橋梁病害分析與維修加固方法探究

【摘要】隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，交通建設(shè)項目越來越多，人們對公路橋梁的關(guān)注度也隨之增高。本文通過對公路橋梁常見病害及其加固技術(shù)進行分析，期望能促進公路橋梁工程的完善。

【關(guān)鍵詞】道路橋梁；結(jié)構(gòu)病害；加固措施

一、橋梁工程常見病害分析

1、橋梁工程鋼筋銹蝕問題

橋梁使用壽命的長短很大部分要取決于鋼筋的使用壽命。鋼筋銹蝕容易降低其使用壽命，嚴重影響橋梁工程的整體質(zhì)量。在進行橋梁施工時，鋼筋材料質(zhì)量差、長期雨水的腐蝕、施工過程中的保養(yǎng)不當(dāng)以及跨年度施工致使的殘留銹跡都會增加鋼筋表面的腐蝕速度，嚴重損害工程的整體質(zhì)量。對于鋼筋腐蝕問題，可以通過在鋼筋表面涂防腐材料，如油漆，來隔離酸雨和尾氣的影響；同時還要注意鋼筋材料的貯存，避免其在使用前生銹；此外；對于已經(jīng)生銹的鋼筋材料，可通過噴砂法除銹、除鐵劑除銹、人工除銹等方式進行處理。

2、橋梁混凝土表面的受侵蝕、腐蝕問題

混凝土表面遭受侵蝕或腐蝕后，其使用壽命將大幅降低?；炷帘砻嬖獾狡茐牡脑蛑饕校河晁臎_刷侵蝕、融雪劑的腐蝕和水分冰凍后的溶解，其中融雪劑對混凝土表面的腐蝕程度比較大，直接影響混凝土的使用時間。為了減緩混凝土表面的腐蝕和侵蝕，可從混凝土的材料著手，設(shè)計防水、防滲和防凍的混凝土；此外，還可想辦法將雨水引出結(jié)構(gòu)物，防止水侵的發(fā)生。

3、橋梁混凝土的表面問題

橋梁使用的混凝土應(yīng)該具有較好的質(zhì)量，不然就會影響到橋梁的整體質(zhì)量。造成混凝土橋梁表面裂縫產(chǎn)生的原因主要有以下幾點：①混凝土質(zhì)量沒有達到規(guī)定要求；②攪拌過程操作不當(dāng)致使混凝土不均勻，混凝土凝結(jié)后受力不均致使表面產(chǎn)生裂縫；③模板拆除后沒有進行表面保養(yǎng)，導(dǎo)致混凝土表面缺水產(chǎn)生干裂；④載荷過大或受力不均導(dǎo)致的裂縫；⑤混凝土收縮引起的裂縫；⑥溫度變化產(chǎn)生的裂縫等。為了避免橋梁的混凝土表面產(chǎn)生裂縫，應(yīng)合理控制保護層的厚度；注重鋼筋加密段的振搗、抹壓和保護，而且還有要注重混凝土初凝時的抹壓，以避免初期裂痕的產(chǎn)生同時提高混凝土的抗拉強度；此外，還要注意控制溫度（溫度控制是預(yù)防混凝土表面裂縫產(chǎn)生的主要措施）。

橋梁混凝土表面經(jīng)常出現(xiàn)蜂窩麻面，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是因為引氣劑質(zhì)量差，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部含氣量過大；混凝土水泥配比不恰當(dāng)；混凝土太過粘稠；混凝土與水的融合性差，導(dǎo)致水易析出；脫模劑使用不規(guī)范導(dǎo)致的模板局部出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象。為解決這個問題，可選擇使用優(yōu)質(zhì)的引氣劑、控制混凝土的粘稠度、調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)恼駬v時間、合理調(diào)節(jié)混凝土的水灰比等，根據(jù)問題出現(xiàn)的原因進行補救。

4、橋梁伸縮縫和橋頭跳車

橋頭跳車和橋梁伸縮縫形成的原因主要是因為橋頭填土和橋臺之間的沉降存在差異、伸縮縫和橋頭搭板的設(shè)計不合理。這樣就會在橋臺處形成臺階，不僅影響乘車人員的舒適度，還會對橋梁造成較大的傷害。為了解決這兩個問題，可在橋臺處使用透水性好和壓實性能好的回填材料；可選擇性能好的伸縮縫，合理控制施工質(zhì)量，確保橋面伸縮處表面平整。

