淺談公路橋梁常見病害及加固施工技術

摘要：隨著交通運輸事業日益發展，很多公路橋梁都出現了不同程度的缺陷、病害，舊危橋改造任務十分繁重。本文分析了橋梁的常見病害的起因，并提出了加固維修方法。對有效和合理地解決公路橋梁的病害問題具有重要意義。

關鍵詞：公路橋梁常見病害加固措施

隨著現代經濟的發展，高速公路已經成為帶動經濟發展的主要工具之一，而橋梁則是道路的咽喉。在公路的施工過程中，橋梁建設占據了一定的比重，尤其高速公路，根據有關資料統計，在已經投入使用的高速公路中，僅橋梁工程就有40%之多。在未來的城市發展中，這種情況將會持續上升。由于橋梁建設的施工難度較大，所以，提高公路橋梁建設的質量是促進高速公路建設的關鍵。橋梁在施工建設、使用過程中，會因為各種不同的因素引發質量問題，質量問題會降低橋梁的承重能力，縮短了工程應有的壽命。

1、公路橋梁常出現的問題

1.1裂縫

混凝土的裂縫是導致橋梁質量問題的關鍵因素之一，一旦有裂縫，混凝土的承載力會減弱，并由于長時間的受力造成嚴重的問題。但如果裂縫程度小到不足以引起質量問題，則不會影響橋梁的使用性和耐久性，只會破壞其外觀。

1.2伸縮縫損壞

造成伸縮縫破壞的原因主要有以下幾個：(1)由于設計不周引起的伸縮縫損壞；(2)由于選型不當引起的伸縮縫損壞；(3)由于橋墩臺施工及梁(板)預制尺寸誤差導致實際板端預留間隙與設計間隙懸殊而引起的伸縮縫損壞；(4)設計與實際伸縮量不符引起的伸縮縫損壞；(5)板式橡膠伸縮縫由于施工誤差或橡膠板破壞引起的伸縮縫處嚴重跳車；(6)板式橡膠伸縮縫或鋼板伸縮縫由于伸縮裝置混凝土施工先于兩端瀝青混凝土路面面層而引起的伸縮縫尾端跳車；(7)“反開槽法”施工操作不認真引起伸縮縫處跳車；(8)材料選用不當引起的伸縮縫損壞。

1.3鋼筋銹蝕

引起鋼筋銹蝕的主要原因是混凝土的密實性不夠以及鋼筋保護層厚度不足或遭到破壞，而當鋼筋發生銹蝕時，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。

1.4其他

橋梁結構中其他常見的病害包括：支座破壞，主拱圈軸線下降，牛腿裂縫，墩臺基礎損壞，橋面變形及破碎甚至脫落，混凝土碳化速度快，碳化深度達到鋼筋表面，防震蕩塊損壞，橋面破損，欄桿斷裂，伸縮縫損壞，橋頭跳車，這些病害不僅影響橋梁的美觀，也影響橋梁的使用。

2、橋梁加固的原因及目的

原因：1)隨著經濟的發展、交通量增大，載重等級發生變化。2)早年設計的指導思想注重于材料的節省，安全度低。一般來說造成斷面單薄、安全儲備低。3)橋梁耐久性差和年久老化，如磚拱橋等。4)近年修建的橋梁，因設計不當或者施工質量差，也存在著加固的問題。

目的：1)因全國總體危橋數量龐大，若將其拆除重建，不僅要耗費大量資金，而且工期也較長；若有計劃、有步驟的對現有舊橋進行加固改造，橋梁加固后，可以延長橋梁的使用壽命，用少量的資金投入使橋梁能滿足交通量的需求，還可以緩和橋梁投資的集中性，為國家帶來巨大的經濟和社會效益。2)加固設計必須本著“牢固可靠、簡便耐用、經濟適用”的基本原則。

3、加固措施

3.1橋面補強層加固法

在梁頂上加鋪一層鋼筋混凝土層，一般先鑿除舊橋面，使其與原有主梁形成整體，達到增大主梁有效高度，改善橋梁荷載橫向分布能力，從而達到提高橋梁的承載能力的目的。

3.2增大截面和配筋加固法

當梁的強度、剛度、穩定性和抗裂性能不足時通常采用增大構件截面、增大配筋、提高配筋率的加固方法，這種方法是在梁底面或側面加大尺寸、增配主筋、增加梁的有效抗壓高度和抗彎強度，從而提高橋梁的承載力。該法廣泛應用于橋梁及拱橋拱肋的加固。

3.3鋼板和拉桿加固

拱橋對于拱上填料較厚的拱橋，在重荷的作用下，拱上側墻由于填料的擠壓出現外傾和開裂現象。采用在拱橋兩邊側墻上橫向打孔穿鋼筋，兩端用鋼板錨固的方法限制側墻繼續外傾和開裂，經實踐，效果良好。

3.4粘貼鋼板加固法

當交通量增加，主梁出現承載力不足或出現嚴重腐蝕的情況時，梁板橋的主梁會出現嚴重的橫向裂縫。采用粘結劑及錨栓，將鋼板粘貼錨固在混凝土結構的受拉邊緣或薄弱部位，使其與結構形成整體，以鋼板代替增設的補強鋼筋，達到提高橋梁承載力的目的。

3.5蓋梁加固法

蓋梁側面粘貼的鋼板應預先設計尺寸裁出備用，在蓋梁側面放出粘鋼位置大樣用切割機沿邊線切割砼深1CM，然后用鋼釬鑿毛，剔出帶槽，在剔好的槽內按設計錨固間距鉆孔，空乓機吹凈孔內粉塵后用配好的環氧樹脂在孔內植人螺栓。根據蓋梁預埋螺栓情況確定鋼帶鉆孔位置，用角磨機對鑰板貓合面除銹并打出橫紋貓結前用丙酮對鋼板貓結面及鹼表面進行擦拭，以去除灰塵及油漬。硅表面用毛刷涂一道環氧膠液，鋼板翁結面涂抹配好的環氧砂漿，砂漿涂抹宜中厚外薄，均勻一致，然后對準孔位粘合到硅表面。鋼板粘好后立即緊固螺母，交替間隔緊固，同時不斷輕敲鋼板使砂漿擴散，排出氣泡，使鑰板平整，漿體飽滿密實。粘完鋼板30H后，用小錘輕敲鋼板表面，判斷密實程度如鋼板貓結面小于此應剝下重粘。鋼板貓結合格后應及時刷防銹漆。鋼板的環氧砂漿固化后，支立模板在蓋梁底部澆筑環氧砂漿。

環氧鹼應澆筑密實，與原硅結為一體。

3.6采用新材料

傳統的建筑材料(如鋼筋、水泥等)已被廣泛應用于實際建筑加固工程中，其研究也已經相當成熟，而一些新興的建筑材料越來越成為當前人們開發應用和研究的熱點，它們主要有：碳纖維加強塑料(CFRP)、加固用高性能混凝土(HPC)。

4、結束語

公路橋梁加固施工工藝相對較復雜，要求橋梁加固工程取長補短，不僅延長了原橋的使用壽命，同時還增強了原橋的承載能力。因此，加速我國舊橋加固或改造技術的研究，不僅能更好地、及時地為現代交通運輸服務，而且能為國家帶來巨大的經濟效益和社會效益。

參考文獻：

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