公路橋梁的常見病害及加固措施

摘要：伴隨我國經濟和交通運輸?shù)娘w速發(fā)展，交通運輸量大幅度的不斷增長，公路橋梁負荷越來越重，本文就公路橋梁的常見病害淺談了公路橋梁加固的重要性，以及橋梁加固中運用的方法。

關鍵詞：公路橋梁病害加固

橋梁是公路的重要組成部分，隨著交通運輸量大幅度提高，行車密度及車輛載重越來越大，跨河橋梁和高架橋梁在交通工程中的重要性與日俱增。我們發(fā)現(xiàn)橋梁的混凝土開裂、剝落、衰變及鋼筋的銹蝕(管道灌漿不飽滿普遍存在)對橋梁的損害問題非常嚴重，已需要大量的資金和技術來維護或改建，已成為迫切需要解決的問題。解決橋梁加固中存在的問題，運用方法對舊橋進行維修加固，提高承載能力，確保交通運輸安全是目前乃至今后面臨的主要任務。

一、公路橋梁存在的常見病害

1．主拱圈裂縫病害

a．主拱圈中波縱向裂縫，檢查時常發(fā)現(xiàn)各孔中波波頂均存在縱向裂縫。

B．肋、波連接處裂縫。各孔拱波與拱肋連接處大部分均發(fā)生裂縫。

C．拱肋裂縫。各孔拱肋均有橫向裂縫，有不少是U形裂縫，這些裂縫多發(fā)生在拱頂前后10m左右范圍內。

D．橫系梁裂縫

2．鋼筋銹蝕病害

鋼筋發(fā)生銹蝕時，銹蝕部分的體積可膨脹至原來體積的10倍以上，從而對周圍混凝土形成擠壓，造成混凝土開裂、剝蝕、使截面有效尺寸減小，導致結構承載能力下降，銹蝕剝蝕，使截面有效尺寸減小，導致結構承載能力下降。銹蝕的直接后果是鋼筋斷面面積減小，對于以鋼筋作為抗彎能力。鋼筋銹蝕還會降低混凝土對鋼筋的握裹力，銹蝕物外流，在結構表面形成銹跡，影響結構美觀。

3．墩臺基礎病害

橋梁墩臺基礎在常年使用過程中，除了承受上部構造荷載外，還將承受土壓力，風力，流水壓力，冰壓力和浮力等等各種力的作用。另外，自然界各種因素的影響作用，以及由于過橋車輛的日益重型化，墩臺基礎經常受到過重荷載的作用，因此，橋墩臺將會出現(xiàn)不同程度的損壞。

4．主梁裂縫及主梁變形病害

主梁裂縫多發(fā)生在錨跨中部(正彎矩區(qū))梁的下緣及懸臂梁根部(負彎矩區(qū))上緣，后者大都貫穿整個車行道翼板。此類裂縫顯然是由于大量重車通過使梁的受拉區(qū)開裂，屬正常現(xiàn)象。但由于負變矩區(qū)裂縫在上面，雨水易從裂縫滲入梁內，引起鋼筋銹蝕及砼強度降低。

二、公路橋梁加固的重要性

1．在公路橋梁使用期間內，任何橋梁都會成為舊橋。早期修建的橋梁，由于當時人們對鋪裝功能、病害認識有限，往往存在配筋偏小，鋼筋直徑過細，鋪裝與承載構件的界面連續(xù)不牢靠等問題。由于橋梁是建在大地上的特殊產品，不僅受自然環(huán)境的影響(如大氣腐蝕、溫度、濕度變化等)，而且還受到使用環(huán)境的影響，難以避免產生損壞現(xiàn)象。這使橋梁的維修、養(yǎng)護、加固、改造已成為必然。

2．從經濟上分析，橋梁加固可以節(jié)省大量投資，收到良好的社會經濟效益。采用適當?shù)募庸碳夹g和拓寬措施，不僅可以避免因拆除舊橋與重建新橋而增加工程費用；而且對現(xiàn)有交通運輸影響有的甚至可以在不中斷交通的情況下完成，早期設計施工的高速公的橋梁在長期大交通量、重荷載的運營情況下大部分出現(xiàn)了病害；同時也恢復和提高了舊橋的承載能力及通行能力，延長橋梁的使用壽命，滿足現(xiàn)代化交通運輸?shù)男枨蟆?/p>

