公路舊橋常見病害及維修加固技術

袁國泰

【摘 要】隨著經濟和交通行業的快速發展，橋梁發展也十分迅猛，但是除了很多新型新建橋梁之外，還有很多早期建成的公路舊橋，他們具有荷載能力低，使用年限長的特點，根據不同的舊橋類型采取不同的防護加固措施，是維護道路安全，節約養護成本的主要手段。但因為建成時間較早，基礎深度、地質情況以及隱蔽工程的尺寸很多信息不全面，從而也加大了維護的難度，本文總結自己的一些觀點，希望在公路舊橋維護上貢獻出自己的一份力量。

【關鍵詞】公路舊橋；病害；加固維修

0 前言

舊橋加固是道路安全的需要，也是減少成本的手段，通過對舊橋進行加固維護，以最小成本獲取最大的經濟效益。從目前橋梁使用狀況分析，甘肅目前舊拱橋仍然占據多數，舊拱橋所承受的超負荷有以下兩點：第一，經濟發展的同時交通量不斷增加；第二，重型車輛的增加以及不遵守交通規則的超載超限現象；每一個都對橋梁本身產生極大的損害，舊橋本身的荷載與通過橋面車輛的運營狀況不成正比，因此，對現有舊橋進行加固維護，是目前以至今后的重要任務。

1 公路舊橋病害及維修技術

1.1 舊橋破壞產生的因素

1）早期的設計水平較低，設計時的荷載及標準偏低；

2）使用環境影響，以前通車較少，現在大量的重型車輛較多；

3）地質自然環境的影響，包括氣候、水含量、溫度、水流沖擊沖刷等；

4）當時材料種類較少，鋼筋緊缺、水泥混凝土強度等標準較低；

5）施工技術較為落后，施工裝備機械的不完善。

1.2 混凝土構件裂縫

一般鋼筋混凝土構件是帶裂縫工作的，即在初期施工的時候受到氣溫、水泥等材料的影響，產生不定形變，當其粘合在一起時互相形成約束力，一旦約束力大于水泥和材料之間的粘合強度，水泥自身會產生抗拉力，產生裂縫。裂縫產生的原因可以綜合為以下三點：

第一，地下水對混凝土的腐蝕，有結晶類、分解類、結晶分解類三種。結晶類腐蝕主要是能生成水化硫鋁酸鈣，體積增大在混凝土中產生很大的內應力。分解類腐蝕是由于侵蝕性二氧化碳含量過高，碳酸氫根離子含量過低，對混凝土的腐蝕性越強。結晶分解類腐蝕是因為地下水中氨根、硝酸根離子和氯、鎂離子含量過多時，與混凝土中的氫氧化鈣作用發生的腐蝕作用。

第二，凍融影響，在混凝土中存在大量的孔隙和裂縫，而水分進去后，當溫度降低的一定點時，孔隙中的水凍結膨脹使得孔壁受壓力而形變，反復如此會導致混凝土裂縫。

第三，鋼筋被銹蝕，除了自身性能影響外，與混凝土的性能和外界環境變化有著密切的關系，鋼筋生銹后導致截面縮小，生成氧化鐵體積后不斷膨脹，使得保護層的混凝土破裂。

對于裂縫的加固維修，第一步，對松散、破碎、剝落及鋼筋外漏等進行人工鑿除或者高速射水，把污損部分清除干凈。第二步，清理干凈后，對破損部位進行修補，可以采用樹脂型砂漿進行修補，施工溫度適宜為5℃-6℃以上，氣溫太低的話要延遲施工。第三步，施工完成后上對于較寬的裂縫要進行封閉。

2 舊橋加固改造技術

2.1 加固改造前的準備工作

1）查找以前舊橋的設計圖紙、地質報告以及原始的施工技術資料，盡可能多的調查地質情況和基礎埋設深度；

2）對舊橋進行一次勘察，對于形變部位進行記錄；

3）對橋梁進行荷載試驗，對其承載力做出新的報告。

2.2 常用加固措施

2.2.1 上部結構加固

上部結構加固可以采用拼寬原橋及對原橋臺進行改造兩種方式。拼寬原橋也是比較經濟實惠的一種方式，按照實際的荷載力拼寬原橋，也是保障安全出行的方法之一。而利用原橋臺改造其結構對于拱圈不能滿足超限運輸或者地基有不均勻沉降皆可用此方法進行舊橋上部結構加固。

