略論公路橋梁常見問題及其加固方法

西北民族大學土木工程學院 馬 江

略論公路橋梁常見問題及其加固方法

西北民族大學土木工程學院 馬 江

隨著我國交通業(yè)的快速發(fā)展，多數(shù)橋梁也相繼出現(xiàn)不同程度的病害。本文針對公路橋梁常見的病害進行分類和簡述，并提出了加固維護的方法。

公路橋梁 常見問題 加固方法

橋梁被廣泛運用到公路中，其主要目的是為了滿足高速公路平縱面設計的要求。隨著經濟的快速發(fā)展，運行的車輛大量的增多，加上公路長時間的運營，多數(shù)橋梁出現(xiàn)了程度不一的病害，使得公路橋梁的使用性能嚴重受這些病害的影響，若不進行及時的維修加固，將會引發(fā)危橋，最終威脅到人們的生命財產安全。因此，要準確把握橋梁產生病害的原因，病害的種類，并針對不同的病害相應的采用不同的維修加固方法，以確保公路運行暢通。

一、常見問題

1．主拱圈裂縫

①主拱圈中波縱向裂縫。在各孔中的波頂在檢查時經常會發(fā)現(xiàn)有縱向裂縫的存在。②肋、波連接處裂縫。在各孔拱波與拱肋連接處通常都會有裂縫的發(fā)生。③拱肋裂縫。在各孔拱肋都會產生U形類的橫向裂縫，在拱頂前后10m左右范圍內會產生該類裂縫。④橫系梁裂縫。

2．主梁裂縫及主梁變形

在錨跨中部梁的下緣及懸臂梁根部上緣易產生主梁裂縫。該類裂縫是由于大量的重型車輛的通過菜造成梁的受拉區(qū)開裂，這個屬正常現(xiàn)象。若是在負變矩區(qū)上面出現(xiàn)裂縫，雨水就會順著裂縫滲入到梁內，從而造成鋼筋受到銹蝕、降低了砼的強度。而主梁變形在整個車行道翼板都會發(fā)生[2]。

3．墩臺身裂縫

墩臺身裂縫通常表現(xiàn)為橋墩會出現(xiàn)豎向的裂縫，該裂縫是由于施工過程中混凝土澆筑及水泥、骨料等均有質量問題所造成，且該裂縫出現(xiàn)時間較早，因此，隨著時間的推移，裂縫周圍會有白色晶體析出物出現(xiàn)。

4．腹拱、立墻病害

腹拱和立墻通常是用漿砌片石材料所筑，該石料的防水層質量較差，使得大多數(shù)的腹孔和立墻上很容易出現(xiàn)滲水痕跡，隨著長年流水侵溶，還會出現(xiàn) “石筍”現(xiàn)象。在腹拱圈和立墻上也容易出現(xiàn)裂縫。

5．主拱圈軸線下降

隨著主拱軸線的普遍下降，使得拱頂下降5-18cm，L/4點下降0-9cm，且上下水下降值都不一樣。

6．橋臺后座變形嚴重

由于橋臺后座擋墻與橋臺連接處沉降縫的不斷變大，從外部就可以見到內部填料中的空洞。在橫向、后座兩擋墻嚴重偏出橋臺的外緣。

7．橋面變形及破碎

橋面縱向變形通常表現(xiàn)為波浪狀，高差不是很大，但橋面存在嚴重的破碎現(xiàn)象，在墩頂附近伸縮縫處的裂縫很容易產生，從而造成橋面破碎露筋。

8．牛腿裂縫

該裂縫為支座附近豎直裂縫，通常出現(xiàn)于懸臂孔的主梁牛腿上。具體表現(xiàn)為支座鋼板外移、鋼筋外露、支撐其上掛梁、銹蝕嚴重等現(xiàn)象。在掛梁上較少牛腿裂縫的發(fā)生，通常在掛梁的轉角處發(fā)生斜裂縫或豎向裂縫。

9．橋面及伸縮縫

當橋面鋪裝層出現(xiàn)嚴重的裂縫或破碎現(xiàn)象時，橋面就會呈現(xiàn)波浪狀，尤其在墩頂處及掛孔牛腿上伸縮縫處的裂縫較多，使得橋面破碎脫落。

二、橋梁加固的主要方法

1．橋面補強加固

橋面補強法適用于如下現(xiàn)象：由于原橋面沒有穩(wěn)定而堅實的基層做保障，使得橋面整體性較差，橋面板會出現(xiàn)嚴重的碎裂和其他損壞現(xiàn)象、沒有質量良好的混凝土、混凝土施工狀況不佳，且長時間沒有得到修補，此時就必須進行或施工狀況特別不良，且無適用的修補方法時，就必須在原有的橋面板上，重新加鋪一層混凝土或鋼筋混凝土作為補強層。具體做法是：將舊橋面鑿除，讓其與原有主梁形成整體，有時還需要加入適量短鋼筋，設置成1-2層鋼筋網。該方法不僅能修補已出現(xiàn)裂縫、剝離等損壞的橋面板，還可以使得原有梁板的有效高度得到增高、梁板的抗彎能力得到增強、鉸結梁板的荷載橫向分布得到改善，從而使得橋梁的承載力得到大幅度的提高。

