鋼筋混凝土橋梁維修加固技術應用探析

舍紀新 吳斌 楊平

摘 要：隨著經濟的不斷發展，交通運輸量增長迅猛，諸多橋梁長期處于大負荷使用狀態，造成眾多問題的發生，影響了橋梁的正常使用。為保障橋梁的安全暢通，應對橋梁進行及時檢修，以便發現問題及時處理，避免重大安全事故的發生。

關鍵詞：橋梁；裂縫；維修加固；

中圖分類號：U445 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2015）-08-00-01

一、引言

我國社會經濟迅速發展的同時，交通量也在與日俱增，諸多橋梁長期處于超負荷使用狀態，輕則橋面鋪裝層脫落，混凝土開裂，鋼筋銹蝕；重則橋梁主要構件出現大量縱橫裂縫，板塊斷裂等功能性病害，這些年發生的橋梁坍塌事故，多數是因為危舊橋橋梁長期在超荷載作用下老化損壞十分嚴重，滿足不了現有使用要求。因此，應該高度重視橋梁的日常養護管理，出現輕微病害應及時加固維修。

二、鋼筋混凝土橋梁常見問題

（一）混凝土缺陷及裂縫。混凝土是一種耐久性材料，其耐久性主要由混凝土質量及環境因素決定。在化學和物理反應的作用下，混凝土會出現各種各樣的病害。混凝土的主要病害可歸納為表層缺陷及裂縫兩大類。混凝土的病害會直接影響橋梁結構的承載能力、使用性能和耐久性。混凝土表層缺陷主要有蜂窩、麻面、露筋、磨損、老化、剝落等。混凝土表層缺陷是由混凝土性能不良、施工不當、結構不合理及外界荷載環境條件等因素引起的。混凝土結構的裂縫是由材料內部的初始缺陷以及微裂縫不斷擴展而形成的，是混凝土結構最主要同時也是危害最大的病害。混凝土裂縫根據形成原因不同可分為結構性裂縫和非結構性裂縫。因此，裂縫的產生的原因包括材料因素、施工因素、荷載條件、橋梁結構的不均勻沉降或變形及外界環境因素等。

（二）鋼筋腐蝕。鋼筋腐蝕是由于自身的抗腐蝕性能差和環境中不利因素的侵蝕作用造成的。混凝土中鋼筋的腐蝕一般為電化學腐蝕。鋼筋腐蝕過程中伴有體積膨脹，會使混凝土出現沿鋼筋縱向分布的裂縫，造成鋼筋與混凝土之間的黏結力發生破壞，鋼筋截面面積減少，最終導致結構構件出現承載力降低、變形和裂縫增大等不良現象。影響混凝土中鋼筋腐蝕的因素主要有混凝土液相PH值、混凝土中Cl-含量、摻合料的數量、混凝土的密實度和保護層厚度、環境條件等。

（三）橋面系病害。1、橋面鋪裝層病害。橋面鋪裝層發生病害將會降低行車的舒適性和安全性，嚴重的還會導致橋梁主體結構損壞，從而影響橋梁結構的承載能力及使用壽命。橋面鋪裝層病害與外界環境、橋梁及主梁的結構形式有關，因此，橋面鋪裝層病害往往最先出現在主梁或主拱圈負彎矩區域。混凝土橋面鋪裝層常見的病害有裂縫、磨光、脫皮露骨、高低差、坑槽等。混凝土類橋面鋪裝層病害發生的主要原因有施工不當、溫度變化、混凝土干縮裂縫、橋梁結構的不均勻沉降或變形等。2、伸縮縫病害。伸縮縫的作用主要是保證梁體能夠適應由于混凝土徐變和收縮、溫度變化、荷載等作用引起的變形。橋梁伸縮縫是橋梁結構的薄弱位置，也是橋梁的重要部位。伸縮縫過早的發生病害，不利于行車的舒適性和安全性，嚴重的病害會影響橋梁結構的正常使用功能。伸縮縫由于設計原理、使用材料、施工方法不同會發生不同類型的病害。鋼筋混凝土橋梁伸縮縫的常見病害有：伸縮縫防水材料的脫落、老化、接頭活動異常，構造部位下陷或凸出，錨固構件損壞，伸縮縫凹槽填入其他硬物，不能自由變形等。伸縮縫發生病害的原因，除了其本身的構造問題之外，還有其他很多因素：設計因素、施工因素、管理養護因素及荷載作用因素等。

（四）支座病害。支座是橋梁的重要組成部分，其作用是能夠有效地將上部結構的荷載傳遞給墩臺，并適應由于荷載及非荷載因素所產生的變形，從而確保橋梁結構的受力情況與計算簡圖相符合。支座在長期使用過程中發生的病害，會對橋梁上、下部結構產生不利影響，甚至可能對橋梁結構造成重大損傷。不同的支座形式，其病害形式也不同，如支座構件缺陷、支座構件變形或變位等。鋼筋混凝土橋梁常見的支座形式有板式橡膠支座、盆式橡膠支座等。板式橡膠支座的主要病害是脫空、老化開裂及剪切變形。盆式橡膠支座的主要病害是固定螺栓剪斷、螺母松動。支座發生病害的原因包括支座的設計不周全、施工制作不完備、維修養護不善及主體結構的位移、不均勻變形等。

三、鋼筋混凝土橋梁維修加固技術應用

（一）橋梁維修加固的基本方法。橋梁加固方法常見為粘貼鋼板、碳纖維復合材料加固和增加構件截面加固技術。粘貼鋼板加固技術具有施工周期短、堅固耐用、成本低特點，該技術可提高橋梁結構的強度和剛度，滿足施工需求的同時，還能根據具體問題靈活改變施工方案；纖維復合材料加固技術具有抗疲勞性和耐腐蝕性等優點，施工方便，效果好；增加構建截面加固技術可以提高橋梁主承軸的承受力，但其建設周期較長。

（二）橋梁維修加固方法應用。1、拓寬加固應用。拓寬加固方法成本較高，但對于交通影響較小。該方法實施時，需對原有橋梁結構進行拆除，其施工成本較高；若橋梁結構為新結構，可在原地施工，對橋加寬加固應在初始墩大橋允許的范圍內，設計施工方案，以節約成本，但該法外觀質量較差。2、主梁加固法應用。通過對橋墩頂梁端的空間進行合理利用，進而布設相應的橫向懸臂梁，同時安裝相應的預制微彎板；在懸臂梁設置預制人行道梁，對于舊橋面板采用混凝土進行澆筑施工，同時在橋面鋪設混凝土時應考慮混凝土的澆筑過程是否與施工組織設計相一致。為提高澆筑后的混凝土結構整體性，在混凝土澆筑前預鋪鋼筋網，同時在挑梁中心部位還應當設置橋面伸縮縫，進一步達到提高橋梁結構承載力的要求。3、橋臺后座加固方案。對于采用橋臺后座加固施工方法，對于橋臺后座路面應當采取措施進行清除。采用鋼筋混凝土預制板達到連接兩側墻的目的，進而進行路面新混凝土鋪設；對于橋梁后座，應當在鋪設混凝土時預留出一定的空隙，進而在加固后的橋梁具體使用過程中能夠有效耗用橋梁承受的動荷載，進一步提高橋梁承載力。

四、總結

鋼筋混凝土橋梁對于交通運輸業的發展，具有重要影響。隨著使用時間的延長，氣候等自然因素的影響，以及長期超負荷運行等多方面的影響，橋梁出現的質量問題越來越多，若不及時對病害進行處理，則可能引發嚴重的安全事故，給行人和社會造成嚴重的損失。

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