橋梁病害成因以及維修加固技術(shù)

陸愛芝

橋梁病害成因以及維修加固技術(shù)

陸愛芝

隨著我國交通運輸事業(yè)的不斷發(fā)展，交通運輸量逐年增長，車流量和車輛的荷載重度也越來越大，使得我國目前超負荷使用橋梁越來越多，病害出現(xiàn)得也越來越頻繁，導致橋梁的使用存在著很大的安全隱患，有關(guān)部門必須要高度重視起對公路橋梁的檢測和養(yǎng)護，只有這樣才能從根本上保證公路橋梁的使用安全。

一、橋梁常見的表面病害以及成因

近幾年，我國汽車保有量逐年大幅增長。與此同時，一些重型車輛的數(shù)量在增加，超載現(xiàn)象時有發(fā)生。這使得部分橋梁長期超負荷工作，性能也在不斷下降。除此之外，橋梁養(yǎng)護維修不及時以及沒有進行加固措施等都會給橋梁的質(zhì)量帶來嚴重的負面影響。

1.橋面病害

（1）連續(xù)橋面過早損壞

主要造成的原因是因為在施工的過程中操作不夠規(guī)范，導致橋梁質(zhì)量較差，內(nèi)部結(jié)構(gòu)不符合相關(guān)標準，長時間受到各種應力的作用就會造成各種裂縫，導致連續(xù)橋面過早損壞，從目前情況來看這種現(xiàn)象十分普遍，必須要采取有效措施加以解決。

（2）橋面混凝土產(chǎn)生裂縫

橋面在不同的荷載作用下很容易產(chǎn)生荷載性裂縫和非荷載性裂縫。荷載裂縫主要是由于應力和次應力刺激產(chǎn)生的裂縫；而非荷載裂縫主要是由于混凝土自身的性質(zhì)引起的。導致橋面出現(xiàn)非荷載性裂縫的影響因素很多，例如：鋼筋發(fā)生銹蝕導致膨脹、大水體積化熱以及混凝土質(zhì)量過差發(fā)生收縮等。

（3）橋面瀝青混凝土鋪裝過早損壞

主要原因有三點：一是橋面的排水做得不夠好，導致積水；二是瀝青混凝土的質(zhì)量過差；三是因為瀝青混合料結(jié)構(gòu)層內(nèi)長期存在積水現(xiàn)象。

（4）橋面伸縮縫病害

很多施工單位在對伸縮縫進行施工的過程中沒有注意到需要提高其防水性能。因此一旦遇到雷雨天，雨水就會順著伸縮縫不斷往梁端滲入，慢慢再流到帽梁，這樣就會嚴重腐蝕梁端和帽梁的混凝土。一般情況下比較常見的伸縮縫病害主要有：抵攏、底板沿縱向開裂、離骨、靠背混凝土破壞以及型鋼斷裂等。一旦伸縮縫和橋面發(fā)生嚴重破損的話，水分就會滲入進梁體內(nèi)，使得梁體發(fā)生縱向鋼筋銹蝕膨脹；離骨是因為在施工的過程中張拉預應力和橫向主拉應力過大導致的；底板開裂主要是由于空心板內(nèi)的水在施工的過程中沒有排凈，一旦到了冬季氣溫驟然下降就會膨脹凍裂。

2.橋體病害

（1）橋梁梁體混凝土裂縫病害

我國的公路橋梁在施工中絕大多數(shù)采用的都是混凝土結(jié)構(gòu)，而混凝土結(jié)構(gòu)恰恰是最容易產(chǎn)生裂縫這種病害的?；炷恋拿軐嵆潭戎苯佑绊懼炷恋耐庥^質(zhì)量，要想保證混凝土的外觀質(zhì)量不僅要追求外在質(zhì)量同時也需要控制好混凝土的內(nèi)在質(zhì)量，并將二者相統(tǒng)一。一旦發(fā)生鋼筋外露，不僅會使梁體的剛度大大降低，還會加劇外界環(huán)境對鋼筋的銹蝕，嚴重弱化混凝土的耐久性，對橋梁的使用造成了嚴重的威脅。

（2）鋼筋發(fā)生銹蝕

橋體鋼筋發(fā)生銹蝕的主要原因是由于混凝土發(fā)生碳化破壞了鋼筋表面的堿性鈍化膜，使其接觸到了大量的水分和氧氣，這樣一來就會產(chǎn)生嚴重的化學反應導致鋼筋被銹蝕。鋼筋被銹蝕，不僅會使混凝土出現(xiàn)開裂，也會降低鋼筋的承載性能，嚴重影響橋梁整體的承載力，此外也會降低美觀度。

3.支座病害

支座在橋梁中占據(jù)著十分重要的位置，發(fā)揮著支撐整個橋體的作用，可以最大化地緩解橋面的荷載，避免橋體發(fā)生不必要的形變。一般情況下支座方面比較常見的病害有以下幾種：

（1）支座安裝位置出現(xiàn)偏移，影響橋體使用的穩(wěn)定性。

（2）支座出現(xiàn)脫空現(xiàn)象，支撐力嚴重下降。

（3）支座與橋體的之間的膠體發(fā)生開裂：現(xiàn)在很多的橋梁都采用橡膠支座，時間一長，由于外界環(huán)境的影響很容易出現(xiàn)變形、開裂現(xiàn)象，承載力度大大下降，導致引發(fā)安全事故。

