道路橋梁常見結(jié)構(gòu)病害及加固技術(shù)探析

李全祥

摘 要：道路橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性保證非常重要，就現(xiàn)階段道路橋梁發(fā)展來說，仍有很多結(jié)構(gòu)病害問題存在，影響道路橋梁整體質(zhì)量的同時，也減少了道路橋梁的使用壽命，不僅會影響到經(jīng)濟(jì)發(fā)展，同時也會危及到人們的出行安全。文章針對常見的道路橋梁主拱圈裂縫、鋪裝層裂縫、鋼筋銹蝕、端頭局部損壞、混凝土碳化等結(jié)構(gòu)病害進(jìn)行分析，并提出幾種有效的加固技術(shù)，并對加固技術(shù)的應(yīng)用范圍以及應(yīng)用措施進(jìn)行介紹。

關(guān)鍵詞：道路橋梁；結(jié)構(gòu)病害；加固技術(shù)

經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，城市化進(jìn)程也有了明顯的提升，人們對物質(zhì)的追求也越來越高，私家車逐漸增多，貨運量也逐漸增長，而此時這些車輛對道路的使用性也提出了新的要求，首先就是質(zhì)量、性能等方面的保證，為了滿足現(xiàn)代社會對道路橋梁結(jié)構(gòu)性能、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的要求，則需要相關(guān)單位針對當(dāng)前道路橋梁結(jié)構(gòu)病害全面掌握，進(jìn)而從解決實際問題的角度出發(fā)，進(jìn)行針對性的問題研究，并結(jié)合道路橋梁結(jié)構(gòu)性能要求作出相應(yīng)的加固處理。

1 道路橋梁常見結(jié)構(gòu)病害

1.1 主拱圈裂縫

道路橋梁結(jié)構(gòu)病害中，主拱圈裂縫是常見的一種問題，對道路橋梁的整體質(zhì)量有著嚴(yán)重的影響，通常是在檢查中發(fā)現(xiàn)，主要變現(xiàn)為：縱向裂縫、橫向裂縫、不規(guī)則裂縫等，多數(shù)裂縫都處于拱頂10米左右，嚴(yán)重的裂縫可直接造成主拱圈的強(qiáng)度，進(jìn)而性能下降，穩(wěn)定性失衡，主拱圈裂縫的存在會給道路橋梁留下安全隱患。

1.2 鋪裝層裂縫

鋪裝層裂縫的原因主要是受環(huán)境溫度變化影響，鋪裝層冷熱不均勻，就會慢慢出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象，再加上道路橋梁本身就是為重型車輛所提供的交通路線，如果再經(jīng)常有超載、超速等情況，鋪裝層的磨損程度會越來越嚴(yán)重，超出鋪裝層應(yīng)力范圍后，就會造成裂縫的情況發(fā)生。同時，混凝土使用不當(dāng)也會造成鋪裝層裂縫現(xiàn)象發(fā)生，如：配合比不合理、養(yǎng)護(hù)工作不到位等。

1.3 鋼筋銹蝕

在道路橋梁結(jié)構(gòu)中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非常普遍，若是施工不當(dāng)、養(yǎng)護(hù)不當(dāng)就會造成露骨的情況，鋼筋生銹現(xiàn)象也避免不了，而銹蝕會帶來鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體積膨脹情況發(fā)生，并且膨脹速度也很快，嚴(yán)重時體積可達(dá)到原來的10倍以上，直接影響到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的實際性能，膨脹同時，周邊的混凝土也會受到擠壓，嚴(yán)重的擠壓造成裂縫，一旦發(fā)生銹蝕、裂縫等質(zhì)量問題，會給道路橋梁整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性帶來威脅。

1.4 端頭局部損壞

端頭損壞是造成跳車的主要原因，因此對斷頭損壞問題需要加倍重視，并對斷頭損壞的原因進(jìn)行要求，經(jīng)過多年來對斷頭損壞的研究發(fā)現(xiàn)，原因有三點：其一，設(shè)計環(huán)節(jié)中，承載力設(shè)計不符合實際要求，存在誤差，進(jìn)而施工后誤差更嚴(yán)重，承載力明顯不足；其二，施工單位對橋梁端頭施工質(zhì)量重視度不高，伸縮縫質(zhì)量存在問題，進(jìn)而在使用過程中很容易破損；其三，養(yǎng)護(hù)不合理，養(yǎng)護(hù)方案不具備科學(xué)合理特點，養(yǎng)護(hù)不及時，對已存在的裂縫沒有選用正確的處理方法，造成斷頭損壞程度越來越嚴(yán)重，最終容易影響到車輛行駛過程中發(fā)生跳車的情況。