3．同時橋梁的改造和加固，不僅可以提高公路橋梁的通行能力和服務水平，而且在更大程度上能夠消除交通安全隱患。從發(fā)展中分析，舊的公路橋梁加固有利于促進橋梁建設的可持續(xù)發(fā)展。既滿足現(xiàn)代人的需求以不損害后代人滿足需求的能力，使經濟、社會、資源和環(huán)境保護協(xié)調發(fā)展。

三、公路橋梁加固的方法

1、橋面鋪裝加固法

1)局部修復鑿補法。將水泥混凝土鋪裝層的表面鑿毛，深度以使骨料露出為準；用清水沖洗干凈斷面并充分潤濕，涂刷上同標號的水泥砂漿(或其他粘結材料)，最后在橋梁承載能力容許范圍內，鋪筑一層1～5cm厚的水泥混凝土鋪裝層。

2)重新澆筑混凝土面板。橋面板的破裂和其他損壞特別嚴重，混凝土質量或施工狀況特別不良，且無適用的修補方法時，就必須采用重新澆筑新的混凝土橋面板的措施，施工時，將原有的行車道鋪裝全部拆除，再將行車道表面清掃干凈，必要時鋪入適量短鋼筋，配置上1～2層鋼筋網，澆筑整體化混凝土。

3)橋面補強層加固法。即在舊有橋面上，重新加鋪一層混凝土或鋼筋混凝土補強層，此方法既修補已出現(xiàn)裂縫、剝離等損壞橋面板，又能加高原有梁板有效高度，增加梁板抗彎能力，改善鉸結梁板荷載橫向分布，從而提高橋梁承載能力。

4)其他方法。如加鋪一層瀝青混凝土，采用混凝土粘結劑或環(huán)氧樹脂材料修補法，鋼纖維混土修補法，聚合物混凝土罩面法等。

2、加大截面加固法

也稱為外包混凝土加固法，是用增大混凝土結構物的截面面積和配筋進行加固的一種方法。加大截面加固法一般采用兩種方式：一種是加厚橋面板；另一種是加大主梁梁肋的高度和寬度。該法工藝簡單、適應性強，具有成熟的設計和施工經驗，適用于較小跨徑的T梁橋或板橋的加固。但現(xiàn)場施工的濕作業(yè)時間較長，加固后建筑物凈空有一定減小。

3．粘貼碳纖維增強塑料加固法

采用專門的樹脂將碳纖維粘貼于混凝土結構受拉表面，碳纖維與原結構形成新的受力整體，碳纖維與鋼筋共同承受荷載，降低了鋼筋應力，從而使結構達到了加固和補強效果。此法幾乎不增加結構自重和截面尺寸，不改變凈空高度，施工方便，對原結構幾乎不會造成新的損傷，具有良好的耐腐蝕性、耐久性和抗疲勞性能，根據(jù)受力分析可進行多層粘貼進行補強，其方向性也可以靈活掌握。缺點是環(huán)氧樹脂在溫度高于60℃時會呈現(xiàn)軟化現(xiàn)象，而橋梁一般受到陽光直射，橋面溫度高于60℃可能性很大，不利于采用樹脂膠作粘貼劑。

4．橋下部結構加固法

橋臺特別是高度較大的橋臺，受行車荷載和土壓力作用，常見病害有橋臺開裂、凸肚，翼墻外崩、開裂、錯位等。對于跨徑較小、水流不大的石拱橋，可采用在橋跨內加鋼筋混凝土框架進行加固。

5．灌縫膠灌注法

當梁體變形及裂縫嚴重，承載能力下降。當梁體存在嚴重變形和裂縫，應加強橋梁觀測及試驗檢測，分析原因，制定加固處理方對承載能力、剛度不足的梁體，首選用灌縫膠灌注處理裂縫，采用種植或粘貼鋼筋加固法、新澆注混凝土增大梁體截面加固法、粘貼鋼板(筋加固法、粘貼碳纖維加固法、體外預應力加固法等方案進行進行結構補強，提高梁體的抗彎承載力。