道橋病害與維護(hù)分析與探討

崔靜賢

【摘要】本文主要就道路橋梁的病害與維護(hù)方法進(jìn)行了詳細(xì)的探索與研究。道路橋梁事業(yè)蓬勃發(fā)展的同時(shí)，也出現(xiàn)了不同程度的病害，對(duì)于人們的安全出行以及交通事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展都帶來(lái)了負(fù)面的影響。本文就此進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】 道路橋梁； 病害； 維護(hù)方法

一、前言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，車輛越來(lái)越多，各種大型車輛私家車給道路橋梁帶來(lái)了很大的考驗(yàn)，為安全起見，探討分析道路橋梁的危因素，常見問(wèn)題，并針對(duì)的提出相應(yīng)解決措施是很有必要的，本文就從這一點(diǎn)出發(fā)開始深入研究。

二、道路橋梁結(jié)構(gòu)病害產(chǎn)生的原因

道路橋梁結(jié)構(gòu)在使用中需要承載巨大的重力，因此要求其要具有足夠的強(qiáng)度和承載能力，結(jié)構(gòu)各部必須具有足夠的剛度，各部尺寸也要具有適當(dāng)大小。道路橋梁出現(xiàn)結(jié)構(gòu)病害的主要原因有以下幾個(gè)方面：

（1）橋梁的混凝土自身存在缺陷，混凝土的使用不合格或者在施工中出現(xiàn)違規(guī)操作，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降，出現(xiàn)裂縫和鋼筋銹蝕等問(wèn)題；

（2）道路橋梁的荷載設(shè)計(jì)不足，交通發(fā)展后車輛荷載增大，造成橋梁在使用過(guò)程中的嚴(yán)重超載，加速了道橋的損壞；

（3）道橋結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)所采用的板橋結(jié)構(gòu)不合理等問(wèn)題造成橋梁的機(jī)構(gòu)在使用中容易出現(xiàn)變形；

（4）道路橋梁在施工過(guò)程中施工質(zhì)量差，沒(méi)有按照設(shè)計(jì)規(guī)范和技術(shù)要求進(jìn)行施工，導(dǎo)致問(wèn)題隱患；

（5）自然災(zāi)害也是導(dǎo)致道橋病害的一大原因，地震、臺(tái)風(fēng)、洪水等自然災(zāi)害對(duì)道橋的破壞很大，會(huì)使橋梁產(chǎn)生損壞。

三、道路橋梁養(yǎng)護(hù)管理現(xiàn)狀分析

道路橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而不斷進(jìn)步，并在實(shí)施過(guò)程中貫徹科學(xué)發(fā)展的思想，經(jīng)過(guò)幾十年的建設(shè)，我國(guó)目前已經(jīng)形成了四通八達(dá)，覆蓋全國(guó)各個(gè)地區(qū)的公路路網(wǎng)。這個(gè)龐大的公路路網(wǎng)系統(tǒng)為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。然而有很多道路橋梁都是在 20 世紀(jì) 80 年代之前所修建，在長(zhǎng)期的運(yùn)行中這些公路橋梁都出現(xiàn)了嚴(yán)重的病損，道路橋梁的技術(shù)狀況急劇下降，為行車的安全舒適帶來(lái)較大影響。除了這些修建較早的公路橋梁以外，還有很多近年來(lái)修建的公路橋梁也會(huì)在長(zhǎng)期的自然力和行車荷載下出現(xiàn)病害，都會(huì)對(duì)公路橋梁的正常使用造成較大影響。在此情況下，若要進(jìn)一步的提高道橋的施工質(zhì)量，盡可能的延長(zhǎng)其使用壽命，提高其運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益，就必須要進(jìn)行合理及時(shí)的養(yǎng)護(hù)管理。目前我國(guó)很多高速公路都配有一定的養(yǎng)護(hù)隊(duì)伍，為高速公路的安全運(yùn)行提供了保障。但是在一些等級(jí)較低，或者地區(qū)較為偏僻的地方在道橋養(yǎng)護(hù)管理方面還有待進(jìn)一步加強(qiáng)。

