道路橋梁結(jié)構(gòu)病害與加固研究

王忠楠

（中電建路橋集團(tuán)有限公司，北京100048）

0 引言

道路橋梁已經(jīng)成為交通的主要組成部分，要想道路交通暢通，一定要確保道路橋梁的質(zhì)量與使用壽命，因此，要重視道路橋梁的建設(shè)，保障道路橋梁的結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，能夠保持一直的穩(wěn)定性。但是，當(dāng)前道路橋梁經(jīng)常發(fā)生一些病害，如地基不均勻沉降、裂縫等，給道路橋梁的使用造成了巨大的影響，導(dǎo)致交通擁堵，而且還會(huì)引發(fā)一些安全事故。

1 分析道路橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)生病害的成因

1.1 自然災(zāi)害與地質(zhì)條件差

自然災(zāi)害帶來的危害是非常大的，而且是不可估量的。道路橋梁工程受到各種自然災(zāi)害的影響，很容易發(fā)生一些病害，如洪水、滑坡、大風(fēng)及其他的自然災(zāi)害，使橋梁受到巨大的外力沖擊，導(dǎo)致橋梁發(fā)生裂縫或者其他的病害。如果橋梁的地質(zhì)條件太差，再加上巨大的承載力，長時(shí)間下去，會(huì)使道路橋梁發(fā)生沉降等病害。現(xiàn)在道路橋梁的材料主要是混凝土，在其施工中，混凝土的質(zhì)量不合格或者是施工操作不正當(dāng)，導(dǎo)致混凝土的強(qiáng)度降低，也就不能保障橋梁結(jié)構(gòu)的堅(jiān)固性與強(qiáng)度，久而久之，出現(xiàn)橋梁裂縫等問題。

1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理的因素

道路橋梁發(fā)生病害的原因很多，設(shè)計(jì)不當(dāng)就是其中的原因之一。道路橋梁在建設(shè)前，都需要進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，制定最佳的設(shè)計(jì)方案，這樣才能使道路橋梁建設(shè)工作順利的完成，并保障道路橋梁的質(zhì)量。但是，道路橋梁的設(shè)計(jì)工作比較復(fù)雜，尤其是橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較難，給設(shè)計(jì)工作增加了一定的難度，使道路橋橋梁的設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致橋梁的結(jié)構(gòu)類型不合適，造成道路橋梁的質(zhì)量下降。另外，在具體的施工中，施工工作沒有嚴(yán)格的按照設(shè)計(jì)要求開展，導(dǎo)致道路橋梁的施工質(zhì)量較差，最終使道路橋梁出現(xiàn)各種病害，嚴(yán)重的影響其使用效果。

1.3 負(fù)荷較大，養(yǎng)護(hù)工作不到位

道路橋梁在設(shè)計(jì)建設(shè)中，已經(jīng)設(shè)定了其荷載量，但是，投入使用后，道路橋梁所承受的荷載量遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超過其設(shè)定的荷載量，長時(shí)間下去，道路橋梁肯定會(huì)發(fā)生一些病害，導(dǎo)致車輛無法正常的通行。另外，道路橋梁完工后，沒有開展相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)工作，使道路橋梁得不到有效的養(yǎng)護(hù)，如道路橋梁使用混凝土施工后，沒有對混凝土進(jìn)行適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)，使混凝土不能正常的凝固，造成混凝土的強(qiáng)度下降，進(jìn)而影響道路橋梁的質(zhì)量，引發(fā)橋梁結(jié)構(gòu)病害。

2 道路橋梁結(jié)構(gòu)病害的類型分析

2.1 地基不均勻沉降

道路橋梁中最常見的病害是不均勻沉降，對橋梁的危害性比較大，使道路橋梁的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，長時(shí)間下去，還會(huì)出現(xiàn)裂縫的病害，這嚴(yán)重的影響了道路橋梁的正常使用，而且還會(huì)縮短道路橋梁的使用壽命。道路橋梁出現(xiàn)不均勻沉降的原因也比較多，如在設(shè)計(jì)階段，實(shí)際是沒有進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，對地質(zhì)條件沒有進(jìn)行認(rèn)真的勘察，不充分的了解地質(zhì)的條件，而且制定的施工方案與地質(zhì)條件不相符，從而使道路橋梁在施工中出現(xiàn)各種問題，導(dǎo)致地基不均勻沉降地發(fā)生；另外，再具體的施工過程中，施工人員沒有嚴(yán)格的按照要求進(jìn)行施工，或者施工質(zhì)量比較低的施工材料，導(dǎo)致道路橋梁的質(zhì)量下降，最終引發(fā)不均勻沉降病害的發(fā)生。

