淺談城市道路橋梁病害原因與加固技術(shù)

陸長衢

（江蘇省邗江交通建設(shè)工程有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225100）

1 城市橋梁病害原因分析

1.1 使用荷載過大

社會(huì)調(diào)查顯示，相當(dāng)一部分中國橋梁工程建設(shè)在改革開放早期，國內(nèi)車輛數(shù)量較少，橋需要承擔(dān)荷載量較少。我們發(fā)現(xiàn)大多數(shù)的主要橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)力狀態(tài)很好，分析其原因我們認(rèn)為是設(shè)計(jì)問題。但隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，很多橋梁載荷超過的責(zé)任橋梁結(jié)構(gòu)的初始設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸承超載產(chǎn)生很大的壓力，長時(shí)間在這種狀態(tài)會(huì)造成對橋梁結(jié)構(gòu)的損傷。對橋面板，只要作用的橋上一輪在車輛荷載作用的橋面板的最不利位置，橋面板達(dá)到的最不利荷載，而這樣的不斷重復(fù)的作用。也就是說，在正常使用荷載橋面板設(shè)計(jì)負(fù)荷是非常不同的提高橋面板疲勞損傷，所以對橋面板的設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)行疲勞強(qiáng)度計(jì)算。

1.2 施工質(zhì)量差

建設(shè)單位在橋梁工程招標(biāo)期間，施工經(jīng)驗(yàn)的單位未能充分評估。橋梁結(jié)構(gòu)不合理，建筑材料不適宜的正常使用橋后期埋質(zhì)量隱患，更多的一些單位在施工過程中修改工程方案下。在這個(gè)過程中施工的施工質(zhì)量，保證濕接頭?；炷翉?qiáng)度、濕接頭緊湊成為薄弱環(huán)節(jié)對全橋，造成T梁之間的橫向聯(lián)系不強(qiáng)，使橋梁在未達(dá)到使用年限已經(jīng)失去功能。和一些建筑單位是完全掌握在關(guān)系到建設(shè)的權(quán)利，在實(shí)際操作中的橋梁施工期間的質(zhì)量較差。鋼筋混凝土保護(hù)層提供了一個(gè)良好的保護(hù)、厚度及均勻分布的重要因素的影響鋼筋耐久性，在考試過程中我們發(fā)現(xiàn)混凝土保護(hù)層薄厚不均，某些位置甚至出現(xiàn)露筋。

1.3 設(shè)計(jì)方案不當(dāng)

由于缺少經(jīng)驗(yàn)在橋梁施工、設(shè)計(jì)單位在設(shè)計(jì)這座橋的結(jié)構(gòu)方案未能充分考慮使用性能、投資橋的設(shè)計(jì)方案和施工引起疾病的缺陷。橋梁結(jié)構(gòu)、位置不當(dāng)、設(shè)計(jì)碼頭指數(shù)還不清楚等等，這些都會(huì)給橋梁工程，在一些傷害，同時(shí)也增加了橋梁施工成本費(fèi)用。

1.4 管理不足

當(dāng)橋梁工程施工結(jié)束后，施工單位應(yīng)根據(jù)橋梁檢測狀況制定科學(xué)的養(yǎng)護(hù)管理措施。目前橋梁養(yǎng)護(hù)管理工作基本上停留在建立技術(shù)檔案，清掃橋面，疏通泄水管，修復(fù)損壞的欄桿和橋面鋪裝，檢查也主要是人力目測，我們每年用于橋梁養(yǎng)護(hù)檢測上的費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于用于道路上的養(yǎng)護(hù)及檢測費(fèi)用。但不少施工方為了盡早結(jié)束工程而未對橋梁實(shí)施周密地養(yǎng)護(hù)計(jì)劃，有的盡管養(yǎng)護(hù)也未能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)期限要求。

1.5 環(huán)境變化

自然環(huán)境的變化是影響橋梁結(jié)構(gòu)性能的突然因素，這是一種突發(fā)的自然傷害的行為。地震、洪水、強(qiáng)風(fēng)等能產(chǎn)生巨大影響的橋梁，溫度變化會(huì)引起四季各種溫度裂縫的形成。

2 加固意義和效益分析

2.1 加固意義

在國外，特別是在發(fā)達(dá)國家，分布廣橋數(shù)量大，悠久的歷史、加固舊橋尤其是繁重的任務(wù)。另外，由于中國的快速發(fā)展的國家經(jīng)濟(jì)、交通壓力與日俱增，體積的交通和過載現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，更大的道路和橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生疾病,出現(xiàn)缺陷和破壞性的機(jī)會(huì)。在我國，交通運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展日新月異，國家增加基礎(chǔ)設(shè)施投資、橋梁面對日新月異，事業(yè)的發(fā)展橋在我國也取得了舉世矚目的成就。作為一個(gè)發(fā)展中國家，中國在橋梁建設(shè)、雖然充分考慮當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)需求的許多方面，技術(shù)及材料在當(dāng)時(shí)更多的先進(jìn)技術(shù)和材料，但由于經(jīng)濟(jì)條件下，視覺的缺乏，也無法擺脫歷史的局限性。據(jù)統(tǒng)計(jì)，超過40%的橋都有不同程度的損傷引起的疾病，稱為美國西佛羅里達(dá)連接點(diǎn)，特別是在波與俄亥俄州的懸索橋的倒塌，什麼發(fā)生一連串的意外事件之后，美國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活一個(gè)很嚴(yán)重的損失與損害。

