小公路橋梁病害與加固方法綜述

張國恒

摘 ? ?要：本文對小公路橋梁病害與加固方法加以論述，希望能夠?yàn)橥愋吐窐蚬こ痰木S修工作提供參考。

關(guān)鍵詞：小公路橋梁;病害;加固

1 ?引言

隨著路橋使用時(shí)間越長，諸多病害問題也隨之逐漸顯現(xiàn)。對公路橋梁中頻繁出現(xiàn)的病害問題進(jìn)行深入剖析，探索加固修復(fù)的方案，促使路橋荷載能力獲得提升，使其使用壽命得以延長，這是當(dāng)前在路橋領(lǐng)域十分迫切、急需解決的任務(wù)，人們應(yīng)當(dāng)對其多加重視。

2 ?小公路橋梁的常見病害

2.1 ?單板受力

此類病害主要是指，當(dāng)總重量較大的車輛經(jīng)過橋梁時(shí)，和橋面之間產(chǎn)生作用的面積較為狹小，使得受力單板和別的單板之間存在極大的受力落差，導(dǎo)致車輛的重力無法獲得有效的分散，最終促使單板受到損壞。單板受力實(shí)質(zhì)上屬于一類十分不利的受力形式，其會(huì)使得橋梁的整體結(jié)構(gòu)受到損壞，還會(huì)導(dǎo)致橋梁的承重性能與耐久性能下降，由此當(dāng)車輛通過時(shí)會(huì)存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。但是，由于小公路橋梁在技術(shù)與資金方面限制頗大，梁板之間往往是采取鉸接的方式，且荷載設(shè)計(jì)方面大多會(huì)有所簡化，導(dǎo)致單板受力情況較為常見。

2.2 ?鋼筋銹蝕

這屬于電化學(xué)反應(yīng)的一種。在鋼筋的外層往往會(huì)覆蓋一層十分關(guān)鍵的保護(hù)膜，即氧化膜，該膜結(jié)構(gòu)十分緊密，能夠避免鋼筋發(fā)生銹蝕。不過氧化膜處于酸性環(huán)境時(shí)極易受到破壞，鋼筋也會(huì)因此而出現(xiàn)銹蝕。一旦鋼筋銹蝕，便會(huì)引起體積脹大，從而會(huì)對四周的混凝土造成壓擠，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫或脫落，使得公路橋梁的載重能力大大降低。

2.3 ?支座受損

因?yàn)樵O(shè)計(jì)不當(dāng)、支座安放不平衡、施工質(zhì)量不過關(guān)等問題，小型路橋工程還易發(fā)生支座受損問題。由于受力構(gòu)成簡單，此問題對于正交橋梁而言較少出現(xiàn)，但是在斜彎橋梁中，往往會(huì)因?yàn)楦叨扰c組合破的作用，使得支座標(biāo)高呈現(xiàn)為階梯的形態(tài)分布，所以在施工作業(yè)時(shí)標(biāo)高很難實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)設(shè)置，從而發(fā)生部分支座超載或是脫空的問題，這一問題的出現(xiàn)便可能導(dǎo)致局部承重超出設(shè)計(jì)限值，使得橋梁抗震能力大受影響，極易引起橋梁變形。

2.4 ?橋面鋪裝的病害

空心板橋面鋪裝需要處理好鋪裝層和橋面間的連接，不過在具體施工時(shí)，容易因施工團(tuán)隊(duì)技術(shù)能力的不足，而發(fā)生橋面鋼筋網(wǎng)設(shè)置不滿足設(shè)計(jì)要求、鋪裝層厚度不均勻之類的問題，導(dǎo)致鋪裝層和橋面砼之間的結(jié)合效果不佳，這些問題的存在容易導(dǎo)致橋面在砼收縮與溫度升降作用下形成裂縫。

3 ?中小橋梁加固的方法

3.1 ?改變單板受力狀態(tài)

