關(guān)于橋梁維修加固問題探析

摘 要：服役中的橋梁之所以有問題，存在著多方面原因，如橋梁本身設(shè)計(jì)缺陷、建造缺陷、所處地域環(huán)境、自然災(zāi)害和超載車輛過多等。作者擁有大量橋梁維修經(jīng)驗(yàn)，在查閱整理了許多橋梁的定期測試數(shù)值后，歸納出經(jīng)常碰到的問題，通過深入解析，詳細(xì)闡述了維修保養(yǎng)方面的合理措施。

關(guān)鍵詞：橋梁安全；隱患成因；維修保養(yǎng)

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，帶動(dòng)了交通運(yùn)輸?shù)目焖侔l(fā)展，特別是公路運(yùn)輸能力成長迅速，可是迅速增加的超大型車輛也給公路特別是橋梁帶來了巨大的壓力，特別是較早修筑的橋梁，因?yàn)榉燮陂L、修建質(zhì)量差，還有橋面狹窄和設(shè)計(jì)承重偏低等，大大制約了公路的運(yùn)力發(fā)揮，無法實(shí)現(xiàn)日常運(yùn)營需求，所以只好采取限重和限速的措施來應(yīng)對(duì)，個(gè)別存在嚴(yán)重安全隱患的橋梁不得不封閉起來進(jìn)行維修。所以，探索橋梁隱患形成原因，通過科學(xué)、有效、適宜的措施維修保養(yǎng)橋梁，有著非同一般的意義。

1 常見橋梁病害的分析

1.1 雙曲拱橋的常見病害

雙曲拱橋，是中國上世紀(jì)六、七十年代最普遍的一種橋梁結(jié)構(gòu)，它取決于當(dāng)時(shí)簡陋的機(jī)械設(shè)備，只能將橋梁主體分割成小塊，以方便建造。可是經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，重型車輛越來越多，大大超過了橋梁設(shè)計(jì)的荷載值，如今，絕大部分雙曲拱橋，受到了程度不一的損傷。而橋梁毀損現(xiàn)象中最普遍的就是橋梁混凝土破損，如：橋體主梁鋼筋裸露、生銹，底部和側(cè)面的混凝土就順主鋼筋出現(xiàn)剝落、開裂、粉化，外扎筋露出、生銹甚至斷開，在T梁翼板接縫處、板間絞縫、邊梁、橋臺(tái)、蓋粱等處，發(fā)生嚴(yán)重滲漏，泄水孔處，流水侵蝕了主梁，使得該處的混凝土粉化、松散，表層處也開裂。

混凝土為什么會(huì)出現(xiàn)破損呢？由于混凝土的保護(hù)層太薄，導(dǎo)致其外表層碳化，鋼筋出現(xiàn)銹脹，所以就使混凝土出現(xiàn)脹裂剝落。加上橋面泄水孔設(shè)計(jì)不合理，排水不順暢，橋梁表層防水的性能太差，安裝的橋體伸縮縫橡膠止水帶膠化剝離，導(dǎo)致橋梁構(gòu)件長年浸水，鋼筋銹蝕嚴(yán)重，造成了構(gòu)件表層混凝土的大量開裂脫落。

1.2 預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋

“縱向裂縫”，預(yù)應(yīng)力空心板結(jié)構(gòu)的普遍病害，鋼筋混凝土注成的T粱，其腹板處有裂縫，多是“L”或“U”型分布，粱端出現(xiàn)斜向開裂，個(gè)別裂縫寬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)地大過設(shè)計(jì)限值。另外，個(gè)別的橋梁在每片梁上有大小及距離分布平均的許多裂痕，基本是膨脹收縮時(shí)拉伸力引起。個(gè)別T梁橋沒有橫向聯(lián)系會(huì)造成扭轉(zhuǎn)裂痕。絞縫的脫落則是板橋存在的另一個(gè)常見情況。因?yàn)榘鍓K間通過絞縫互相支撐，當(dāng)絞縫脫落后形成單板受力，致使單個(gè)板承載加重，出現(xiàn)明顯下?lián)希Y(jié)果就使橋面受到了嚴(yán)重破壞。

2 加固橋梁的常用方法

2.1 針對(duì)雙曲拱橋病害的維修加固方案

2.1.1 植筋、增大截面加固法

為提高橋梁的整體荷載值，可以通過增加橋主梁的截面面積，或者是多加主筋，這通常是加在梁的底面、側(cè)面，從而使鋼筋混凝土主梁的強(qiáng)度、硬度及穩(wěn)定性增強(qiáng)，這就是植筋和加大截面加固法。但是，該方法效果也不容易實(shí)現(xiàn)。如果建造時(shí)質(zhì)量有保障，則該方法效果很理想，特別是建成后基本沒有維修保養(yǎng)需要。可由于該方法在施工時(shí)，加大截面面積完全是在底部作業(yè)，施工中有很大難度，施工質(zhì)量非常難保障。還要明確，這種方法多適用于T型截面梁的加固，卻不太適宜板式橋梁的維修加固。