二、橋梁維修加固對策

1、橋面重新鋪裝加固法

重新鋪裝首先要對病害橋面進行清理和拆除，采用機械拆除時一定不能傷及原橋面承重結(jié)構(gòu)、伸縮縫結(jié)構(gòu)、預(yù)制梁板等橋體結(jié)構(gòu)，否則會對橋梁產(chǎn)生嚴重破壞，甚至造成坍塌。橋面病害部分拆除之后還需要進行徹底清理，將廢渣廢料完全清除出橋面，以保證重新鋪設(shè)的堅固性和耐久性，最后再進行混凝土鋪裝。鋪裝階段是最重要的一個階段，無論是施工工藝還是施工環(huán)境都有一定的特殊要求，否則都將影響橋梁的正常使用，比如使用環(huán)氧瀝青進行橋面鋪設(shè)，就要求必須在38℃左右的高溫下進行，且整個鋪設(shè)過程必須勻速推進，且一滴水都不能滴入。近乎苛刻的條件限制也造就了其耐用性和堅固性，因此對橋面進行全面整修之時一定要根據(jù)實際情況，嚴格遵守施工要求。

2、塞縫灌漿加固法

這種加固方法相對比較簡單也更易于操作，即采用首先攪拌好所需的填充材料，一般為一定比例的水泥漿加入環(huán)氧樹脂漿，通過噴漿機將灌漿澆灌入橋體裂縫地方，然后加以夯實，待凝固之后便可以起到填塞裂縫、保護鋼筋預(yù)防銹蝕并提高橋梁整體強度的加固作用。灌漿一般由水泥漿、環(huán)氧樹脂漿，并均可加入適當(dāng)砂形成砂漿，在進行橋墩裂縫灌漿中多采用水泥砂漿，這種漿成本更低效果更好，對水泥混凝土結(jié)構(gòu)有著較好的加固作用。而環(huán)氧樹脂漿多用于鋼筋水泥結(jié)構(gòu)的橋面裂縫，可以對裸露的鋼筋起到較好的保護作用，防止銹蝕。

3、粘貼加固法

隨著橋梁的老化或者病害損毀，亦或是車流量的加大導(dǎo)致原橋梁有效負載能力已無法滿足通車要求的情況下，就要考慮使用粘貼加固法，通過粘貼碳纖維或者鋼板的方法提升橋體的承重能力。粘貼加固法具有工藝簡單、工期短見效快的特點，過去鋼板是主要的粘貼材料，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，碳素纖維材料的出現(xiàn)逐步取代了鋼板的應(yīng)用，但素纖維材料具有更好的強度和拉力，且質(zhì)量更輕，在不增加橋梁自身負荷情況下能夠最大限度的滿足加固橋梁的作用。同時，在橋梁的底面粘貼碳纖維能夠提高截面的承載力，在橋梁側(cè)面粘貼碳纖維則能夠提高截面的抗剪能力。

4、增設(shè)縱梁加固法

在橋梁基地安全性能較好，橋墩承載能力足夠的情況下，采取增設(shè)新縱梁的方法也可以同樣起到加固橋梁，提高橋梁承載力的作用。新增縱梁與原有舊梁共同受力，舊梁承載負荷就相應(yīng)減輕，從而使得加固后的橋梁承載負荷得到提高。同時，采取增設(shè)縱梁的方法還可以配合使用擴寬橋面的辦法，既將新縱梁置于主梁兩側(cè)，在保證橋面安全的情況下，根據(jù)橋梁上下結(jié)構(gòu)，合理設(shè)計加寬方案，適當(dāng)擴寬橋面寬度，以提高橋梁通車能力，和載重能力。

三、橋梁施工質(zhì)量管理的控制方法

1、強化施工技術(shù)管理

過硬的施工技術(shù)作為橋梁工程質(zhì)量的重要保障，是項目順利開展的重要保障，使用現(xiàn)金的施工技術(shù)，不僅可以節(jié)省人力、財力、物力，同時對縮短工期也有很大作用。因此，在實際施工中，必須根據(jù)橋梁工程施工流程，在施工工藝復(fù)雜的要求中，根據(jù)橋梁施工現(xiàn)實情況，嚴格要求施工人員，做好施工技術(shù)準備相關(guān)工作。

