公路舊橋病害及加固維修措施

毛悅

【摘 要】橋梁工程是我國(guó)基礎(chǔ)工程的一項(xiàng)重點(diǎn)工程，因此做好橋梁工程質(zhì)量管理工作，對(duì)國(guó)計(jì)民生有著重要意義。文章對(duì)橋梁常見病害進(jìn)行了總結(jié)，對(duì)其維修加固措施進(jìn)行了分析，以便更好的延長(zhǎng)橋梁的使用壽命。

【關(guān)鍵詞】橋梁；病害；維修加固

1 橋梁常見病害

1.1 裂縫

橋梁結(jié)構(gòu)會(huì)在運(yùn)營(yíng)通車的使用過程中，會(huì)出現(xiàn)各種不同的裂縫，這是因?yàn)轫挪牧系目估芰Ρ容^弱，比較容易產(chǎn)生裂縫。一般而言，裂縫的種類從安全角度可以分為安全性的裂縫和非正常裂縫；從結(jié)構(gòu)承載力方面可以分為結(jié)構(gòu)裂縫和非結(jié)構(gòu)裂縫兩大類。橋梁T 梁上的裂縫主要有斜截面裂縫和正截面裂縫兩種。根據(jù)斜截面裂縫的產(chǎn)生原因又可以分為彎剪型斜裂縫以及腹剪型斜裂縫。正截面裂縫由彎曲正應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度引起，并向上延伸。彎剪型斜裂縫因剪應(yīng)力與正應(yīng)力組合后主拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度，從腹板中性軸附近產(chǎn)生，并向上下延伸；而腹剪型裂縫則是因?yàn)榧魬?yīng)力形成的主拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度，腹板與馬蹄交界處產(chǎn)生，并向上延伸。

1.2 砼碳化以及鋼筋銹蝕

鋼筋作為橋梁建設(shè)的主要材料之一，橋梁損壞最主要的原因還是鋼筋的銹蝕。橋梁在雨季經(jīng)常受到雨水的沖刷，其內(nèi)部材料鋼筋會(huì)被雨水進(jìn)行銹蝕，銹蝕后會(huì)引起鋼筋的體積膨脹，導(dǎo)致砼的承受拉力加大而導(dǎo)致開裂。砼碳化到一定程度后，橋梁就會(huì)產(chǎn)生裂縫，從而影響到橋梁的使用壽命，也會(huì)影響到橋梁的安全信。

1.3 剝蝕

在橋梁的通車使用的過程中，橋梁會(huì)遭到剝蝕現(xiàn)象。剝蝕主要是破壞橋面。剝蝕現(xiàn)象包括路面的酥松起皮、剝落等。由于橋面產(chǎn)生剝落，會(huì)導(dǎo)致空氣或者其他有害物質(zhì)進(jìn)一步地對(duì)橋梁內(nèi)部進(jìn)行破壞。根據(jù)不同的破壞原因，剝蝕分為風(fēng)化剝蝕、水質(zhì)侵蝕、凍融剝蝕這三種。

1.4 地基不均勻沉降

假如橋梁的地理位置處在一些地質(zhì)條件比較特殊的地區(qū)，例如濕地或者山區(qū)。在這些地理位置比較特殊的地區(qū)建設(shè)橋梁時(shí)，施工人員要注意處理橋梁地基問題。假如不考慮到橋梁地基問題，后期橋梁受到地基發(fā)生不均勻沉降時(shí)，會(huì)嚴(yán)重影響到橋梁的安全，會(huì)導(dǎo)致橋面的開裂，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起橋體滑動(dòng)下沉。

2 橋梁維修加固的措施

2.1 裂縫修補(bǔ)技術(shù)

