橋梁常見病害與加固措施

董海東

【摘 要】為了滿足橋梁的正常運營要求，盡量保持和延長橋梁的使用壽命，對橋梁結(jié)構(gòu)進行經(jīng)常性的養(yǎng)護維修是非常必要的。橋梁的維修養(yǎng)護，一般原則是貫徹“預(yù)防為主，防治結(jié)合”的方針，主要是對日常檢修和對危害橋梁正常運營的部分進行修繕工作，如對橋面鋪裝層、伸縮縫、防排水設(shè)施、橋梁主體結(jié)構(gòu)的各種缺陷進行養(yǎng)護維修，以免病害發(fā)展危及橋梁安全。本文主要探討橋梁常見病害與加固措施。

【關(guān)鍵詞】橋梁；病害；加固措施

在橋梁使用過程中，了解橋梁的病害特征，加強日常養(yǎng)護，通過養(yǎng)護維修消除病害，恢復(fù)原設(shè)計功能，使橋梁經(jīng)常處于完好的技術(shù)狀態(tài)，達(dá)到安全、耐久、適用的，是保證和延長橋梁使用壽命的一項不容忽視的工作，也是管理養(yǎng)護部門的主要職責(zé)。當(dāng)橋梁結(jié)構(gòu)無法滿足承載能力、通行能力的要求時，需要對橋梁進行加固或技術(shù)改造[1]。

1.影響橋梁使用性能的病害

1.1橋面不平整，線型不平順，橋梁振動過大

在車輛輪胎的不斷作用下，許多橋梁的橋面鋪裝層容易破損，特別是使用了數(shù)十年以上的舊橋，橋面鋪裝病害表現(xiàn)為坑凹不平、開裂、破損。例如，一些結(jié)構(gòu)體系如T型剛構(gòu)、連續(xù)梁橋在使用荷載、收縮徐變及預(yù)應(yīng)力損失等綜合因素的作用下，跨中橋面下?lián)希瑢?dǎo)致橋面線型不平順；又如在簡支梁橋的梁端接頭處和懸臂梁掛梁支點處的填縫材料，由于缺乏養(yǎng)護而產(chǎn)生脫落，且易遭受車輪的磨耗，從而出現(xiàn)較大溝槽、引起跳車及臨近梁段的振動、加劇構(gòu)件的疲勞損傷。

1.2橋頭跳車

由于橋頭引道剛度相對較低，在車輛荷載作用下容易產(chǎn)生沉降，致使橋面與引道連接處不平整、不順適，從而使車輛駛過橋頭時產(chǎn)生跳車。橋頭跳車不但影響車速，降低行車質(zhì)量，而且影響司乘人員的心理狀態(tài)，同時跳車產(chǎn)生的附加沖擊效應(yīng)也會影響橋梁使用壽命。

1.3橋下過水不暢，橋面排水性能不良

一些橋梁由于養(yǎng)護不當(dāng)，導(dǎo)致橋孔淤塞嚴(yán)重，在日常維修養(yǎng)護中又沒有及時清理疏浚河道，汛前也很少做泄洪準(zhǔn)備，因此汛期一到，橋孔泄洪能力不足，可能出現(xiàn)橋梁被洪水沖垮等問題。另一方面，一些橋梁的排水坡度不夠、橋面不清潔或泄水管堵塞，導(dǎo)致雨后橋面積水較多、滲漏甚至于凍脹，橋面積水往往導(dǎo)致車輛過橋時泥漿飛濺，影響車輛行人的正常通過，嚴(yán)重時會加大橋梁的負(fù)荷，如遇梁體上緣開裂破損，還會使橋面積水滲透到箱梁內(nèi)部、導(dǎo)致箱梁積水嚴(yán)重，影響到橋梁的安全性與耐久性[2]。

1.4伸縮縫破損，支座脫空

一些橋梁尤其是中小跨度梁橋，由于構(gòu)造或維護不當(dāng)，梁橋的伸縮縫容易出現(xiàn)破損、堵塞、頂死現(xiàn)象，如未能及時處理，最終會喪失伸縮功能，導(dǎo)致橋梁在環(huán)境溫度作用下會產(chǎn)生附加內(nèi)力。此外，中小跨度梁橋、斜彎橋的支座出現(xiàn)的脫空、移位、拍擊、剪切變形過大、活動支座失去活動能力等病害也比較常見。

