混凝土梁橋的常見(jiàn)結(jié)構(gòu)病害及加固技術(shù)

王慧

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，全國(guó)各地的交通量逐年上升，給公路橋梁帶來(lái)了一定的通行壓力，而相關(guān)部門也高度重視公路橋梁的安全、質(zhì)量和耐久性等。在公路橋梁工程的使用過(guò)程中，應(yīng)切實(shí)提高項(xiàng)目各參與方的工作責(zé)任心和專業(yè)素質(zhì)，嚴(yán)格按照國(guó)家相關(guān)規(guī)范規(guī)程設(shè)計(jì)、施工，有效預(yù)防常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)病害，盡量避免危險(xiǎn)的出現(xiàn)。另外，要采取有效的技術(shù)措施處理現(xiàn)有的病害，以延長(zhǎng)公路橋梁的使用壽命。簡(jiǎn)要分析了混凝土梁橋常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)病害，探討了橋梁加固技術(shù)，以期為日后的相關(guān)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：混凝土梁橋；結(jié)構(gòu)病害；加固技術(shù)；耐久性

中圖分類號(hào)：U445.7+1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.03.150

在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大趨勢(shì)下，我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷加快，受交通壓力大、荷載標(biāo)準(zhǔn)提高、設(shè)計(jì)施工缺陷和自然災(zāi)害的影響，在橋梁施工的過(guò)程中，做好加固處理對(duì)保證橋梁承載力和質(zhì)量有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文簡(jiǎn)要介紹了預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的結(jié)構(gòu)和加固方法，并結(jié)合具體工程實(shí)例分析了橋梁建設(shè)中存在的問(wèn)題，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步探討了混凝土結(jié)構(gòu)橋梁的加固步驟和工藝，提出了一些注意事項(xiàng)，以期為混凝土結(jié)構(gòu)橋梁加固技術(shù)的研究工作提供一定的借鑒。

1 混凝土梁橋常見(jiàn)結(jié)構(gòu)病害

1.1 耐久性不足

由于多數(shù)混凝土結(jié)構(gòu)常年裸露在外，受環(huán)境變化的影響，其內(nèi)部發(fā)生了微妙的變化。例如，二氧化碳會(huì)通過(guò)裂縫進(jìn)入混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部，當(dāng)其保護(hù)層被全部碳化時(shí)，就會(huì)損壞鋼筋的堿性保護(hù)層；當(dāng)二氧化碳?xì)怏w與鋼筋表面接觸時(shí)，會(huì)發(fā)生銹蝕反應(yīng)，增大表面浮渣的體積，導(dǎo)致保護(hù)層開(kāi)裂。另外，因?yàn)闆](méi)有定期檢測(cè)、維修、加固混凝土建筑結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致其在未達(dá)到設(shè)計(jì)年限時(shí)就提前出現(xiàn)了耐久性不足的問(wèn)題。

1.2 承載力不足

在實(shí)際工作中，混凝土?xí)芎芏嘁蛩氐挠绊懀瑢?dǎo)致其承載能力不足。結(jié)合多年的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn)判斷，導(dǎo)致其承載力不足的原因主要有以下2點(diǎn)：①在建筑工程前期勘察階段，由于勘察結(jié)果不準(zhǔn)確，不能真實(shí)反映水文地質(zhì)的情況。例如，在布孔鉆探時(shí)，勘察單位布置的孔位不合理，點(diǎn)數(shù)、鉆孔深度未能達(dá)到規(guī)范要求的數(shù)值等，就會(huì)影響勘測(cè)結(jié)果的精度，致使相關(guān)施工人員對(duì)地質(zhì)及其承載力的判斷有誤。②各類施工因素不達(dá)標(biāo)導(dǎo)致工程施工質(zhì)量不合格。例如，施工隊(duì)伍素質(zhì)低、施工材料不能滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求、機(jī)械設(shè)備性能落后、現(xiàn)場(chǎng)未嚴(yán)格按照?qǐng)D紙施工，都會(huì)出現(xiàn)缺漏鋼筋的問(wèn)題，進(jìn)而影響混凝土結(jié)構(gòu)的承載力。