注漿技術(shù)，就是在道橋出現(xiàn)裂縫的地方，灌入樹脂或水泥之類的原材料，當(dāng)然要以注入環(huán)氧樹脂為主，通常情況下會(huì)選擇低壓低速的方法，如果此種方法與鋼釘一起使用，就能達(dá)到使裂縫部位的整體性大大增強(qiáng)的效果，可以防止裂縫不會(huì)被擴(kuò)大。填充技術(shù)，此種技術(shù)通常被應(yīng)用在寬大的裂縫上面，詳細(xì)的施工工藝是沿著開裂的方向開鑿一條深槽，在此槽里填充一些粘結(jié)性能極強(qiáng)的原材料，可以起到有效修補(bǔ)裂縫的效果。

2.2 樁基增補(bǔ)技術(shù)

橋梁內(nèi)部所受到的荷載和應(yīng)力都是經(jīng)過樁基傳遞到地基的土層中去的，一旦路橋因?yàn)樵O(shè)計(jì)或者是其他原因，使得承載力無法達(dá)到使用要求的時(shí)候，我們第一時(shí)間要做的就是對(duì)道橋的樁基采取加固技術(shù)，進(jìn)行處理時(shí)務(wù)必慎重。樁基增補(bǔ)技術(shù)無疑是最有效果、最為常見的措施。通常情況下，根據(jù)一般橋梁的特點(diǎn)，預(yù)制樁是最受歡迎的方法，在完成增補(bǔ)樁基的工作以后，同時(shí)對(duì)原承臺(tái)進(jìn)行拓展，這個(gè)時(shí)候，需要特別的注意，新增承臺(tái)結(jié)構(gòu)與原承臺(tái)結(jié)構(gòu)之間的連接，切不可差異過大。

2.3 鋼筋銹蝕問題的處理技術(shù)

混凝土是鋼筋的有效保護(hù)層，所以，想要有效避免鋼筋銹蝕的發(fā)生，就要在混凝土質(zhì)量控制方面下功夫。最為常見的辦法就是，對(duì)混凝土進(jìn)行加厚處理，讓鋼筋置于深層混凝土之中，以便形成更強(qiáng)的保護(hù)膜；其次，在混凝土的表層涂刷各種防銹蝕的保護(hù)層；還可以采用改變材料性能和適當(dāng)增加外加劑作為輔助，以加強(qiáng)其密實(shí)度，有效提升混凝土的抗?jié)B透性能；除此之外，還可以通過對(duì)外界溫度的控制、注重養(yǎng)護(hù)等手段，合理改變混凝土的性能，達(dá)到更好對(duì)鋼筋保護(hù)的目的。

2.4 有效對(duì)地基沉降現(xiàn)象進(jìn)行處理

采用控制路橋過渡階段施工質(zhì)量和路基施工質(zhì)量的方法，可以有效避免地基沉降問題的發(fā)生。從我國(guó)目前的情況看來，對(duì)軟土地基的處理技術(shù)日臻成熟，一般情況下，以實(shí)際情況及工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)則，從而選取最為適合的施工工藝，最大限度地增加地基的承載能力，這樣就可以有效防止沉降問題的產(chǎn)生；進(jìn)行后臺(tái)填筑的過程中，盡可能地做到面層結(jié)構(gòu)與面層厚度保持統(tǒng)一，也可以減少沉降差；進(jìn)行臺(tái)背回填土工程時(shí)，最好與相鄰路基一起進(jìn)行施工，與此同時(shí)，臺(tái)階應(yīng)逐層加寬10cm以上。

2.5 熟練運(yùn)用直接和間接加固法

做好前期的勘察和設(shè)計(jì)工作遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，我們還必須熟練地掌握常用的加固方法，對(duì)每種方法的適用情形和需要注意的問題都熟爛于心，能夠做到靈活、有效、科學(xué)、全面地運(yùn)用各類方法。從大的角度出發(fā)，加固的方法有直接和間接方法，每種方法又可細(xì)分為具體的方法，其中，直接加固法包括增加截面加固法、混凝土置換加固法、外包裹纖維塑料加固法和外包裹型材加固法；間接加固法有預(yù)應(yīng)力加固法、輔助結(jié)構(gòu)件加固法和增加支撐點(diǎn)加固法三種方法。每種方法有各自不同的特點(diǎn)和要求，需要明確的是直接加固法和間接加固法必須交替使用，才能夠起到有效的加固作用。常見的加固部位和方法如下：

