橋梁病害分析與維修加固方法探究

【摘要】隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，交通建設(shè)項(xiàng)目越來(lái)越多，人們對(duì)公路橋梁的關(guān)注度也隨之增高。本文通過(guò)對(duì)公路橋梁常見病害及其加固技術(shù)進(jìn)行分析，期望能促進(jìn)公路橋梁工程的完善。

【關(guān)鍵詞】道路橋梁；結(jié)構(gòu)病害；加固措施

一、橋梁工程常見病害分析

1、橋梁工程鋼筋銹蝕問題

橋梁使用壽命的長(zhǎng)短很大部分要取決于鋼筋的使用壽命。鋼筋銹蝕容易降低其使用壽命，嚴(yán)重影響橋梁工程的整體質(zhì)量。在進(jìn)行橋梁施工時(shí)，鋼筋材料質(zhì)量差、長(zhǎng)期雨水的腐蝕、施工過(guò)程中的保養(yǎng)不當(dāng)以及跨年度施工致使的殘留銹跡都會(huì)增加鋼筋表面的腐蝕速度，嚴(yán)重?fù)p害工程的整體質(zhì)量。對(duì)于鋼筋腐蝕問題，可以通過(guò)在鋼筋表面涂防腐材料，如油漆，來(lái)隔離酸雨和尾氣的影響；同時(shí)還要注意鋼筋材料的貯存，避免其在使用前生銹；此外；對(duì)于已經(jīng)生銹的鋼筋材料，可通過(guò)噴砂法除銹、除鐵劑除銹、人工除銹等方式進(jìn)行處理。

2、橋梁混凝土表面的受侵蝕、腐蝕問題

混凝土表面遭受侵蝕或腐蝕后，其使用壽命將大幅降低。混凝土表面遭到破壞的原因主要有：雨水的沖刷侵蝕、融雪劑的腐蝕和水分冰凍后的溶解，其中融雪劑對(duì)混凝土表面的腐蝕程度比較大，直接影響混凝土的使用時(shí)間。為了減緩混凝土表面的腐蝕和侵蝕，可從混凝土的材料著手，設(shè)計(jì)防水、防滲和防凍的混凝土；此外，還可想辦法將雨水引出結(jié)構(gòu)物，防止水侵的發(fā)生。

3、橋梁混凝土的表面問題

橋梁使用的混凝土應(yīng)該具有較好的質(zhì)量，不然就會(huì)影響到橋梁的整體質(zhì)量。造成混凝土橋梁表面裂縫產(chǎn)生的原因主要有以下幾點(diǎn)：①混凝土質(zhì)量沒有達(dá)到規(guī)定要求；②攪拌過(guò)程操作不當(dāng)致使混凝土不均勻，混凝土凝結(jié)后受力不均致使表面產(chǎn)生裂縫；③模板拆除后沒有進(jìn)行表面保養(yǎng)，導(dǎo)致混凝土表面缺水產(chǎn)生干裂；④載荷過(guò)大或受力不均導(dǎo)致的裂縫；⑤混凝土收縮引起的裂縫；⑥溫度變化產(chǎn)生的裂縫等。為了避免橋梁的混凝土表面產(chǎn)生裂縫，應(yīng)合理控制保護(hù)層的厚度；注重鋼筋加密段的振搗、抹壓和保護(hù)，而且還有要注重混凝土初凝時(shí)的抹壓，以避免初期裂痕的產(chǎn)生同時(shí)提高混凝土的抗拉強(qiáng)度；此外，還要注意控制溫度（溫度控制是預(yù)防混凝土表面裂縫產(chǎn)生的主要措施）。