（1）T梁間對原來的已發(fā)生破壞或是剛度過低的橫隔板通過粘接鋼板實(shí)行加固;（2）針對T梁間橫隔板數(shù)目過少的情況則為其增加橫隔板;（3）在板梁的頂部與底部粘上橫向鋼板條，以此強(qiáng)化板梁間的橫向連接作用[3];（4）板梁間的縫隙采取壓力注入無收縮漿料的方式實(shí)行填補(bǔ);（5）對砼鋪裝層加以優(yōu)化，可在其中安設(shè)豎向鋼筋，再采取植筋方式埋入梁體內(nèi)，讓鋪裝層和梁體有效疊合，起到疊加效果。

3.2 ?對裂縫進(jìn)行封縫灌縫處理，提高耐久性

（1）若裂縫寬度小于0.15mm，則對其采取封縫處理。首先在縫隙兩側(cè)涂上適量的環(huán)氧樹脂基液，其后再涂上一層約為1mm厚、25mm寬的環(huán)氧樹脂膠泥。在進(jìn)行膠泥涂抹時(shí)需格外注意，要將膠泥刮涂平整，以免存在小孔或氣泡，確保其封閉性。

（2）若裂縫寬度超過0.15mm，則對其實(shí)行灌封填補(bǔ)。主要是應(yīng)用化學(xué)原理來進(jìn)行灌漿縫補(bǔ)，即通過粘合劑的粘合作用力，使得結(jié)構(gòu)內(nèi)的組織可以重新聯(lián)合成為整體，使其強(qiáng)度提升，同時(shí)，還能阻隔空氣與水分進(jìn)入至梁體內(nèi)部，防止腐蝕鋼筋與砼，提升其結(jié)構(gòu)耐久性與防滲性能。

3.3 ?提高梁體承載能力，改善梁體抵抗變形能力

（1）簡支變連續(xù)。變更結(jié)構(gòu)的內(nèi)部受力體系，可以有效結(jié)合現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，從而提升結(jié)構(gòu)的載力效果，防止發(fā)生結(jié)構(gòu)變形。（2）梁下安裝托梁支架與桁架。（3）增加截面。（4）加筋補(bǔ)強(qiáng)。傳統(tǒng)的操作方法是基于現(xiàn)有主筋的基礎(chǔ)上焊接新的鋼筋。而隨著碳纖維布和結(jié)構(gòu)膠的研發(fā)應(yīng)用，目前可使用粘接鋼板、碳纖維布等新式材料與工藝實(shí)現(xiàn)加筋補(bǔ)強(qiáng)。其中粘接鋼板的優(yōu)點(diǎn)在于，施工時(shí)間不長、操作工藝便捷、粘接材料所占空間不大、給周邊交通帶來的影響很小，而且，在同類環(huán)境下，使用粘接鋼板來加固修補(bǔ)可以更好的提升梁的抗彎抗剪受重性能，提升梁體的剛度與防變形能力，且效果十分明顯。此外，還能夠優(yōu)化梁體的延性，提升構(gòu)件與整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性水平，以及在進(jìn)行粘鋼加固施工時(shí)，鋼板內(nèi)部會(huì)具有一定的預(yù)拉應(yīng)力，有助于提升被加固對象抵御重復(fù)荷載作用的能力。（5）體外預(yù)應(yīng)力。使用預(yù)應(yīng)力來進(jìn)行修補(bǔ)加固的主要優(yōu)勢為，短時(shí)間內(nèi)就能有所成效，并且伴隨著預(yù)應(yīng)力的提升，縫隙寬度會(huì)隨之縮小，梁體會(huì)因此而出現(xiàn)反拱，現(xiàn)有鋼筋應(yīng)力隨之下降，屬于主動(dòng)加固法的一種。通過曲線布索的方式，能夠同時(shí)提升正、斜截面強(qiáng)度。而且還具有一個(gè)顯著優(yōu)勢為，能夠應(yīng)用于超筋截面的修補(bǔ)加固，可有效提升承重性能與防變形能力。至于非預(yù)應(yīng)力加固法則屬于被動(dòng)加固法，需要等到梁體變形進(jìn)一步惡化之后才會(huì)慢慢發(fā)揮作用，因此實(shí)施加固之后，裂縫寬度與撓度依然會(huì)持續(xù)增加，并且正、斜截面強(qiáng)度通常而言是無法同時(shí)獲得強(qiáng)化的。