2 混凝土梁橋的加固方法

2.1 外加預(yù)應(yīng)力加固法

混凝土結(jié)構(gòu)工作了一段時(shí)間后，其承載力就會(huì)逐漸降低，增大跨中撓度。鑒于此，可采取體外施加預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)的方法。這種方法主要是對(duì)梁板混凝土施加預(yù)應(yīng)力筋，從而形成結(jié)構(gòu)體外預(yù)加拉應(yīng)力，提高混凝土梁板的承載能力。試驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)施加預(yù)應(yīng)力可以明顯提高混凝土結(jié)構(gòu)30%～40%的承載能力，而且加固效果明顯，還可以延緩混凝土受壓面出現(xiàn)裂縫的時(shí)間，減輕混凝土結(jié)構(gòu)的變形程度。此外，預(yù)應(yīng)力加固施工作業(yè)對(duì)建筑混凝土使用空間的影響比較小，它可在不影響建筑正常使用的情況下完成預(yù)應(yīng)力加固施工。

2.2 置換混凝土加固技術(shù)

置換混凝土加固技術(shù)能夠在梁、偏心受壓柱中直接改變局部強(qiáng)度。例如，在成批混凝土構(gòu)件不符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的情況下，可借助相關(guān)檢測(cè)選擇強(qiáng)度等級(jí)最低的構(gòu)件，并根據(jù)彎矩包絡(luò)圖最終確定危險(xiǎn)性最高的截面，利用較高強(qiáng)度等級(jí)的新混凝土在截面受壓區(qū)置換混凝土，進(jìn)而提高其強(qiáng)度。在此過(guò)程中需要注意的是，在置換加固工作中，需將構(gòu)件切割為方口，將切面切割為直角并確保其平整度，然后再灌滿噴射混凝土。經(jīng)過(guò)實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證可知，該方法在混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的局部置換中有較好的實(shí)用效果。

2.3 增大截面與植筋加固法

當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，且為深層裂縫或貫穿裂縫時(shí)，會(huì)嚴(yán)重影響混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力。根據(jù)筆者多年結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，可以采用增大截面的加固方法。具體施工方法是，使用與原結(jié)構(gòu)材料一致的混合料，將原混凝土表面作鑿毛處理，然后植筋，噴涂混凝土，使新噴涂混凝土與原構(gòu)件形成整體，從而增大混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力，減緩混凝土結(jié)構(gòu)的碳化反應(yīng)，提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。另外，也可以用鋼筋混凝土包裹木桿件來(lái)加固橋梁結(jié)構(gòu)。此外，還可以采用黏結(jié)外包型鋼加固技術(shù)。它是我國(guó)混凝土橋梁結(jié)構(gòu)加固中常用到的一種傳統(tǒng)加固技術(shù)，通常被應(yīng)用在一些加固之后不可增大原構(gòu)件截面積但需要提高構(gòu)件受彎承載力的加固工作中，具有受力可靠性高、工作量小和施工簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在使用混凝土梁橋的過(guò)程中，受多種因素的影響，存在著一些常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)病害，需要廣大工程技術(shù)人員不斷總結(jié)、梳理、分析、相關(guān)內(nèi)容，加強(qiáng)事前控制，盡量減少或避免早期結(jié)構(gòu)病害的出現(xiàn)。同時(shí)，還可以動(dòng)態(tài)管理橋梁健康狀況，針對(duì)現(xiàn)有橋梁做好分類、統(tǒng)計(jì)和定時(shí)監(jiān)測(cè)工作，對(duì)于已有的病害，要有針對(duì)性地采取相應(yīng)的加固技術(shù)。這對(duì)于保證公路橋梁結(jié)構(gòu)的安全、延長(zhǎng)其使用壽命有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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〔編輯：白潔〕