四、常見的典型道路橋梁病害

1、地基不均勻性沉降導(dǎo)致的病害。當(dāng)?shù)罉虻鼗l(fā)生不均勻沉降時(shí)，路橋整體的鋪裝層、承載結(jié)構(gòu)等部位將被破壞，進(jìn)而導(dǎo)致橋體出現(xiàn)裂縫、跳車等現(xiàn)象，更嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)路橋面整體坍塌或損壞事故。

2、路橋面的鋪裝層出現(xiàn)裂縫。在路橋施工過(guò)程中，由于環(huán)境溫度的不斷變化導(dǎo)致鋪裝層冷熱不均出現(xiàn)裂縫；正常行駛的車輛遇到緊急剎車、車輛嚴(yán)重超載等現(xiàn)象，會(huì)對(duì)路橋鋪裝層帶來(lái)磨損、擠壓、過(guò)載壓力作用，在這些因素的長(zhǎng)期反復(fù)作用下，橋面鋪裝層便會(huì)出現(xiàn)裂縫；在道橋施工過(guò)程中，如果沒(méi)有合理地確定混凝土的配合比，再加之在混凝土的養(yǎng)護(hù)期間，沒(méi)有合理控制混凝土的初凝時(shí)間，都會(huì)導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。

3、承載粱的端頭局部出現(xiàn)損壞。路橋承載結(jié)構(gòu)梁端頭損壞是非常容易出現(xiàn)的一種質(zhì)量事故，其損壞的主要表現(xiàn)形式是梁端頭的伸縮縫變形或損壞，而一旦出現(xiàn)損毀情況，就很難對(duì)其開展修復(fù)工作。一般情況下，導(dǎo)致梁端頭局部發(fā)生損壞的原因主要有三點(diǎn)：橋梁在設(shè)計(jì)階段出現(xiàn)錯(cuò)誤，特別是在對(duì)伸縮縫進(jìn)行計(jì)算時(shí)，產(chǎn)生的誤差較大。而在施工完成后，便無(wú)法經(jīng)受交通車輛載荷的反復(fù)施壓，遂引起伸縮裝置的失靈；施工中出現(xiàn)錯(cuò)誤。在橋梁的施工階段，施工人員要重點(diǎn)監(jiān)控橋梁端頭伸縮縫的施工質(zhì)量，如果出現(xiàn)問(wèn)題，要及時(shí)進(jìn)行處理，否則在橋梁的后續(xù)使用期內(nèi)，橋梁將會(huì)出現(xiàn)損壞；使用階段缺乏養(yǎng)護(hù)。

4、路橋的剝蝕問(wèn)題。路橋發(fā)生剝蝕主要是其所處地理環(huán)境和人為因素的影響。例如路橋鋪裝層表面出現(xiàn)蜂窩面、掉皮或者整體性的剝落等現(xiàn)象。路橋出現(xiàn)剝蝕現(xiàn)象不僅對(duì)其整體外觀性帶來(lái)影響，還會(huì)導(dǎo)致包裹其中的鋼筋裸露，加速路橋整體結(jié)構(gòu)的腐蝕和老化速度。

五、常用的路橋結(jié)構(gòu)加固技術(shù)

1、直接加固法

（一）增加截面加固法

對(duì)橋梁受彎構(gòu)件的承壓區(qū)域進(jìn)行混凝土澆筑加固，以此種方法不僅可增加該承壓區(qū)域的截面積和高度，在力學(xué)方面還提升了整座橋梁的剛度，包括橋梁正截面的抗彎能力和斜截面的抗剪能力。該施工方法在對(duì)橋梁進(jìn)行加固作業(yè)時(shí)，具有工藝方法簡(jiǎn)單、施工技術(shù)比較成熟、適應(yīng)性較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。在涉及橋梁墻體、粱、柱、板等加固方面可采用此加固法。