2.1.2 粘貼鋼板法

粘鋼加固法，通常采用環(huán)氧樹脂，或建筑結(jié)構(gòu)膠，涂抹于鋼筋混凝土構(gòu)件的外部，粘貼上型鋼、玻璃鋼、鋼筋、鋼板等強(qiáng)抗拉材料，讓這些抗拉材料和結(jié)構(gòu)形成受力整體，從而能提升橋梁的抗剪、抗彎能力，同時(shí)縮減橋梁構(gòu)件的裂縫擴(kuò)張。加固橋梁時(shí)，確定采取粘鋼加固法前，必須知道橋梁都有哪些病害，查清病害為什么會(huì)出現(xiàn)，出現(xiàn)在什么位置，并且要根據(jù)實(shí)際需要選擇合適鋼板，明確具體粘貼辦法和位置。為了能夠發(fā)揮出鋼板的最大強(qiáng)度，通常是將鋼板粘貼于被加固橋梁的受力位置的表層。選擇什么樣的鋼板，鋼板能夠受多大力，加固位置的受力點(diǎn)確定，這些都要依照實(shí)際情況采用不同方法計(jì)算出來，合理設(shè)計(jì)。

2.1.3 粘貼碳纖維布

“粘貼碳纖維布”方法，適宜加固那些跨度偏大的橋梁，其受力位置因?yàn)槌惺芫薮蟮睦瓚?yīng)力和剪應(yīng)力頻繁出現(xiàn)裂縫以及混凝土剝落現(xiàn)象。碳纖維布擁有許多特性，可以“融入”混凝土，一起受力、彈性模量小、比重輕、疲勞強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度都比較大，重要的是這種措施非常便捷，也基本沒使用后的維修費(fèi)用，非常適宜推廣應(yīng)用。這種方法有著嚴(yán)格的施工技術(shù)要求，施工前要優(yōu)先選擇性能及指標(biāo)均達(dá)標(biāo)（碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程）的樹脂類粘貼材料和碳纖維布。施工開始后，必須先做基底的處理，通常是使用壓力灌漿法，將專用裂縫灌注膠灌注到大于0.2ram寬的裂縫內(nèi)，完全密封上裂縫，然后就可以鋪貼碳纖維布了。

2.2 關(guān)于預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋病害的維修解決方案

2.2.1 橋臺(tái)、基礎(chǔ)增加砌體或砼損壞的加固

橋梁基臺(tái)受橋梁自重，重型車輛載重作用，當(dāng)?shù)鼗惺艿膽?yīng)力不均，橋臺(tái)或者基石混凝土砌體某個(gè)位置的拉應(yīng)力太大，就會(huì)造成裂縫。只要不是橋梁承載力不夠原因，就可以針對(duì)橋臺(tái)及基石自身進(jìn)行重新灌注水泥混凝土或者鑿除。對(duì)于裂痕則用壓環(huán)氧樹脂砂漿澆注方法維修，如果裂痕通透的話，就要以鋼筋砼帶或者鋼箍等維修加固。

2.2.2 基礎(chǔ)的承載力不夠的加固維修

橋梁基礎(chǔ)的承載力不夠，嚴(yán)重威脅橋梁的安全使用，主要體現(xiàn)在墩臺(tái)，沉降量超過初始設(shè)計(jì)限值，基礎(chǔ)出現(xiàn)差額沉降，就導(dǎo)致從上到下的裂痕，墩臺(tái)出現(xiàn)橫向移動(dòng)及傾斜。因承載力不夠造成墩臺(tái)毀損，就采用擴(kuò)大基礎(chǔ)的方法加固，通過增加基礎(chǔ)的接地面積，有效解決了地基應(yīng)力太大的難題。對(duì)于樁基掩埋深度不夠，或受水流沖擊，造成埋深變淺的問題，可以采用增補(bǔ)樁基的加固辦法，擴(kuò)大承臺(tái)面積，讓新舊樁基成為一體-自墩臺(tái)的基礎(chǔ)下方，往墩臺(tái)中心處插入壓漿管，施加適宜壓力，將水泥砂漿、固結(jié)劑和加熱后的瀝青等物灌注進(jìn)去，從而增強(qiáng)地基的承載能力。

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