2.橋梁加固改造的基本技術(shù)要求

由于舊橋加固改造涉及的因素很多，通常迫切需要加固改造的橋梁都是地處交通要道，車輛通行密度大、荷載等級高，或修建年代久遠(yuǎn)，荷載等級偏低，有不同程度缺陷和病害的橋。不少地區(qū)還因財力、物力及機械設(shè)備而受到種種限制。特別是個別主管部門往往有不正確的觀念，認(rèn)為橋還在行車，可以維持一段時期，對橋梁加固改造的重要性和緊迫性認(rèn)識不足，重視不夠，因而對交通部門提出的加固改造項目不予批準(zhǔn)。從某種意義上來說，舊橋加固改造的難度甚至超過新建橋梁。因此，對現(xiàn)有橋梁的加固改造需要提出以下基本要求。（1）費用省，經(jīng)濟效益高。（2）技術(shù)可靠，耐久性滿足使用要求，不留后患。（3）設(shè)備簡單，施工方便。（4）盡量不中斷或少中斷交通。（5）加固改造材料性能良好，養(yǎng)護工作量少。（6）盡量減少對原結(jié)構(gòu)的損傷[3]。

3.目前橋梁加固改造的主要技術(shù)途徑

3.1加強薄弱構(gòu)件

對于橋梁上有嚴(yán)重缺陷或因通行重型車輛而不能滿足安全承載要求的薄弱構(gòu)件，通常是采取以新材料（噴射混凝土、混凝土、鋼板、玻璃鋼、鋼筋或碳纖維）增大主梁或主拱圈截面，用高標(biāo)號水泥砂漿或環(huán)氧樹脂水泥砂漿封填裂縫，增設(shè)外部后張預(yù)應(yīng)力筋，施加外部預(yù)應(yīng)力，或用化學(xué)粘結(jié)劑粘貼附加構(gòu)件的方法進行加固。

3.2增加輔助構(gòu)件

當(dāng)橋梁承載能力不足或因種種原因使橋梁遭到破損時，可以在原結(jié)構(gòu)上增加新的受力構(gòu)件，如增設(shè)縱梁、橫梁或拱肋等；也可以用新的預(yù)制構(gòu)件替換原有結(jié)構(gòu)上有嚴(yán)重缺陷面又不易修復(fù)的構(gòu)件。替換構(gòu)件時，必須設(shè)置足夠的臨時支撐，采取可靠的技術(shù)措施，以保證整個結(jié)構(gòu)在施工中的安全。

3.3改變結(jié)構(gòu)體系

改變結(jié)構(gòu)體系主要是利用梁的連續(xù)作用或梁、板組合作用及拱梁組合作用改變結(jié)構(gòu)的受力體系，改善結(jié)構(gòu)的受力狀況，以提高橋梁承受活載的能力。如將簡支梁變?yōu)檫B續(xù)梁，將鉸接改為剛接，利用輔助墩、八字撐等將單跨梁變成多跨結(jié)構(gòu)，以及在拱橋橋面上現(xiàn)澆一層鋼筋混凝土板，將拱式體系轉(zhuǎn)換為梁式體系等[4]。

3.4減輕恒載

減輕原橋上部構(gòu)造的恒載，可以改善原橋的受力狀況，提高承受活載的能力。特別是在橋梁基礎(chǔ)承載力受到限制，不能滿足加固上部構(gòu)造和提高活載所增加的承載力要求時，以減輕橋梁恒載的辦法來提高承受活載的能力是一種經(jīng)濟有效的措施。如將實腹式拱橋改建為空腹式拱橋，更換拱上填料等。

3.5加固墩臺及基礎(chǔ)

有相當(dāng)一部分橋梁的缺陷和病害是因墩臺或基礎(chǔ)問題引起的。對這類橋梁通常是采取用鋼筋混凝土箍套、用鋼筋混凝土拉桿和鋼拉桿施加外加預(yù)應(yīng)力、增加樁基及頂推法等措施加固橋梁墩臺和基礎(chǔ)，改善墩臺和基礎(chǔ)的受力狀況，提高橋梁的承載能力。

4.結(jié)論

橋梁加固涉及的內(nèi)容十分廣泛，是一項細(xì)致而又極具靈活性的工作，需要考慮的因素和涉及的問題很多，包含了橋梁實際狀況的檢測鑒定、加固設(shè)計計算、加固方案、施工工藝的比較選擇與投資效益的優(yōu)化等方面。在加固改造方案擬定時，無論是加固改造方案比較，還是加固方案的具體實施，都要做到盡可能不損害原結(jié)構(gòu)，使加固補強的部分與原結(jié)構(gòu)形成整體、共同工作，選擇可靠簡便的施工技術(shù)工藝。

【參考文獻(xiàn)】

[1]黃正鋒，高智睿.橋梁組合減震加固方案比選[J].公路工程，2011（01）.

[2]曾令宏，尚守平等.高性能復(fù)合砂漿鋼筋網(wǎng)加固某橋梁[J].公路工程，2011（02）.

[3]李偉華，張傳龍.抱箍托架在橋梁加固維修中的應(yīng)用研究[J].山東交通科技，2011（01）.

[4]譚炳梁，楊修志.套拱肋加錨噴法在橋梁加固中的應(yīng)用[J].山東交通科技，2011（02）.