（4）支座出現(xiàn)老化、剝落現(xiàn)象，影響美觀同時降低橋面的荷載性。

二、加強公路橋梁的日常養(yǎng)護

1.橋面裂縫處理

在處理裂縫的時候可以利用橡膠管注入器將樹脂材料緩慢均勻注入到裂縫當中，由于樹脂材料的粘度比較低，所以可以很容易地滲入到裂縫的末端，使其能夠有效恢復自身強度。對于不同寬度、不同大小的裂縫要采用粘度不同的樹脂材料進行灌注。再一點就是橋面坑洼和麻面，在處理橋面坑洼和麻面的時候要選擇耐磨抗滑的樹脂砂漿涂抹平整，同時保證結(jié)合度。在處理保護層脫落、露筋的情況時必須首先將外露鋼筋上的鐵銹等臟東西清理干凈，接著便是用水沖洗，按比例將其進行壓平；對于露筋較為嚴重的部分，則必須剔除薄弱混凝土，再使其保持濕潤，完成搗實工作后對其進行養(yǎng)護。

2.橋梁結(jié)構(gòu)加固處理

在對舊橋進行加固的同時，要對技術(shù)的先進性、方案的經(jīng)濟性作出比較。可以直接通過橋臺將拱式結(jié)構(gòu)改為板式結(jié)構(gòu)。在對橋梁結(jié)構(gòu)進行加固的時候要進行增設(shè)桁梁同時加強鋼板的貼合，以此來提高構(gòu)件的強度，使其不斷增加自身的承載力。對于破損的砼構(gòu)件要采用聚合物改性材料進行修補，避免鋼筋發(fā)生嚴重銹蝕造成更進一步的損壞，同時也可以美化構(gòu)件外觀。此外也可以使用一些新型材料，比如碳纖維復合材料，一般采用這種措施的工程都具有以下特點：（1）恒載及斷面尺寸沒有增加；（2）橋下凈空沒有減少；（3）施工方便，靈活性強；（4）大多數(shù)部件的粘結(jié)材料為環(huán)氧樹脂，這不會對原有結(jié)構(gòu)造成影響。

3.橋體支座加固處理

在橋梁使用的過程中，必須要時刻關(guān)注支座的使用情況，出現(xiàn)問題立即停止使用并對其進行有效的加固處理，否則橋體很容易因為受力不均導致坍塌，引發(fā)安全事故。對橋臺后座進行加固的時候，要先將橋臺后座的上路面除去，換成簡支預制板支撐到兩側(cè)的墻上。之后再將簡支預制板和側(cè)墻連接到一起，在其上面鋪置砼橋面，保證足夠的承載壓力和摩阻力以及抗剪能力。

4.橋梁的樁基加固處理

下部結(jié)構(gòu)加固一般分為兩類，一是相對較高的橋臺，受車輛荷載的作用，其病害一般表現(xiàn)為：橋臺開裂、凸肚，翼墻外崩、錯位等。二是在舊橋臺的基礎(chǔ)上，對其進行加固處理。由于橋梁橋樁部分長時間埋在水里，因此很容易受到水流的影響，導致逐漸腐爛影響橋梁整體的穩(wěn)定性。尤其是最近幾年來，抽沙等經(jīng)濟活動隨處可見，由于過度開發(fā)使得河床厚度直線下降，導致很多橋梁的樁基出現(xiàn)脫空現(xiàn)象，嚴重者甚至直接外漏出來，這樣會使其受到嚴重的外界侵蝕，產(chǎn)生各種病害。為了更好地解決這個問題，相關(guān)部門必須要加大研究力度，從而探索出橋梁樁基加固的新技術(shù)。 橋梁基礎(chǔ)部分由于埋置深度較淺，易受河水沖刷而淘空。受河水改道沖刷橋梁引道，導致橋臺基礎(chǔ)沖空，引道被毀。橋梁地基局部軟弱，致使橋臺發(fā)生不均勻沉降，引起橋臺開裂等。針對以上病害，采取對河床用漿砌片石進行鋪砌，在上游河床設(shè)置丁壩，打木樁擴大橋臺基礎(chǔ)等方法進行加固。

5.打造一支專業(yè)的橋梁養(yǎng)護隊伍

施工企業(yè)必須要根據(jù)橋梁的實際情況建立一支專業(yè)化的養(yǎng)護隊伍，保證不能隨意更換組織內(nèi)部人員，嚴格要求每一位工作人員保持一定的穩(wěn)定性。同時制定一套科學合理的養(yǎng)護計劃，讓工作人員做到有章可循，完全按照管理制度辦事。由于眼下很多施工隊中養(yǎng)護隊伍員工的資質(zhì)都良莠不齊，要想達到專業(yè)化的養(yǎng)護具有很大的難度。對此，養(yǎng)護隊伍顯得特別重要，不僅需要專業(yè)的技術(shù)員，還要專業(yè)的技術(shù)與專業(yè)的方法，隨時掌握橋梁的使用狀況，一旦發(fā)現(xiàn)問題立即予以解決。

三、結(jié)語

在橋梁的日常維修與養(yǎng)護中，必須要充分了解橋梁的病害情況，采用最科學的維修手段，為橋梁的使用安全提供有效保障?？偠灾瑯蛄汗こ痰木S修與養(yǎng)護工作是一個極其復雜的系統(tǒng)性工程，相關(guān)部門必須要充分了解橋梁常見病害的主要表現(xiàn)形式，制定最具針對性的加固維修方案，同時也要保證加固維修措施要具有一定的經(jīng)濟性、美觀性、安全性、可靠性以及合理性，提高橋梁的使用價值。

（作者單位：菏澤市公路管理局工程一處）