2.2 橋面裂縫問題

一般情況下，道路橋梁的橋面出現(xiàn)裂縫是不被重視的，對于小裂縫不及時(shí)的進(jìn)行補(bǔ)救，導(dǎo)致橋面的裂縫越來越大，對過往的車輛與行人產(chǎn)生影響。橋面產(chǎn)生裂縫的原因也比較多，給預(yù)防工作增加了一定的難度，在橋面鋪裝施工過程中，嚴(yán)格的控制施工環(huán)節(jié)，做好鋪裝的工作，能夠有效地減少橋面裂縫問題。但是，在橋面鋪裝施工中，由于施工人員對溫度的控制不嚴(yán)格，導(dǎo)致鋪裝層的溫度變化比較大，進(jìn)而引發(fā)裂縫。另外，現(xiàn)在的車輛增加呈現(xiàn)直線上升的趨勢，過多的車輛過往與碾壓，使橋面承受的負(fù)荷急劇的增加，而且橋面的磨損比較嚴(yán)重，在兩重壓力的作用下，橋面最終會(huì)出現(xiàn)裂縫。還有就是在施工中沒有嚴(yán)格的控制材料與施工技術(shù)，使橋面的施工質(zhì)量比較低，那裂縫就會(huì)產(chǎn)生。

2.3 鋼筋銹蝕病害

鋼筋發(fā)生銹蝕時(shí)，銹蝕部分的體積可膨脹至原來體積的10 倍以上，從而對周圍混凝土形成擠壓，造成混凝土開裂、剝蝕、使截面有效尺寸減小，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)承載能力下降，銹蝕的直接后果是鋼筋斷面面積減小，對于以鋼筋作為抗彎能力，鋼筋銹蝕還會(huì)降低混凝土對鋼筋的握裹力，銹蝕物外流，在結(jié)構(gòu)表面形成銹跡，影響結(jié)構(gòu)美觀。

2.4 自然病害

自然環(huán)境對道路橋梁造成的破壞也會(huì)直接影響其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，在長期日曬雨淋下，路橋表層容易產(chǎn)生塊狀剝蝕，導(dǎo)致路橋堅(jiān)固程度下降。若是得不到及時(shí)修繕，剝蝕程度會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大，將藏在混凝土中的鋼筋暴露出來。而一旦與空氣接觸，鋼筋很快就會(huì)生銹，導(dǎo)致路橋承載力嚴(yán)重下降。另外，路橋工程也常出現(xiàn)混凝土鈣化現(xiàn)象，這是混凝土自身特性決定的，鈣化后的混凝土酸堿值相對較低，也會(huì)腐蝕鋼筋從而影響路橋工程質(zhì)量。

3 談?wù)摰缆窐蛄旱某Ｒ娊Y(jié)構(gòu)病害的加固技術(shù)

3.1 修補(bǔ)橋面裂縫

為了更好地使用道路橋梁，應(yīng)該及時(shí)的對其病害進(jìn)行正確的處理，使其能夠保持穩(wěn)定性與安全性。對于道路橋梁中的裂縫問題，要更加的重視，如果小裂縫不處理，久而久之，就會(huì)形成大裂縫，而且進(jìn)行補(bǔ)救工作比較困難，還需要更多的維修費(fèi)用，因此，對道路橋梁的裂縫問題要及時(shí)的進(jìn)行處理，首先要判斷裂縫的嚴(yán)重程度，對于不同程度的裂縫，可以采用不用的修補(bǔ)方法。如果道路橋梁的裂縫不嚴(yán)重，只是表面出現(xiàn)了裂縫，這時(shí)可以采用噴涂的方式進(jìn)行修補(bǔ)，把裂縫用涂料填滿，并保證有一定的粘度，這樣可以把裂縫問題解決，還可以使道路橋梁的外觀不受影響。如果道路橋梁的裂縫比較嚴(yán)重，可以采用水泥或者樹脂進(jìn)行補(bǔ)救，以保障道路橋梁的強(qiáng)度。對于較大的裂縫，修補(bǔ)起來會(huì)比較困難，需要進(jìn)行開槽，然后再用瀝青等材料進(jìn)行填充，進(jìn)行大裂縫的修補(bǔ)，同時(shí)，也防止裂縫越變越大，及時(shí)的修補(bǔ)裂縫，可以有效地提高道路橋梁的質(zhì)量，并保障其穩(wěn)定性與強(qiáng)度。

