橋梁工程常見結構病害及加固技術

王慶余（大連公路工程集團有限公司，遼寧 大連 116023）

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橋梁工程常見結構病害及加固技術

王慶余
（大連公路工程集團有限公司，遼寧 大連 116023）

摘 要：橋梁工程在使用的過程中，隨著時間的推移，會因受到一些因素的影響而出現結構上的問題，如果不能得到及時處理，就會嚴重影響到橋梁的質量，降低橋梁的使用壽命。基于此，本文在介紹常見橋梁工程結構病害的基礎上，重點探討了橋梁工程加固技術在常見結構病害中的主要應用。

關鍵詞：橋梁工程；常見結構病害；加固技術

一、橋梁工程概述

所謂的橋梁工程，就是指建造橋梁的一系列的步驟，主要包括對橋梁的建設位置進行勘測、設計橋梁的結構類型、對橋梁進行施工、施工完成之后的養護以及養護完成之后的檢定等工作流程。橋梁的主要功能是作為交通運輸的載體，在古代，沒有汽車、卡車等，通過橋梁的主要對象是人以及牲畜，其載重不大，所以一般不會出現結構危害。但在今天，火車、轎車以及貨車、卡車等多種車型的出現，給橋梁帶來了很大的負重，尤其是一些跨度比較大的橋梁，負重的增加導致了橋梁經常出現一些結構上的危害。

二、橋梁工程常見的結構病害

1. 主拱圈斷裂

在橋梁定期檢查過程中，我們經常會發現橋梁主拱圈中波的波頂出現一些裂縫，這些裂縫不僅包括普通的縱向裂縫，同時還包括在橋梁拱肋部位出現的裂縫、橋梁的橫向裂縫以及U型裂縫。這些裂縫大多分布得比較密集，一般分布在橋梁拱頂向前以及向后的10m范圍內，雖然單一的裂縫對橋梁的影響不大，但是隨著時間的推移，過度密集的裂縫就會造成主拱圈斷裂，嚴重影響橋梁的質量以及通行車輛的安全。

2. 鋪裝層斷裂

橋面的鋪裝層是指為了保護橋梁的橋面不受到損害，同時能夠分散來自車輛車輪的集中荷載的一個保護層，其大多數是使用混凝土制作而成的。因此，在對橋面的鋪裝層進行施工時要結合混凝土工程的施工規范進行施工，不僅要連續施工，還要控制施工過程中混凝土的溫度。如果在施工的過程中混凝土出現冷熱不均勻的現象，所施工的橋面鋪裝層就會出現斷裂的現象。雖然在施工的過程中發覺不到它的危害，但是隨著橋梁長時間的使用，這種由于混凝土冷熱不均勻造成的橋梁鋪裝層裂縫的弊端就會顯現出來，從而影響行駛車輛的安全。

3. 鋼筋銹蝕

在目前橋梁的設計以及施工當中，大多的設計者更愿意設計鋼筋混凝土的橋梁。雖然這種材料的強度相對比較大，但由于橋梁大多數支設在水面上，長時間受到潮濕空氣的影響，鋼筋就會出現銹蝕的現象。鋼筋以后銹蝕，原本正常的部位體積就會擴大膨脹，從而導致膨脹部位對周圍的混凝土產生擠壓的現象，進而使混凝土橋梁出現變形，橋梁的承載力也會因此變得不均勻，不僅影響了橋梁的質量，還會影響到橋梁的美觀。

4. 墩臺基礎病害

橋梁的墩臺在橋梁工程中的主要作用是承受作用，其主要承受來自橋梁的承載力。除了來自橋面的承載力，墩臺還會承受由于天氣原因出現的風荷載、雨荷載等承載力，因此隨著橋梁使用時間的增加，橋梁所承受的這種外力也在不斷地增加，并且這種外來力并不只是來自于同一個方面，這種力的大小也是不固定的，所以由于各部位所承受的力的大小以及力的方向不同，墩臺會出現不同程度的變形，從而影響橋梁工程的穩定性。

三、橋梁工程加固技術在常見結構病害中的主要應用

1. 橋面鋪裝加固法

橋面鋪裝的加固方法有很多，如局部修復鑿補法、重新澆筑混凝土面板加固法和橋面的補強層加固法等。局部修復鑿補法主要是針對橋梁工程中橋面出現的局部斷裂或者是混凝土的脫落來進行修補，在工作中首先要做的就是對橋面的鋪裝層表面進行鑿毛處理，接下來的一個步驟是清除出現問題部位的破損物，清理干凈之后再使用混凝土對出現問題的部位進行修復，這是一種比較簡便且費時費力都比較少的橋面鋪裝加固法。重新澆筑混凝土面板加固法對于橋面破損比較嚴重的情況，使用局部的修復方法根本沒有辦法實現對其的修復，所以這種時候就要在破損的部位重新澆筑混凝土，以保證橋梁的質量。還有一種橋面鋪裝加固法是補強層加固法，就是對橋面承載力比較薄弱的地方設置補強層，以提高橋面的承載力。

