做好道橋加固 預(yù)防結(jié)構(gòu)病害

趙倩

摘 要：道路橋梁作為交通運(yùn)輸業(yè)中至關(guān)重要的組成部分，有效保證其施工質(zhì)量，直接關(guān)系著整個公路交通運(yùn)輸?shù)挠行нM(jìn)行?；诖?，本文將著重分析探討道路橋梁工程的常見病害以及其有效處理技術(shù)措施。

關(guān)鍵詞：道路橋梁；結(jié)構(gòu)病害；加固

一、道路橋梁結(jié)構(gòu)病害的成因

橋梁基礎(chǔ)類型設(shè)計不合理，通常在進(jìn)行道路橋梁基礎(chǔ)設(shè)計時，都是采取明挖擴(kuò)大式基礎(chǔ)，同時以漿砌石或低強(qiáng)度等級混凝土基礎(chǔ)為其結(jié)構(gòu)形式，這就為病害的發(fā)生埋下了隱患。橋梁基礎(chǔ)埋置深度不足，如果橋梁的基礎(chǔ)修建在凍土層或者季節(jié)凍土層上時，就很容易出現(xiàn)此類問題，凍土層隨季節(jié)變動比較大，并且在施工擾動后，其承載力會下降很多，因此導(dǎo)致橋梁基礎(chǔ)下沉，造成病害。橋梁工程一般都選在夏季施工，但是在此時施工，基坑敞開，基坑層內(nèi)部凍土受太陽暴曬，灌注混凝土硬化時又釋放出大量水化熱，因此相當(dāng)于人為地破壞了橋位處的天然植被條件，并且橋梁基礎(chǔ)的熱傳導(dǎo)比較大，從而增加了地場的熱擾動，破壞了凍土的天然穩(wěn)定狀態(tài)，使多年凍土上限慢慢地退化而下沉。多年運(yùn)營后，凍土熱融退化，地基出現(xiàn)下沉，待凍土人為上限穩(wěn)定后，在上限范圍的基礎(chǔ)土層，受季節(jié)影響，隨著氣溫變化而出現(xiàn)了入冬凍起、明春融化下沉的循環(huán)過程。在橋梁設(shè)計中某些情況下與實際荷載的分布有較大不同，尤其溫度過高時，板的陰角處容易收縮變形，45 度角斜裂縫容易在此時產(chǎn)生。因此，如果設(shè)計時不另外配構(gòu)造加強(qiáng)筋，而是按照軟件計算的數(shù)據(jù)配筋，板面可能會在陰角處產(chǎn)生裂縫。

二、道路橋梁結(jié)構(gòu)加固原則

1.總體效應(yīng)原則。雖然在結(jié)構(gòu)加固中，實施對象僅僅是橋梁的危險構(gòu)件，但還應(yīng)當(dāng)考慮到加固之后整體結(jié)構(gòu)體系會發(fā)生何等改變。所以，在設(shè)計橋梁結(jié)構(gòu)加固方案時，應(yīng)對橋梁的總體進(jìn)行綜合分析，以保證橋梁結(jié)構(gòu)的整體性能不被破壞。

2.“謀定后動”原則在確定橋梁結(jié)構(gòu)加固設(shè)計方案之前，應(yīng)該對已有結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面檢查和可靠性分析，在掌握已有結(jié)構(gòu)的性能、構(gòu)造以及缺陷等資料的同時，對結(jié)構(gòu)的受力情況與持力水平進(jìn)行分析，為之后確定加固設(shè)計方案奠定基礎(chǔ)。

3.設(shè)計方案的優(yōu)化原則。在確定加固方案之前，對加固方案的選擇并不是唯一的，到底選擇哪一種方案，這要通過優(yōu)化原則來加以斷定。這其中應(yīng)該盡量滿足工程的綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，考慮加固施工的特點和加固技術(shù)的水平，在加固方案的設(shè)計和施工組織上采取恰當(dāng)?shù)氖侄?，減少對外界環(huán)境和局部構(gòu)件的影響，盡可能地縮短工期。

4.最大化利用的原則。原道路橋梁結(jié)構(gòu)經(jīng)過加固后，往往還具備一定的承載能力。所以，在加固時應(yīng)盡可能地降低對原橋梁結(jié)構(gòu)的損壞，以保證原有結(jié)構(gòu)的使用性能不被破壞；對于那些已有的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，在經(jīng)過結(jié)構(gòu)檢測與可靠性鑒定的分析之后，對其結(jié)構(gòu)構(gòu)造與承載性能有了全面了解的基礎(chǔ)之上，應(yīng)該盡量地保留并使用。

三、道路橋梁結(jié)構(gòu)加固方法

1.加大截面法。加大截面法是在鋼筋混凝土受彎構(gòu)件受壓區(qū)加混凝土現(xiàn)澆層，增大原混凝土構(gòu)件截面面積，從而提高構(gòu)件正截面抗彎，達(dá)到加固補(bǔ)強(qiáng)的目的，根據(jù)荷載大小和凈空條件不同，可分為以加大截面面積為主和加配鋼筋為主兩種加固方案。其施工工藝簡單、適應(yīng)性強(qiáng)，能廣泛對一般建筑的梁、板、柱、墻等混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。但這樣導(dǎo)致施工工作量大，養(yǎng)護(hù)期長，對生產(chǎn)和生活有一定的影響，且嵌入的鋼筋銹蝕和混凝土劣化的危險性很大。