3.2 橋梁加固技術(shù)

為了使道路橋梁不發(fā)生病害，有必要對橋梁進(jìn)行加固，保障其穩(wěn)定與強(qiáng)度。對橋梁進(jìn)行加固的技術(shù)有很多種，要根據(jù)實(shí)際的情況，合理的選擇加固技術(shù)，通常用的比較多的加固技術(shù)有：加大截面積、外部粘貼、外部預(yù)應(yīng)力加固等技術(shù)。每種加固技術(shù)都有其使用的范圍與條件，要根據(jù)橋梁的實(shí)際情況選擇合理的加固技術(shù)，其中加大截面積加固技術(shù)使用的比較多，可以把橋梁的構(gòu)建面積增大，從而增強(qiáng)橋梁的強(qiáng)度。加大截面加固技術(shù)又可以分為兩種，可一種是以加大截面面積為主，另外一種則是以加配鋼筋為主。外部粘貼加固法則是利用諸如環(huán)氧樹脂之類的粘合劑，將型鋼、玻璃鋼等材料粘在結(jié)構(gòu)外部，使得結(jié)構(gòu)承載力得到大幅提升，在使用該技術(shù)時(shí)，需要注意的是粘和劑的質(zhì)量一定要符合要求。外部預(yù)應(yīng)力加固是根所預(yù)應(yīng)力原理，通過增設(shè)構(gòu)件或者在原構(gòu)件上施加相應(yīng)的初始應(yīng)力來實(shí)現(xiàn)加固的目標(biāo)。

3.3 混凝土施工控制與養(yǎng)護(hù)

在道路橋梁施工中，要對混凝土施工進(jìn)行嚴(yán)格的控制，首先要確?；炷恋馁|(zhì)量符合要求，對不同環(huán)節(jié)的施工，選擇合適的水泥，這樣可以保障混凝土的強(qiáng)度，一般在水位變化區(qū)選在具有抗硫酸鹽普通水泥，在沖刷部位選擇強(qiáng)度較高的水泥，這樣可以控制混凝土的碳化問題，也可以減少裂縫的發(fā)生。在具體的施工環(huán)節(jié)中，要保障混凝土的質(zhì)量，并且在施工完成后，要及時(shí)的進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作，這是施工中比較容易忽視的一項(xiàng)工作，對混凝土進(jìn)行有效的養(yǎng)護(hù)，可以使混凝土能夠正常的凝固，確保其強(qiáng)度不變，同時(shí)，增強(qiáng)道路橋梁的強(qiáng)度。

3.4 路橋結(jié)構(gòu)加固新技術(shù)

科技發(fā)展日新月異，道路橋梁加固技術(shù)也得以改良，截至目前為止，在噴涂材料與工具方面都得到了較為明顯的提升。最值得一提的就是新型錨噴技術(shù)，與以往噴涂材料相比，錨噴技術(shù)使用的噴射硅不僅更具優(yōu)勢，其中還添加有速效凝結(jié)劑，這使得噴涂后材料凝結(jié)速度更快、重量更輕，對橋梁上部結(jié)構(gòu)加固作用明顯。除此之外，新型錨噴技術(shù)施工工序較為簡便、可塑性強(qiáng)，可以有效縮短施工時(shí)間，現(xiàn)已得到大力推廣。

4 結(jié)束語

道路橋梁的建設(shè)是必需的，能夠?yàn)槿藗兊某鲂刑峁┓奖?，并且促進(jìn)交通行業(yè)的發(fā)展。因此，道路橋梁的質(zhì)量比較重要，在施工過程中，一定要嚴(yán)格的控制其質(zhì)量，使道路橋梁的質(zhì)量達(dá)標(biāo)?，F(xiàn)在，道路橋梁受到一些因素的影響，發(fā)生一些病害，使道路橋梁的使用效果不佳，而且還縮短了道路橋梁的使用期限，為了使道路橋梁的病害減少，應(yīng)該對其進(jìn)行檢查，早日的發(fā)現(xiàn)病害的苗頭，并及時(shí)的進(jìn)行處理。還可以運(yùn)用一些加固的技術(shù)，使橋梁結(jié)構(gòu)更加的堅(jiān)固，這樣也可以有效的防止病害的發(fā)生，確保道路橋梁的質(zhì)量與強(qiáng)度，使道路橋梁實(shí)現(xiàn)其社會(huì)價(jià)值。