2.5.1 加固墩臺(tái)的基礎(chǔ)

在對(duì)墩臺(tái)損壞之處進(jìn)行維修的基礎(chǔ)上，要加強(qiáng)對(duì)橋梁的加固工作。如果橋底的水深在3cm之上時(shí)，就要對(duì)橋梁的損害部分進(jìn)行修復(fù)，一旦墩臺(tái)水的深度低于3cm 時(shí)，就要采用套箱的方法，及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)。加固墩臺(tái)基礎(chǔ)時(shí)，在采用剛性基礎(chǔ)的過程中，要擴(kuò)大原有地基的底布可采用混凝土增補(bǔ)的方式。墩臺(tái)可以采用鋼筋混凝土進(jìn)行主體加固，并將三道圍帶分別設(shè)置在墩臺(tái)的上、中、下三部分，用來強(qiáng)化墩臺(tái)主體的堅(jiān)固性。

2.5.2 加固混凝土的結(jié)構(gòu)

加固結(jié)構(gòu)的過程中，首先需要清除混凝土表面破損的部分，并露出里面完好的混凝土，針對(duì)損害面積相對(duì)較大的就需要采用高速射水法，及時(shí)進(jìn)行清理?yè)p壞的混凝土，而后對(duì)其表明采用粘結(jié)材料進(jìn)行封涂，如果混凝土表面的損害程度相對(duì)較輕時(shí)，可以使用手工的方法清除其損壞的部分。在鋼筋結(jié)構(gòu)出現(xiàn)腐蝕時(shí)，先清除其破損的混凝土，其次清除鋼筋銹蝕的部分，最后采用粘結(jié)材料進(jìn)行封涂，一旦破損深度較深或破損的面積較大時(shí)，就需要采用手工和氣動(dòng)兩種方式清理?yè)p壞的混凝土缺陷部分，進(jìn)而用清水清洗干凈，并修補(bǔ)其缺陷部分。

2.5.3 加固橋梁的上部結(jié)構(gòu)

加固橋梁上部結(jié)構(gòu)的過程中，若墩臺(tái)穩(wěn)定性和承載力相對(duì)較好時(shí)，為了提高橋梁的承載力可以采用縱梁增設(shè)的方法。橋面鋪裝層加固的過程中，要及時(shí)做好混凝土加固的養(yǎng)護(hù)工作，清除其破損的部分，并對(duì)新混凝土進(jìn)行澆筑，對(duì)其病害部分進(jìn)行修補(bǔ)。

2.5.4 主拱圈加固方案

對(duì)于在調(diào)查中存在橫向尺寸偏小的橋梁存在的普遍薄弱部位，可考慮采取改變橋梁尺寸的加固方案。首先改造橋梁拱頂，就要滿足橫隔梁形式的要求，進(jìn)而增大橋梁橫向剛度；其次可以通過增加拱肋的方法改進(jìn)主拱圈承載力較大的問題，噴射混凝土?xí)r采取預(yù)鋪鋼筋網(wǎng)的做法進(jìn)行加固處理，從而提高主拱圈的剛度。

3 總結(jié)

種種跡象表明，對(duì)高速公路橋梁病害的研究和防范工作具有艱巨性和重要性。要想把這一系統(tǒng)工程做好、做實(shí)，必須要對(duì)其影響的病害產(chǎn)生的原因進(jìn)行認(rèn)真的分析，制定科學(xué)的設(shè)計(jì)方案、合理的施工程序、有效的修養(yǎng)措施、這樣才能切實(shí)提高高速公路橋梁的使用價(jià)值，延長(zhǎng)其使用壽命。

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[責(zé)任編輯：田吉捷]