2.碳纖維加固法。碳纖維加固法，全稱為粘貼纖維增強(qiáng)塑料加固法，它通過膠結(jié)材料將纖維增強(qiáng)復(fù)合材料貼在被加固構(gòu)件的受拉區(qū)段，使它和被加固截面一同抗拉，從而達(dá)到提高結(jié)構(gòu)承載性能的要求。這種技術(shù)優(yōu)點很多，比如說高強(qiáng)高效，可以大幅度地提升混凝土結(jié)構(gòu)的延性與承載性能，而且施工簡捷，具有很好的耐腐蝕性及耐久性，加固前后對結(jié)構(gòu)的尺寸和外觀不構(gòu)成影響，質(zhì)量輕，自重少，因此適用范圍非常之廣。

3.粘鋼加固法。所謂的粘鋼加固方法，就是在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力不足的區(qū)段表面粘貼一定數(shù)目的鋼板。這種方法能夠很好地保護(hù)原混凝土構(gòu)件，施工工藝簡單，現(xiàn)場工作量小，而且在方案設(shè)計及結(jié)構(gòu)計算方面都非常之簡單。但實施過程中，由于鋼板重量過大，在操作上有所限制，固化劑在結(jié)硬以后，表現(xiàn)出很明顯的脆性，粘結(jié)的耐久性難以保證，此外，鋼板和膠體界面還存在一些潛在的銹蝕。

4.錨噴技術(shù)。隨著施噴機(jī)具的發(fā)展和速凝劑的使用，現(xiàn)代技術(shù)獎噴射鹼與鋼筋網(wǎng)、錨桿配合使用，逐漸完善錨噴技術(shù)的。施工中需加入速凝劑，因而又具有快凝、早期強(qiáng)度高的特點；錨噴技術(shù)可以少用甚至不使用側(cè)向模板，其運(yùn)輸、澆注、搗固合并為一道工序、占地面積小且設(shè)備簡單、施工機(jī)械化程度高、效率高、節(jié)省勞動力，而且在實施過程中可以不中斷交通。

5.外部預(yù)應(yīng)力加固法。這種方法也叫反彎矩法，一般適用于大跨度結(jié)構(gòu)加固。通過在構(gòu)件外對預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行張拉，不但能夠增加主筋，提高構(gòu)件的截面強(qiáng)度，還能增強(qiáng)剛度效果，可以說是一種十分積極的加固手段，對受拉區(qū)施加預(yù)加壓力，可以抵消部分自重應(yīng)力，起到卸載、減小跨中撓度、閉合裂縫或減小裂縫寬度的作用。

四、道路橋梁工程結(jié)構(gòu)加固技術(shù)分析

在橋梁施工技術(shù)橋梁加固是增長最快的領(lǐng)域，最廣泛使用的科技。它不僅能延長原橋的使用壽命，同時也提升了原橋的承載能力。共同補(bǔ)強(qiáng)如下：橋梁的安全還是延長使用年限都和橋梁的加固密不可分，現(xiàn)代橋梁所面臨的承載車輛問題，唯有加固橋梁質(zhì)量來解決，因為適當(dāng)?shù)募庸虡蛄嚎梢蕴岣邩蛄旱膶嵱眯阅?，保證交通正常行駛的同時，緩解橋梁使用壓力。在對道路橋梁進(jìn)行加固前，首先需要對道橋的實際狀況進(jìn)行檢測。

1.根據(jù)損害縫隙情況，配比一定的道橋建造材料，將縫隙充填，這是一種最基本的方式方法，簡單利于操作，在縫隙損害不大的情況下可以快速將橋梁加固。

2.由于道橋結(jié)構(gòu)特殊，如果能夠加寬上部橋體，改變橋體本身弧度變?yōu)槠矫娼Y(jié)構(gòu)，這樣的加固技術(shù)可以擴(kuò)大交通通行量。而道橋的下部多為橋梁的支撐部分，為大多數(shù)這部分橋體都在水中，所以要經(jīng)常檢查這部分橋體情況，多以修補(bǔ)為主要加固方式，在材料選擇上則要根據(jù)實際情況選擇耐水的材料，增加粗度來加固。

總之，道路橋梁加固技術(shù)是公路橋梁施工領(lǐng)域發(fā)展速度最快、用途最廣的一門科學(xué)技術(shù)。然而加固施工工藝相對較復(fù)雜，要求橋梁加固工程取長補(bǔ)短，不僅延長了原橋的使用壽命，同時還增強(qiáng)了原橋的承載能力。通過道路橋梁加固技術(shù)，不但可以更好地、及時地為現(xiàn)代交通運(yùn)輸功能，還能節(jié)省道路橋梁在施工和使用階段的能源損耗，給人民、國家、社會帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。

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