2.2.2 下部結構加固

較為高大的橋臺，在荷載壓力下，會出現開裂、翼墻外崩、錯位等病害，我們可以對于跨徑小的拱橋采用橋寬內加鋼筋混凝土框架進行加固。

2.2.3 基礎加固

舊橋天然地基的淺基礎，埋設深度不夠，容易受到河水沖刷，導致地基局部軟弱，橋臺容易產生不均勻沉降，出現這種情況，我們可以用漿砌片石對河床進行鋪砌，對于跨徑較小的橋梁，我們可以在橋跨范圍內鋪C15混凝土，從而進行加固，厚度一般為30cm，鋪砌兩端要設置截水墻，其設置參數見表1：

2.2.4 塞縫灌漿

塞縫灌漿是按照一定比例配置的水泥砂漿、環氧樹脂砂漿通過噴漿機灌注結構物的縫隙中，避免鋼筋銹蝕破壞整體結構強度。塞縫灌漿多用于橋梁上下部結構裂縫，灌漿材料有水泥砂漿、環氧樹脂砂漿等等材料，但是不管用哪一種，都要根據具體情況分析而定。施工時，先用1：1的水泥砂漿進行勾縫，勾縫時要提前留出灌漿孔，孔隙約為6mm-8mm，孔距約為0.4m-1m，等到勾縫的砂漿達到一定強度之后即可灌漿。鋼筋混凝土的裂縫較小，可直接用環氧樹脂填縫，大一點的裂縫都要進行灌漿。像石砌的墩、臺、拱圈裂縫等可以用水泥砂漿來灌注，是否含砂則看具體情況。像鋼筋混凝土構件的裂縫則多用于環氧樹脂漿的情況較多，易灌滿，粘性好。橋面裂縫的話選材多用環氧樹脂砂漿。這些方法在舊橋加固上都是比較經濟且效果較好。

2.2.5 橋面鋪裝層的加固

鋼筋混凝土的橋面鋪裝層容易有開裂、剝離等問題，對于拱橋而言，一旦下雨滲水，加大拱橋材料的含水量，就會出現滲水現象；另外，橋面鋪裝層出現破損的時候對于安全行車也有影響。我們在防護維修時要根據不同的情況給予不同的解決辦法，對于年限長破損嚴重的橋梁，我們可以拆除或者修復的方案；對于年限短病害較輕的橋梁可以在不降低荷載標準的情況下進行加鋪瀝青碎石層的方案。

2.2.6 頂推法

在拱橋自重荷載情況下，對于基礎和橋臺都會產生垂直的推力，并使得臺后填土的壓縮及基礎的沉降，引起拱橋軸線的變化和拱頂下沉。而頂推法的原理是在橋跨一側或兩側的拱腳處，安裝傳力結構，通過千斤頂施加推力，在頂推過程中，測量觀察拱肋及橋跨的變化，知道達到設計水平為止，保持千斤頂的作用，用環氧樹脂砂漿在分離的拱肋間進行澆筑，待其形成強度后再放開千斤頂，使拱橋軸線恢復。這種方法使用材料較少，但是對于其專業性要求很高，需要一只專業性的施工隊伍。

2.2.7 加強管理

加強舊橋的管理，定期維護、維修，使其有最佳的工作狀態，充分發揮其作用。公路管理部門對于超載、超限的管理是十分重要的。其工作要求工期短、要求高、前期工作量大等特點，對于大車量路段加強檢查和管理，充分調動基層單位的工作積極性，各個部門協調配合。

3 結束語

舊橋的維護維修同樣屬于橋梁工程，不能重建設輕養護，一個橋的養護比新建可能還要難，因為舊橋沒有現成的規范和可供參考的原套圖紙，病害錯綜復雜，病因難以確定。因此，要充分重視舊橋管理的工作，加大資金投入，以保持其最良好的運營通行環境，確保舊橋安全使用。

【參考文獻】

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[責任編輯：王楠]