U445.7文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)02(c)-0059-01

在公路工程過程中橋梁設計中多數情況下的中小型構造物都選擇了裝配式鉸接板梁結構，不同梁橫向之間的聯接方式主要是運用現澆的企口混凝土鉸接和焊接鋼板來實現，由此把各板梁橫向組合成一個整體，以將行車道板上的局部荷載分配到各個梁中共同承載，從而有效降低單根板梁受力，避免局部受力承載過大。但是，若鉸縫或橫向聯結首遭到破壞后，則當車輪作用在某一根板梁時，則板梁就要單獨承受所有的輪重，從而出現了單板受力情況。

1 橋梁受力損壞情況分析

橋梁受力損壞，一般都是由橋梁損壞后造成橋梁單板受力而損壞。單板受力，是指橋梁上部板梁結構中部分梁之間失去橫向聯系后，產生某一塊或多塊板梁單獨受力的情況。橋梁出現單板受力病害后，由于荷載橫向分布系數比設計值增大，橋梁不能共同受力，橋梁的整體承載能力降低。橋梁橫截面上的梁板之間無法相互傳力，加劇了單板疲勞破壞，使橋梁上部結構處于極為不利的受力狀態，降低了橋梁的耐久性和使用壽命，給行車帶來了極大的安全隱患。這種病害從橋面上看主要表現為，行車道位置的橋面鋪裝開裂、碎裂，進而形成車轍和縱向貫通裂縫，且裂縫有規律地分布在板間鉸縫的上方，至使局部混凝土松散，形成坑槽，造成行車平順性降低。橋梁板端與橋臺背墻連接處的橋面鋪裝存在橫向貫通裂縫。

從橋下看，橋梁鉸縫混凝土普遍開裂、脫落、鉸縫混凝土呈塊狀剝落嚴重，且存在著嚴重的滲水痕跡。在重載車輛作用下，由于板間鉸縫橫向聯系失效，導致部分橋梁行車道外的梁板底面跨中部位形成有規律的橫向貫通裂縫。超載車輛造成橋梁的單板受力，削弱了橋梁上部結構的整體性，降低了橋梁的整體承載能力，同時使上部主要構件處于非常不利的受力狀態，在重載車輛的作用下，對行車安全構成極大隱患。當發生單板受力情況后，將會導致預制板的承載能力大幅度減小，而撓度不斷變大。這則顯示出一般負載作用情況下，預制板超出了直線狀態，而正彎矩處就很容易出現裂縫，并且裂縫會受交通運行量增多、時間延遲等因素影響而變得更為嚴重。最常見的則是梁板內鋼筋在有害介質的侵蝕出現銹蝕，由此降低了混凝土材料使用性能，導致梁的剛度達不到工程需要，縮短了高速公路橋梁的使用期限。隨著時間的推移，單板受力狀況的危害性也則不斷增大，其涉及范圍將更為廣泛，給車輛行駛造成潛在的安全隱患。

2 橋梁鉸縫破損的主要原因

(1)設計環節設計階段是整個施工的重點，設計方案的科學性直接影響了施工質量。當前其存在的問題主要包括:鉸縫結構。在設計構造物上部梁板時，選擇的鉸縫結構尺寸不達標，斷面變化小，板間橫向聯結力弱，使得鉸縫與預制板難以固定而引起裂縫。橋面鋪裝。橋面鋪裝不僅能夠防止主梁主體部分的行車道板免受損壞，還能避免板梁遭受雨雪的侵蝕，能夠分散橋梁的承載負荷。但設計中，常由于設置橋面超高、預制板設置預拱度不當等導致局部鋪裝厚度不夠;此外，鋪裝鋼筋直徑過小、間距過大等問題，都會影響到鋪裝的抗拉性能，使得橋梁的剛度降低。結構計算。對于結構受力預期計算與具體施工部一直，橋梁結構的安全系統達不到要求;在結構設計過程中沒有將施工方案相結合起來。