橋梁混凝土表面經(jīng)常出現(xiàn)蜂窩麻面，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是因?yàn)橐龤鈩┵|(zhì)量差，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部含氣量過(guò)大；混凝土水泥配比不恰當(dāng)；混凝土太過(guò)粘稠；混凝土與水的融合性差，導(dǎo)致水易析出；脫模劑使用不規(guī)范導(dǎo)致的模板局部出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象。為解決這個(gè)問題，可選擇使用優(yōu)質(zhì)的引氣劑、控制混凝土的粘稠度、調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)恼駬v時(shí)間、合理調(diào)節(jié)混凝土的水灰比等，根據(jù)問題出現(xiàn)的原因進(jìn)行補(bǔ)救。

4、橋梁伸縮縫和橋頭跳車

橋頭跳車和橋梁伸縮縫形成的原因主要是因?yàn)闃蝾^填土和橋臺(tái)之間的沉降存在差異、伸縮縫和橋頭搭板的設(shè)計(jì)不合理。這樣就會(huì)在橋臺(tái)處形成臺(tái)階，不僅影響乘車人員的舒適度，還會(huì)對(duì)橋梁造成較大的傷害。為了解決這兩個(gè)問題，可在橋臺(tái)處使用透水性好和壓實(shí)性能好的回填材料；可選擇性能好的伸縮縫，合理控制施工質(zhì)量，確保橋面伸縮處表面平整。

二、橋梁維修加固對(duì)策

1、橋面重新鋪裝加固法

重新鋪裝首先要對(duì)病害橋面進(jìn)行清理和拆除，采用機(jī)械拆除時(shí)一定不能傷及原橋面承重結(jié)構(gòu)、伸縮縫結(jié)構(gòu)、預(yù)制梁板等橋體結(jié)構(gòu)，否則會(huì)對(duì)橋梁產(chǎn)生嚴(yán)重破壞，甚至造成坍塌。橋面病害部分拆除之后還需要進(jìn)行徹底清理，將廢渣廢料完全清除出橋面，以保證重新鋪設(shè)的堅(jiān)固性和耐久性，最后再進(jìn)行混凝土鋪裝。鋪裝階段是最重要的一個(gè)階段，無(wú)論是施工工藝還是施工環(huán)境都有一定的特殊要求，否則都將影響橋梁的正常使用，比如使用環(huán)氧瀝青進(jìn)行橋面鋪設(shè)，就要求必須在38℃左右的高溫下進(jìn)行，且整個(gè)鋪設(shè)過(guò)程必須勻速推進(jìn)，且一滴水都不能滴入。近乎苛刻的條件限制也造就了其耐用性和堅(jiān)固性，因此對(duì)橋面進(jìn)行全面整修之時(shí)一定要根據(jù)實(shí)際情況，嚴(yán)格遵守施工要求。

2、塞縫灌漿加固法

這種加固方法相對(duì)比較簡(jiǎn)單也更易于操作，即采用首先攪拌好所需的填充材料，一般為一定比例的水泥漿加入環(huán)氧樹脂漿，通過(guò)噴漿機(jī)將灌漿澆灌入橋體裂縫地方，然后加以夯實(shí)，待凝固之后便可以起到填塞裂縫、保護(hù)鋼筋預(yù)防銹蝕并提高橋梁整體強(qiáng)度的加固作用。灌漿一般由水泥漿、環(huán)氧樹脂漿，并均可加入適當(dāng)砂形成砂漿，在進(jìn)行橋墩裂縫灌漿中多采用水泥砂漿，這種漿成本更低效果更好，對(duì)水泥混凝土結(jié)構(gòu)有著較好的加固作用。而環(huán)氧樹脂漿多用于鋼筋水泥結(jié)構(gòu)的橋面裂縫，可以對(duì)裸露的鋼筋起到較好的保護(hù)作用，防止銹蝕。