（二）混凝土置換加固法

這種加固技術(shù)主要是針對(duì)橋梁承壓區(qū)域中，有質(zhì)量缺陷或強(qiáng)度較低的柱或粱等承重構(gòu)件的加固。采用這種方法進(jìn)行加固的一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)，就是在完成加固作業(yè)后，對(duì)建筑物的凈空不會(huì)構(gòu)成影響。缺點(diǎn)是即使對(duì)橋梁承壓區(qū)域的缺陷柱或梁進(jìn)行了加固，但仍然存在濕作業(yè)時(shí)間較長(zhǎng)的問(wèn)題。

（三）外包裹型材加固法

這種加固技術(shù)就是將鋼板或型材，采用包裹或粘接等措施，固定于需要進(jìn)行加固處理的構(gòu)件周圍。比如在加固混凝土的結(jié)構(gòu)件時(shí)，通常采取濕式外包加固技術(shù)，此方法在在施工過(guò)程中，選取的型鋼會(huì)通過(guò)環(huán)氧樹脂灌漿技術(shù)，粘接至需要加固處理的構(gòu)件周圍，生成一個(gè)整體，以實(shí)現(xiàn)加固構(gòu)件的目的。在完成加固措施后，承壓結(jié)構(gòu)在型鋼與被加固件的共同作用下，其受壓和受拉的截面積有了明顯改善，橋梁整體剛性和正截面的承載能力也得到了提高。

（四）外包裹纖維塑料加固法

此種方法與外包裹型材加固法類同，只是將有一定剛度的增強(qiáng)復(fù)合材料，包裹并粘貼于需要進(jìn)行加固處理的加固件的受拉區(qū)域，形成受壓、受拉共同體，以此增強(qiáng)加固構(gòu)件的整體承載能力。此種加固技術(shù)不僅具備了型材加固技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，還具有抗潮濕、耐腐蝕、重量輕、施工維護(hù)費(fèi)低等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是施工階段要設(shè)置防火措施。

2、間接加固法

（一）預(yù)應(yīng)力加固法

預(yù)應(yīng)力水平拉桿加固法是針對(duì)混凝土受彎構(gòu)件的加固方法?；炷潦軓潣?gòu)件，在預(yù)應(yīng)力及新增外部載荷的共同作用下，在拉桿的內(nèi)部會(huì)生產(chǎn)軸向力，并由拉桿端錨固偏心傳至構(gòu)件，對(duì)構(gòu)件形成偏心壓力。在該作用力的作用下，外載荷對(duì)構(gòu)件的影響將會(huì)明顯降低，進(jìn)而使構(gòu)件的整體抗彎承載能力、斜截面的抗剪承載能力得到提高。此外，通過(guò)這種壓力的傳遞方式，可以強(qiáng)化構(gòu)件的整體性能，對(duì)混凝土的裂縫發(fā)育有一定控制和緩解作用。鋼筋混凝土構(gòu)件在完成預(yù)應(yīng)力下?lián)卫瓧U加固后，便與被加固構(gòu)件形成一個(gè)超靜定結(jié)構(gòu)體系，在預(yù)應(yīng)力和外載荷的共同作用下，拉桿產(chǎn)生的軸向力便通過(guò)構(gòu)件結(jié)點(diǎn)傳遞至被加固件，改變了被加固件的截面內(nèi)力特征，抵消了部分外載荷的作用，進(jìn)而提高被加固構(gòu)件的整體承載性能。

（二） 增加支撐點(diǎn)加固法

增加承壓構(gòu)件的支點(diǎn)可減小構(gòu)件的跨度距離，降低其作用在被加固構(gòu)件上載荷作用，進(jìn)而提升構(gòu)件整體的承載性能。該加固技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是施工簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是容易對(duì)路橋的原有結(jié)構(gòu)形式及使用功能造成破壞。

六、結(jié)束語(yǔ)

總之，本文為研究道路橋梁的現(xiàn)況和遇到的問(wèn)題，本文就從道路橋梁結(jié)構(gòu)病害產(chǎn)生的原因、道橋養(yǎng)護(hù)管理現(xiàn)狀分析、常見的典型道路橋梁病害和常用的路橋結(jié)構(gòu)加固技術(shù)等幾個(gè)方面展開了論述，希望對(duì)從事相關(guān)工作的人員有所幫助。

參考文獻(xiàn)：

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