2、建立健全完善的橋梁檔案

橋梁檔案是橋梁的歷史足跡。公路竣工驗收后，管理單位應(yīng)及時要求建設(shè)單位提交完整的竣工資料，還要與建設(shè)單位技術(shù)人員一起，按照相關(guān)資料，對所有橋梁進行一次全面詳細的檢查。需要提供的竣工資料包括：每座橋的原設(shè)計、變更設(shè)計、竣工圖紙、隱蔽工程圖片和檢測資料以及橋下河流的水文計算等。對橋梁的檢查，應(yīng)按照橋梁定期檢查的要求進行，檢查結(jié)果交管理單位留存。管理單位要按照橋梁管理系統(tǒng)的要求采集橋梁的靜態(tài)數(shù)據(jù)和動態(tài)數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)庫，輸入計算機立檔保存。這可為以后橋梁的維護提供資料支持。

3、強化施工材料的配置

橋梁施工中先進的施工技術(shù)和合理的施工方法是施工的關(guān)鍵，正確的引用先進的施工技術(shù)可以大大減少施工成本和工期，提高施工的效率和質(zhì)量。但如果時機把握不正確，就可能起到反效果。根據(jù)施工的實際情況，施工單位可以適當(dāng)?shù)牟捎靡恍┮M的技術(shù)。除此以外，施工材料的選擇也非常重要。不恰當(dāng)?shù)牟牧鲜褂每赡軐?dǎo)致施工中出現(xiàn)散漿現(xiàn)象?；炷猎诖蠖鄶?shù)橋梁工程中都是主體結(jié)構(gòu)的主要材料，因此混凝土的原材料質(zhì)量和調(diào)配比例會對施工造成很大影響，所以在施工中必須要做好調(diào)配工作。使用先進的施工設(shè)備一定程度上還可以減少施工人力物力的浪費，正確的使用施工設(shè)備和施工技術(shù)還能夠提高施工的質(zhì)量，提高整個工程的施工效率。

4、嚴格控制橋梁施工

對施工設(shè)計方案進行完善、開始施工之后，可以采用先進的施工技術(shù)和規(guī)范化的施工設(shè)備來對路面進行實時切縫處理。在這一過程中，施工單位要將氣溫變化對路面造成的影響考慮在內(nèi)，對施工的操作時機進行全面的掌控，盡量避免溫度變化引起的路面干縮對工程質(zhì)量產(chǎn)生影響。此外，在施工中也要注意完工路面的養(yǎng)護工作，確保交通管理具有一定的科學(xué)性，在施工階段，對路面通過的大型貨車進行適度管理，避免一些帶有釘輪胎的車輛對路面造成一定的磨損。

5、重視對橋梁的檢查和檢測技術(shù)裝備的配備

要對橋梁進行檢查，就必須對橋梁的上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)、橋面系進行觀察、測量及必要的材料檢測，且很多項目需要在空中進行，一些高橋就必須配備橋檢車，沒有專業(yè)的設(shè)備和儀器卻想做好這項工作的是不切實際的。因此，必須要配備定期檢查與特殊檢查所需要的儀器設(shè)備，使檢查的手段、方法、結(jié)果也更加科學(xué)，使評價也更有依據(jù)、更加科學(xué)化、現(xiàn)代化。讓數(shù)據(jù)說話，在一定程度上也可減輕人為因素的影響。

6、全面落實危橋改造的措施

在檢查后，發(fā)現(xiàn)的存在符合：公路養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范；橋梁技術(shù)評定標(biāo)準中四類危橋（1.技術(shù)狀況處于差的狀態(tài)；2.部分重要構(gòu)件有較嚴重缺損或部分次要構(gòu)件有嚴重缺損；3.橋梁正常使用功能明顯降低；4.橋梁承載能力降低但尚未直接危及橋梁安全）狀態(tài)的橋梁均系危橋。主要包括橋梁重要部件出現(xiàn)嚴重的功能性病害，且有繼續(xù)擴展現(xiàn)象，關(guān)鍵部位的部分材料強度達到極限，出現(xiàn)部分鋼筋斷裂，混凝土壓碎或壓桿失穩(wěn)變形的破損現(xiàn)象，變形大于規(guī)范值，結(jié)構(gòu)的強度、剛度、穩(wěn)定性不能達到平時交通安全通行的要求，以及承載能力比設(shè)計降低25%以上的類型。這些橋梁必須盡快實施加固、維修和改造，以提高其承載能力。

結(jié)束語

任何一座橋梁在運營中不可避免會產(chǎn)生一定程度的病害，公路橋梁病害的發(fā)生將危害到橋梁的使用安全，威脅到人民生命財產(chǎn)安全，了解橋梁的主要病害及產(chǎn)生的原因，對橋梁的加固維修及日常養(yǎng)護提供科學(xué)依據(jù)意義重大。

參考文獻

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