3、粘貼加固法

隨著橋梁的老化或者病害損毀，亦或是車流量的加大導(dǎo)致原橋梁有效負(fù)載能力已無(wú)法滿足通車要求的情況下，就要考慮使用粘貼加固法，通過(guò)粘貼碳纖維或者鋼板的方法提升橋體的承重能力。粘貼加固法具有工藝簡(jiǎn)單、工期短見效快的特點(diǎn)，過(guò)去鋼板是主要的粘貼材料，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，碳素纖維材料的出現(xiàn)逐步取代了鋼板的應(yīng)用，但素纖維材料具有更好的強(qiáng)度和拉力，且質(zhì)量更輕，在不增加橋梁自身負(fù)荷情況下能夠最大限度的滿足加固橋梁的作用。同時(shí)，在橋梁的底面粘貼碳纖維能夠提高截面的承載力，在橋梁側(cè)面粘貼碳纖維則能夠提高截面的抗剪能力。

4、增設(shè)縱梁加固法

在橋梁基地安全性能較好，橋墩承載能力足夠的情況下，采取增設(shè)新縱梁的方法也可以同樣起到加固橋梁，提高橋梁承載力的作用。新增縱梁與原有舊梁共同受力，舊梁承載負(fù)荷就相應(yīng)減輕，從而使得加固后的橋梁承載負(fù)荷得到提高。同時(shí)，采取增設(shè)縱梁的方法還可以配合使用擴(kuò)寬橋面的辦法，既將新縱梁置于主梁兩側(cè)，在保證橋面安全的情況下，根據(jù)橋梁上下結(jié)構(gòu)，合理設(shè)計(jì)加寬方案，適當(dāng)擴(kuò)寬橋面寬度，以提高橋梁通車能力，和載重能力。

三、橋梁施工質(zhì)量管理的控制方法

1、強(qiáng)化施工技術(shù)管理

過(guò)硬的施工技術(shù)作為橋梁工程質(zhì)量的重要保障，是項(xiàng)目順利開展的重要保障，使用現(xiàn)金的施工技術(shù)，不僅可以節(jié)省人力、財(cái)力、物力，同時(shí)對(duì)縮短工期也有很大作用。因此，在實(shí)際施工中，必須根據(jù)橋梁工程施工流程，在施工工藝復(fù)雜的要求中，根據(jù)橋梁施工現(xiàn)實(shí)情況，嚴(yán)格要求施工人員，做好施工技術(shù)準(zhǔn)備相關(guān)工作。

2、建立健全完善的橋梁檔案

橋梁檔案是橋梁的歷史足跡。公路竣工驗(yàn)收后，管理單位應(yīng)及時(shí)要求建設(shè)單位提交完整的竣工資料，還要與建設(shè)單位技術(shù)人員一起，按照相關(guān)資料，對(duì)所有橋梁進(jìn)行一次全面詳細(xì)的檢查。需要提供的竣工資料包括：每座橋的原設(shè)計(jì)、變更設(shè)計(jì)、竣工圖紙、隱蔽工程圖片和檢測(cè)資料以及橋下河流的水文計(jì)算等。對(duì)橋梁的檢查，應(yīng)按照橋梁定期檢查的要求進(jìn)行，檢查結(jié)果交管理單位留存。管理單位要按照橋梁管理系統(tǒng)的要求采集橋梁的靜態(tài)數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)庫(kù)，輸入計(jì)算機(jī)立檔保存。這可為以后橋梁的維護(hù)提供資料支持。

3、強(qiáng)化施工材料的配置

橋梁施工中先進(jìn)的施工技術(shù)和合理的施工方法是施工的關(guān)鍵，正確的引用先進(jìn)的施工技術(shù)可以大大減少施工成本和工期，提高施工的效率和質(zhì)量。但如果時(shí)機(jī)把握不正確，就可能起到反效果。根據(jù)施工的實(shí)際情況，施工單位可以適當(dāng)?shù)牟捎靡恍┮M(jìn)的技術(shù)。除此以外，施工材料的選擇也非常重要。不恰當(dāng)?shù)牟牧鲜褂每赡軐?dǎo)致施工中出現(xiàn)散漿現(xiàn)象。混凝土在大多數(shù)橋梁工程中都是主體結(jié)構(gòu)的主要材料，因此混凝土的原材料質(zhì)量和調(diào)配比例會(huì)對(duì)施工造成很大影響，所以在施工中必須要做好調(diào)配工作。使用先進(jìn)的施工設(shè)備一定程度上還可以減少施工人力物力的浪費(fèi)，正確的使用施工設(shè)備和施工技術(shù)還能夠提高施工的質(zhì)量，提高整個(gè)工程的施工效率。