(2)運輸環節一般情況下，設計荷載標;隹決定了橋梁的承載能力。但受到時間的影響，我國社會車輛總數不斷增加，且汽車內部構件的重量在增大，尤其是許多大型集裝箱運輸的運用，使得公路運輸對橋梁性能要求更高。當前的交通結構在使用時常常會受到些重車、大型車輛破壞的載重遠遠超過橋梁承載能力，對構造物十分嚴重。

(3)公路性能高速公路自身也是導致橋梁裂縫出現的因素，高等級公路會導致行駛車輛行駛軌跡逐漸具有一定的規律性，使得行車道上的板梁需要反復承載著不同的荷載，長時間下去則會造成預制板鉸縫疲勞破壞。此外，受到地震、滑坡、撞擊等意外事件的影響，橋梁根基會逐漸下降，上部結構則出現附加應力，損壞了橫向聯接或板件。

3 橋梁鉸縫的維修技術措施

(1)在設計環節中必須要規范各種結構的設計工作。并根據公路橋梁的具體情況及時調整，尤其是對于承受荷載在不斷增加的橋梁，更應該增大其設計的承載能力。保證受力達標對橋梁行車道板設計計算過程中應該綜合分析防水混凝土鋪裝參與行車道板的受力，這在理論研究中兩種受力是一致的，但從具體施工狀況可知，防水混凝土鋪裝層與行車道板的粘結是難以相互符合的，在施工操作中發現防水混凝土鋪裝層很難和行車道板聯結成整體共同受力。這就需要設計人員設計計算橋梁行車道板過程中做好受力分析，最好排除防水混凝土參與行車道板的受力。

(2)在梁板頂面植筋，使該鋼筋伸入鋪裝層，錨固筋頂部與鋪裝鋼筋進行焊接，使橋面鋪裝與梁板共同受力。提高鋪裝混凝土標號，加大鋪裝厚度，加強橋面鋪裝的布筋，加粗、加密鋪裝層鋼筋中的橫向傳力。不僅補強了橋梁梁板的承載能力，還增加橋梁的橫向剛度，加強橋梁荷載的橫向分布。

(3)提高抗剪能力在設計環節可根據具體情況增加鉸縫的結構設計尺寸，且行車道板的側面需成毛面，使行車道板內的鋼筋伸入鉸縫內，可根據情況添加鉸縫鋼筋，鉸縫在順橋向中需持續焊接鋼板，從而使得行車道板的橫向聯結加強。

(4)加強防水體系橋面防水體系的加強能夠維護橋梁的使用性能，當行車道板屬于空心板時，無論簡支結構或連續結構，都需要在橋面混凝土鋪裝層頂面布置一道防水層，防水層多數采用3mm的瀝青粘層。對縱橋向需于護欄底座、瀝青混凝土的連接處布置工盲溝，寬度為l0cm，其高度和瀝青混凝土厚度一致。通過構建這樣的防水體系能夠保證橋梁受到滲水影響。

(5)強化施工措施并在施工完成后橋面防水混凝土的最小厚度必須保證不小于12cm，保證其有足夠的剛度和強度，提高抗變形能力;同時還可以在鋪裝層內設滿幅鋼筋網，梁體頂面預埋伸出的抗剪錨筋并與鋼筋網綁扎或焊接，以增加鋼筋網:的抗拉性能和橋面鋪裝的抗剪能力;另外可以在混凝土鋪裝層中摻加適量鋼纖維，鋼纖維在混凝土中形成亂向分布的三維網狀結構，能抑制混凝土的干縮，且其抗折疲勞能力大幅提高，防止疲勞裂縫;產生，從而為主體結構的穩定提供了保障。

4 結語

橋梁加固完合格以后應加強交通的管制并采取有效的限制荷載方案，加大查處與管理力度嚴格控制超載的車輛的通行，減少超載車輛對橋梁的損害從而延長橋梁使用壽命，目的在于提高整個公路在交通中的使用性能，必須要正確處理好橋梁鉸縫問題。施工建設單位應該在設計、施工、檢測等多個環節中把握施工質量，確保施工過程順利進行。

參考文獻

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