2.2 效益分析

在資本花費(fèi)相對較小的情況下，采用科學(xué)合理的加固技術(shù)，能夠很好地恢復(fù)和提高地基承載力舊橋危橋和能力，它不但能延長橋梁的使用壽命，滿足現(xiàn)代的交通運(yùn)輸?shù)男枰?，也?huì)給國家?guī)砭薮蟮纳鐣?huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。我國多年的實(shí)踐證明的加固舊橋維護(hù)技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理，搬到中國的國情。隨著時(shí)間的流逝，一旦新橋最后是有用的。我國目前的舊橋金額，主要集中在橋梁結(jié)構(gòu)疾病和橋面鋪裝結(jié)構(gòu)早期疾病、加固和重建是十分必要的。據(jù)國外相關(guān)信息的報(bào)告，對老舊的橋梁加固和重建，新橋成本僅為10%～20%。國內(nèi)也有經(jīng)驗(yàn)表明,拱橋加固重建新橋的成本大約是20%～30%。以及加強(qiáng)梁橋的重建新橋的成本大約是30%～40%。由此可見，分析和加固橋梁病害轉(zhuǎn)型，可以為國家節(jié)省一大筆錢，其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益十分可觀。

3 橋梁加固技術(shù)

3.1 應(yīng)力加固法

外部的加固方法主要是以“預(yù)應(yīng)力”的角色完成一個(gè)加強(qiáng)的模式，對橋梁的組件或原部件增加適當(dāng)?shù)某跏級毫Γ瑘?jiān)固的橋梁作用。與此同時(shí)，也能發(fā)揮出的卸載，防止裂縫的效果，延長橋梁結(jié)構(gòu)的使用壽命。通過添加預(yù)應(yīng)力橋后可顯著降低自身重力作用，減少幅度的底部結(jié)算。

3.2 粘貼加固法

外部粘貼加固方法適用于各種大、中、小型橋梁加固。結(jié)合鋼鐵、玻璃鋼、碳纖維材料，采用環(huán)氧樹脂粘合劑粘貼在外部結(jié)構(gòu)，使顯著提高橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力，促進(jìn)協(xié)調(diào)不同的結(jié)構(gòu)。通過使用適當(dāng)?shù)哪z粘劑可促進(jìn)之間的橋梁結(jié)構(gòu)的緊密配合，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)結(jié)構(gòu)的可靠性。

3.3 結(jié)構(gòu)加固法

使用額外的支持或?qū)⒑喼Я簶蚨赵谝粋€(gè)持續(xù)、加入加勁梁的鋼鐵橫梁等，這些都能狹窄的光束控制部分在峰值彎矩提高承載力。從現(xiàn)代橋梁工程理論進(jìn)行了分析，對橋梁結(jié)構(gòu)有早期設(shè)計(jì)上的缺陷，一些橋梁結(jié)構(gòu)可以被忽略掉的。因此，在加強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu)可以通過調(diào)整方式提高性能。

3.4 擴(kuò)大截面法

適當(dāng)擴(kuò)大地區(qū)橋梁施工，可以將需要承擔(dān)甲板的負(fù)荷分配到更多的結(jié)構(gòu)，從而降低整體這座橋荷載的大小。通常這加固方法，包括增加截面面積，并且加強(qiáng)了與等方法。前者是擴(kuò)大面積增加的能力，后者是加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。選擇擴(kuò)大部件截面面積根據(jù)大橋的交通流量情況而定。

3.5 縱梁加固法

根據(jù)橋試驗(yàn)表明，與老梁抵消使用使橋梁承載力20%～30%。設(shè)計(jì)承載強(qiáng)、剛度大、結(jié)構(gòu)更少的新縱向，其與原橋梁相互連接橋可以承載負(fù)荷，維護(hù)正常的使用的橋梁。縱向的設(shè)置，可以大大提高地基承載力和擴(kuò)大跨度橋梁的橋梁結(jié)構(gòu)，降低自身重力的橋梁。

3.6 改變結(jié)構(gòu)體系

通過增加改變結(jié)構(gòu)體系支持或橋梁加固方法和簡支連續(xù)梁。除此之外，如鋼加勁梁或疊合梁下，為了減少小梁網(wǎng)管理部門在彎矩峰值，提高承載能力的一種有效的加固方案。加縱筋方法在橋墩，一個(gè)穩(wěn)固的基礎(chǔ)，并且有足夠的承載能力，可以添加軸承承載力及剛度的高新縱向，這些新梁和老梁在一起是常見的壓力。

結(jié)語

綜上所述，橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工狀況直接影響其使用性能的發(fā)揮，在分析造成這種疾病的原因的具體因素發(fā)生后，建設(shè)單位、施工單位、監(jiān)理單位、協(xié)調(diào)等必須征詢，建設(shè)單位必須要重視橋梁結(jié)構(gòu)疾病治療、橋梁結(jié)構(gòu)采取有效的加固方法，避免橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破損。

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