3.4 ?伸縮縫損壞處理法

當(dāng)前，在進(jìn)行路橋工程設(shè)計(jì)時(shí)，更傾向于設(shè)計(jì)無縫橋或是盡可能的降低縫的數(shù)目，并把側(cè)重點(diǎn)放在了橋梁各個(gè)結(jié)構(gòu)之間的有效結(jié)合方面，讓路橋工程能夠形成牢固的整體。若是無法滿足建設(shè)無縫橋的條件，便需要保證橋梁安裝作業(yè)中梁伸縮縫設(shè)置的合理性。可采取后裝法，先開展橋面的鋪裝作業(yè)，其后再開展伸縮縫的安裝施工，著重把握混凝土與伸縮縫的平整性與標(biāo)高。如果想要伸縮縫自身具備較強(qiáng)的承重與抗震性能，可選擇造價(jià)不高且容易安裝的暗埋型伸縮縫。不過，當(dāng)前暗埋型伸縮縫尚且具有較多技術(shù)方面的問題，因此，降低縫數(shù)量或是設(shè)計(jì)無縫橋才是當(dāng)下小公路橋梁的主要建設(shè)方向。

4 ?對小公路橋梁加固維修的體會(huì)與總結(jié)

在往后的小公路橋梁具體加固修補(bǔ)工作中，下述幾點(diǎn)應(yīng)當(dāng)多加考慮與注意。

（1）路橋加固應(yīng)當(dāng)要有針對性，這樣才能獲得理想的加固效果，因此分析明確病害成因極為關(guān)鍵。（2）加固修補(bǔ)方法種類繁多，應(yīng)當(dāng)從經(jīng)濟(jì)性、操作便捷性、加固效果等多個(gè)方面來詳細(xì)分析判斷，從而選出最合適的加固方法。同時(shí)，還需要深入了解路橋加固的基礎(chǔ)原理，從而能夠在實(shí)際加固工作中實(shí)現(xiàn)對已有加固方法的創(chuàng)新改進(jìn)，提高加固水平。（3）加固的部位一般都會(huì)存在應(yīng)力延遲的情況，怎樣讓加固的部分盡早進(jìn)入受力狀態(tài)是路橋加固工作中備受關(guān)注的話題，只有有效處理加固部分應(yīng)力延遲的情況才可以更快、更有效的發(fā)揮加固效果。（4）加大截面的加固法要求對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)做植筋處理，這樣勢必會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)有結(jié)構(gòu)受到一定損害，怎樣在確保新舊砼受力協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上降低對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的損害是當(dāng)前迫切需要解決的問題。（5）由于石拱橋內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，而且施工工序難度較高，在實(shí)行加固維修時(shí)可能要對部分構(gòu)件加以拆除，而具體的拆除工序則需事先進(jìn)行仔細(xì)研討，防止發(fā)生裸拱受力失調(diào)的問題而引起整個(gè)橋體崩塌。

5 ?結(jié)束語

路橋的維修與養(yǎng)護(hù)是目前國內(nèi)路橋管理工作中較為薄弱的一環(huán)，對其病害原因進(jìn)行有效分析，制定科學(xué)合理的加固方案，從而防止威脅到交通安全與人們?nèi)粘Ｍㄐ邪踩@對于推動(dòng)我國路橋交通事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展意義重大。

參考文獻(xiàn)：

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