2. 混凝土置換加固法

混凝土置換加固法是指對橋梁出現問題或者是承載力比較薄弱的部位的混凝土進行置換，使用強度更高的混凝土來代替這些位置的混凝土，從而增加橋梁的承載力，提高橋梁的使用年限。但是這種方法存在一定的缺陷，就是在對指定部位進行混凝土置換的期間，影響橋梁的正常使用，在一定程度上降低了人們出行的效率。

3. 灌封膠灌注加固法

橋梁的灌封膠灌注的加固方法主要適用于橋面上裂縫比較大的部位，如果橋梁的主體出現的裂縫比較大，那么存在裂縫的部位承載力必然是最小的，如果長時間通過質量比較大的卡車或者是貨車之類的車型，就很有可能使橋梁出現斷裂的情況，從而造成嚴重的交通事故，危及人的生命。為了解決這一安全隱患，在出現比較嚴重的裂縫的時候，橋梁的修復人員大多會采用灌注膠灌注加固法，對橋梁主體中裂縫比較大的部位灌注膠，來使裂縫中已經斷裂的鋼筋等被重新粘合起來，從而實現對橋梁的加固，橋梁的承載力也會相應地得到加強，橋梁的質量以及使用壽命得到了進一步的提高。

4. 預應力加固法

橋梁的預應力加固法針對的加固對象主要是橋梁中的混凝土受彎構件，混凝土的受彎構件是橋梁中主要存在的構件，這種構件在受到來自車輪的荷載之后其內部就會產生與之相反的軸向力。與此同時，由于承受到承載力，橋梁中的拉桿會產生偏心的壓力，這種壓力會經過一系列的部位傳至橋梁中的混凝土受彎構件，從而使該部件受到來自四面八方的拉力，嚴重影響到混凝土受彎構件的使用壽命，自然也會影響橋梁的質量。針對這種現象，橋梁加固的相關人員使用預應力加固法對此進行加固處理，對橋梁的混凝土受彎構件施加預應力，使受彎部件中的拉力得到緩解，從而降低了橋面出現裂縫的幾率，同時在施加了預應力之后，橋梁的混凝土受彎構件能夠與橋梁的加固構件相連接，成為一個穩定的整體，全面提高了橋梁的承載能力。

5. 外包裹型材加固法

橋梁的外包裹型材加固法，顧名思義就是使用一些型材或者是鋼板，對橋梁中需要加固的部件進行包裹，來進行加固。這種加固方法成本很高，但加工操作十分簡單，并且橋梁加固的相關人員工作強度十分小，可有效節省相關工作人員的時間和精力。與此同時，使用這種加固方法對橋梁的部件進行加固之后，橋梁的受力比較均勻，橋梁的受力部件不容易受到損害。在橋梁的加固技術當中，應用到外包裹型材加固法的實例有很多，在此進行舉例說明，對混凝土的構件進行加固時，通常會選擇濕式外包加固技術，就是指橋梁加固的相關人員根據混凝土構件受損的程度來選擇合適的鋼材，對混凝土構件運用濕式外包技術進行加固，采用此種方式加固的混凝土構件所能承受的承載力與之前相比較會更高，橋梁的質量也更好，當然橋梁的使用壽命也隨之提高。

某橋梁于1970年落成，三孔25m跨徑雙曲拱橋，主拱結構為7肋6波，2道橫隔板，7道橫系梁，重力式橋墩臺，橋面凈寬9m。主要病害為：橋面嚴重損壞，排水不暢，主拱圈拱波有裂縫和滲水現象，裂縫最寬達3.2mm。加固方案：由于此橋梁建設時間很長久，主拱圈斷面偏小，僅35cm高、20cm寬，且鋼筋含量小，橫向聯系偏少，穩定性差。本次加固對每孔上、下游的邊肋與中間一個肋作為加固對象，采用外包夯加大拱肋斷面的方法，并每孔增加5道橫系梁。對橋面系進行改造，對所有裂縫進行封閉處理。加固設計圖如圖1所示。

圖1

結語

隨著生活水平的提高，車輛的數目越來越多，橋梁工程所承受荷載增加，出現了越來越多的結構危害。為了減少結構危害，避免結構危害給人們通行帶來不變以及為人們帶來的安全隱患，我們要通過加固技術對其進行加固，從而提高橋梁的質量以及它的使用壽命。

參考文獻

［1］李建方.道路橋梁工程結構的病害與加固技術［J］.科技創新與應用，2014（20）：192.

［2］林晨.道路橋梁的常見結構病害及加固技術分析［J］.江西建材，2015（22）：189.

中圖分類號：U416

文獻標識碼：A