2．原橋主梁加固增強

該加固的具體方法如下：

①可以充分利用墩頂上兩孔梁端的空間，進行現(xiàn)澆橫向懸臂挑梁的設置，在其上進行預制的微彎板的安裝。②將預制的n形人行道梁架設在挑梁懸臂部分。要保證兩邊橋孔人行道梁比主梁長，并且一端支撐在邊墩挑梁上，另一端支撐在路堤的特設支墩上，以此來防止橋臺變寬。③用混凝土在人行道梁內側的凸緣與舊橋面板間進行澆筑，使得橋面加寬，同時在橋面鋪裝層的混凝土澆筑，要形成凈9m行車道，將預設好的鋼筋網設置在橋面鋪裝層及橋面加寬部分，以加強整體性能。④在挑梁頂中心設置橋面伸縮縫，并使得在挑梁中形成行車道鋪裝的延伸搭架。鋪設兩層油氈于挑梁上橋面的鋪裝層，此法可以使其能隨溫度變化而收縮，還可以將聚氨脂材料充填在伸縮縫中。

3．增大截面和配筋加固

增大截面和配筋加固的方法適用于當梁的強度、剛度、穩(wěn)定性和抗裂性能出現(xiàn)不足的情況，并被廣泛應用于橋梁及拱橋和拱橋拱肋的加固。該方法的做法通常是加大梁底面或側面的尺寸、增配主筋，以此使得梁的有效高度和抗彎強度得到提高，從而使得橋梁的承載力得到大大的提高。

4．粘貼鋼板加固

粘貼鋼板加固法適用于因交通量的不斷增加，使得主梁的承載力出現(xiàn)不足或主梁出現(xiàn)嚴重腐蝕的情況時，從而造成嚴重的橫向出現(xiàn)于裂縫梁板橋中。具體的做法是在混凝土結構的受拉邊緣或薄弱部位用粘結劑及錨栓進行鋼板的粘貼錨固，以保證結構的整體，這種用鋼板取代增設的補強鋼筋的做法，從而實現(xiàn)提高橋梁承載力的目的。

5．拓寬加固

拓寬加固的方法有如下兩種方案：

（1）就地改建方案。該方案是保證交通的正常進行，就地進行改建。該方案的不足之處就是：由于就地改建需要搭便橋，且搭便橋費用不僅高，在改建時還需要拆除原有的上、下部結構物，這就增加了維修費用。

（2）拓寬加固方案。該方案需要適當?shù)目刂平煌浚梢圆挥么畋銟?，它是一種在通車的同時所進行拓寬加固的維修工作。該方案的好處就是在利用原有的墩臺的上部進行拓寬加固，因此，就可以減少浪費，節(jié)約大量的資金。

6．改變橋梁結構受力體系加固

該方法是通過改變橋梁結構受力體系，從而使得橋梁承載能力得到提高。通過改變結構體系來進行加固的方法有很多，但由于大多都需要在橋下進行，有的還需要設置永久設施，因而，使得橋下凈空相應減少，在維修加固過程中還會影響通航，因此，在施工過程中要將通航及橋梁排洪能力納入重點考范圍。

7．橋臺新建輔助擋土墻加固

因橋臺臺背水平土壓力過大，使得橋臺造成傾斜，因此，可以在橋臺臺背之后再進行建立一堵墻，就可以抵御因橋臺臺背水平土所造成的過大壓力。

8．其他方法

對于橋梁的加固還可以采用混凝土粘結劑或環(huán)氧樹脂材料修補、采用主梁裂縫粘合、加鋪一層瀝青混凝土、增補樁基加固、鋼纖維混凝土修補、設置縱梁加固、拱圈設置套拱加固、聚合物混凝土罩面、塞縫灌漿、上部結構加固改建法等加固的方法。

三、加固措施評價

（1）橋梁通以上的技術方法維修加固后，不僅要滿足公路橋梁設計要求，且節(jié)約了大量的鋼筋、水泥、木材等建筑材料橋梁的同時，還要有質量保證，并取得良好的社會效益。

（2）橋梁經過維修加固改造后，要使得上、下部構造配合恰當，整體結構要協(xié)調良好。并給人們以輕巧、優(yōu)美、安全之感；施工過程中安全簡便，整體結構合理，而且質量也有保證，維修時間短，滿足設計新穎、美觀、實用等要求。

隨著經濟的快速發(fā)展，交通業(yè)也在飛速發(fā)展之中，我國行駛車輛也日益增多，使得交通運輸量在大幅度的增長，尤其重型車輛的增多，加重了橋梁的負荷，伴隨著行車密度及車輛載重的不斷增大，使得橋梁存在著嚴重的安全隱患。因此，對于有病害的公路橋梁要及時進行維修加固，防止公路橋梁快速老化，并保證橋梁的運輸功能得到最大的發(fā)揮，使得人們的生命財產安全得到有力的保障，最終實現(xiàn)經濟效益和社會效益雙贏。

[1]肖建國，信志剛.公路橋梁施工質量監(jiān)控[J].內蒙古科技與經濟，2005

[2]劉慧琴，王振華，孫全祥.喇嘛灣黃河大橋病害產生原因及維修加固措施[J].山西建筑，2008

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[4]王秀麗.基礎工程[M].重慶:重慶大學出版社，2005

[5]夏忠民.高速公路橋梁病害分析及加固處理[J].民營科技，2009

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馬江（1989—），回族，云南昭通市昭陽人，西北民族大學土木工程學院06級土木工程專業(yè)。

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