4、嚴(yán)格控制橋梁施工

對(duì)施工設(shè)計(jì)方案進(jìn)行完善、開始施工之后，可以采用先進(jìn)的施工技術(shù)和規(guī)范化的施工設(shè)備來(lái)對(duì)路面進(jìn)行實(shí)時(shí)切縫處理。在這一過(guò)程中，施工單位要將氣溫變化對(duì)路面造成的影響考慮在內(nèi)，對(duì)施工的操作時(shí)機(jī)進(jìn)行全面的掌控，盡量避免溫度變化引起的路面干縮對(duì)工程質(zhì)量產(chǎn)生影響。此外，在施工中也要注意完工路面的養(yǎng)護(hù)工作，確保交通管理具有一定的科學(xué)性，在施工階段，對(duì)路面通過(guò)的大型貨車進(jìn)行適度管理，避免一些帶有釘輪胎的車輛對(duì)路面造成一定的磨損。

5、重視對(duì)橋梁的檢查和檢測(cè)技術(shù)裝備的配備

要對(duì)橋梁進(jìn)行檢查，就必須對(duì)橋梁的上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)、橋面系進(jìn)行觀察、測(cè)量及必要的材料檢測(cè)，且很多項(xiàng)目需要在空中進(jìn)行，一些高橋就必須配備橋檢車，沒有專業(yè)的設(shè)備和儀器卻想做好這項(xiàng)工作的是不切實(shí)際的。因此，必須要配備定期檢查與特殊檢查所需要的儀器設(shè)備，使檢查的手段、方法、結(jié)果也更加科學(xué)，使評(píng)價(jià)也更有依據(jù)、更加科學(xué)化、現(xiàn)代化。讓數(shù)據(jù)說(shuō)話，在一定程度上也可減輕人為因素的影響。

6、全面落實(shí)危橋改造的措施

在檢查后，發(fā)現(xiàn)的存在符合：公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范；橋梁技術(shù)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)中四類危橋（1.技術(shù)狀況處于差的狀態(tài)；2.部分重要構(gòu)件有較嚴(yán)重缺損或部分次要構(gòu)件有嚴(yán)重缺損；3.橋梁正常使用功能明顯降低；4.橋梁承載能力降低但尚未直接危及橋梁安全）狀態(tài)的橋梁均系危橋。主要包括橋梁重要部件出現(xiàn)嚴(yán)重的功能性病害，且有繼續(xù)擴(kuò)展現(xiàn)象，關(guān)鍵部位的部分材料強(qiáng)度達(dá)到極限，出現(xiàn)部分鋼筋斷裂，混凝土壓碎或壓桿失穩(wěn)變形的破損現(xiàn)象，變形大于規(guī)范值，結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性不能達(dá)到平時(shí)交通安全通行的要求，以及承載能力比設(shè)計(jì)降低25%以上的類型。這些橋梁必須盡快實(shí)施加固、維修和改造，以提高其承載能力。

結(jié)束語(yǔ)

任何一座橋梁在運(yùn)營(yíng)中不可避免會(huì)產(chǎn)生一定程度的病害，公路橋梁病害的發(fā)生將危害到橋梁的使用安全，威脅到人民生命財(cái)產(chǎn)安全，了解橋梁的主要病害及產(chǎn)生的原因，對(duì)橋梁的加固維修及日常養(yǎng)護(hù)提供科學(xué)依據(jù)意義重大。

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