1.5 混凝土碳化

混凝土碳化多半是因為自然因素所導(dǎo)致，氫氧化鈣是混凝土組成成分中的一份子，當(dāng)與空氣中的二氧化碳融合時會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成碳酸鈣，碳酸鈣是造成混凝土PH值直接下降的主要因素，若是不采取任何方案措施，就會使碳酸鈣的生成量越來越多，進(jìn)而鋼筋結(jié)構(gòu)出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，混凝土結(jié)構(gòu)性能下降，道路橋梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量受到威脅。

2 道路橋梁加固技術(shù)

2.1 橋面鋪裝加固技術(shù)

該加固技術(shù)中包括局部修復(fù)鑿補法、重新澆筑法、補強(qiáng)層加固法。局部修復(fù)鑿補法適用于橋面鋪裝層脫落、碎裂等病害中，以鋪裝局部病害處為施工范圍。對鋪裝層進(jìn)行鑿毛、廢棄物清理處理，直至骨料露出，再利用修補材料以及相應(yīng)的黏結(jié)材料進(jìn)行涂刷，促進(jìn)新材料與原有的固體材料相黏結(jié)；澆筑加固法適用于破損嚴(yán)重的橋面處，對橋面進(jìn)行面層拆除，再重新澆筑新的混凝土，形成新的橋面；補強(qiáng)層加固法在滿足裂縫、剝離層修復(fù)的同時，還能增加橋梁板的性能。

2.2 灌封膠灌注加固技術(shù)

灌封膠灌注加固技術(shù)比較適用于主體變形、裂縫嚴(yán)重的病害中，該技術(shù)應(yīng)用前需要進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)性能檢測，掌握病害所有信息，針對性的實施灌封膠灌注加固法，如：橋梁主體出現(xiàn)承載力下降、剛度性能下降等情況，需要利用灌封膠對裂縫處灌注處理，對裂縫處處理完畢后，再借助預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)、粘結(jié)鋼筋加固技術(shù)能對結(jié)構(gòu)外部進(jìn)行加固，提高結(jié)構(gòu)整體性能。

2.3 外包裹型材加固技術(shù)

外包裹型材加固技術(shù)是采用包裹法與粘結(jié)法相結(jié)合的方法對混凝土構(gòu)件等進(jìn)行加固，主要應(yīng)用材料為鋼板、型材等，加固范圍在混凝土構(gòu)件的外部?；炷翗?gòu)件加固通常是以濕式外包加固方式進(jìn)行，材料的選用需要根據(jù)混凝土構(gòu)件的損壞情況，選擇符合加固要求的型鋼材料，使用專用的粘結(jié)膠對構(gòu)件需要加固的外部位置涂勻，再將型鋼與構(gòu)件外圍進(jìn)行黏結(jié)，有效發(fā)揮加固效果，并且道路橋梁結(jié)構(gòu)整體性能也會有所改善。此加固技術(shù)施工比較簡單、加固效果好、成本低、目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。

2.4 混凝土置換加固技術(shù)

混凝土置換加固法，主要是針對橋梁承壓區(qū)域強(qiáng)度較低或者存在質(zhì)量缺陷的梁或柱進(jìn)行加固。這種方法的優(yōu)點在于，在加固施工完成后，不會對建筑凈空造成影響。不過其缺陷也比較明顯，即在對缺陷梁柱進(jìn)行加固處理后，仍然可能存在濕作業(yè)時間較長的問題。

2.5 預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)

預(yù)應(yīng)力加固法主要是針對混凝土受彎構(gòu)件進(jìn)行加固的技術(shù)方法。在預(yù)應(yīng)力及新增外部荷載的共同作用下，拉桿內(nèi)部會產(chǎn)生軸向力，同時由拉桿端錨固偏心傳導(dǎo)至構(gòu)件，對構(gòu)件形成相應(yīng)的偏心壓力。在上述作用力的影響下，外部荷載對于橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件的影響會出現(xiàn)明顯的下降，使得構(gòu)件的整體抗彎承載能力、斜截面抗剪承載能力得到有效提高。不僅如此，通過這種壓力的有效傳遞，能夠?qū)Y(jié)構(gòu)構(gòu)件的整體性能進(jìn)行強(qiáng)化，對混凝土裂縫發(fā)育進(jìn)行控制和緩解。對于鋼筋混凝土構(gòu)件而言，在預(yù)應(yīng)力下?lián)卫瓧U加固完成后，會與被加固構(gòu)件緊密聯(lián)系在一起，形成一個超靜定結(jié)構(gòu)體系，在外部荷載與預(yù)應(yīng)力的雙重作用下，拉桿產(chǎn)生的軸向力會通過構(gòu)件結(jié)點，傳遞到被加固件，從而改變其截面內(nèi)力特征。

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