道路橋梁的常見(jiàn)結(jié)構(gòu)病害及加固技術(shù)探究

林劍峰

摘 要：對(duì)道路橋梁常見(jiàn)結(jié)構(gòu)病害進(jìn)行了細(xì)致分析，并結(jié)合筆者多年工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，圍繞道路橋梁的加固技術(shù)進(jìn)行研究與探討，希望能夠從理論層面上為我國(guó)道路橋梁事業(yè)的發(fā)展提供一點(diǎn)支持與幫助。

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

引言

在道路橋梁建設(shè)中，由于行駛車(chē)輛數(shù)量越來(lái)越龐大，在超負(fù)荷反復(fù)作用之下，道路橋梁工程往往會(huì)出現(xiàn)一系列病害，進(jìn)而對(duì)其正常使用造成影響，同時(shí)給人們的安全構(gòu)成威脅。此時(shí)就需要對(duì)道路橋梁的結(jié)構(gòu)病害進(jìn)行深入分析，并對(duì)相應(yīng)的加固技術(shù)進(jìn)行研究與應(yīng)用，為保障道路橋梁工程的安全性提供強(qiáng)有力的支持。

一、道路橋梁常見(jiàn)結(jié)構(gòu)病害分析

1、主拱圈裂縫

在道路橋梁工程建設(shè)中，主拱圈中波的波頂出現(xiàn)縱向裂縫、橫向裂縫以及U型裂縫的概率很高。通常情況下，這類(lèi)病害的主要范圍為拱頂前后10m左右，主拱圈一旦有裂縫出現(xiàn)，那么自身的強(qiáng)度與穩(wěn)定性將會(huì)受到一定的影響。

2、鋪裝層裂縫

道路橋梁施工受環(huán)境溫度的影響較大，尤其是溫差較大的話，那么鋪裝層冷熱均勻度就會(huì)降低，進(jìn)而導(dǎo)致溫差裂縫的出現(xiàn)。其次，橋梁上如果有車(chē)輛超速、超載行駛的話，那么也有可能損壞鋪裝層，導(dǎo)致應(yīng)力裂縫的出現(xiàn)。此外，混凝土配合比設(shè)計(jì)也是橋梁鋪裝層的一個(gè)重要影響因素，并且如果道路橋梁養(yǎng)護(hù)不到位，也會(huì)產(chǎn)生裂縫。

3、鋼筋銹蝕

現(xiàn)階段，鋼筋混凝土是道路橋梁的主要結(jié)構(gòu)，因此鋼筋材料對(duì)道路橋梁質(zhì)量的影響就比較大，如果出現(xiàn)鋼筋銹蝕病害，那么就會(huì)導(dǎo)致其體積大幅度膨脹，并且造成橋梁失穩(wěn)，在周邊混凝土長(zhǎng)期積壓的狀態(tài)下，就會(huì)有相應(yīng)病害發(fā)生，例如裂縫、剝蝕等等。一旦發(fā)生此類(lèi)病害，那么就會(huì)損壞橋梁結(jié)構(gòu)，進(jìn)而對(duì)橋梁的整體承載力造成影響。除此之外，鋼筋銹蝕還會(huì)對(duì)橋梁的美觀性造成影響。

4、端頭局部損壞

端頭局部損壞也是道路橋梁常見(jiàn)結(jié)構(gòu)病害之一，造成這一病害的原因也分為很多種，例如設(shè)計(jì)中存在較大誤差，降低了橋梁承載能力；或者施工過(guò)程中對(duì)橋梁端頭伸縮縫的施工質(zhì)量控制不到位，也會(huì)對(duì)橋梁的正常使用造成影響；此外，道路橋梁的養(yǎng)護(hù)工作也十分關(guān)鍵，如果養(yǎng)護(hù)處理不到位，那么就會(huì)損壞伸縮縫，此時(shí)如果有車(chē)輛行駛，那么就有可能發(fā)生跳車(chē)現(xiàn)象，對(duì)行車(chē)安全構(gòu)成威脅，同時(shí)也使橋梁的使用壽命減少。

5、混凝土碳化

混凝土碳化病害在道路橋梁結(jié)構(gòu)中也是非常常見(jiàn)。其中自然因素只造成這一病害的關(guān)鍵，究其原因，就在于氫氧化鈣是混凝土的重要組分，長(zhǎng)期暴露在空氣中，二氧化碳就會(huì)對(duì)其產(chǎn)生作用，進(jìn)而降低混凝土PH值。此時(shí)如果混凝土防腐處理不到位，那么就無(wú)法保護(hù)鋼筋，甚至?xí)?dǎo)致鋼筋腐蝕，最終影響到橋梁的安全性與穩(wěn)定性。

二、道路橋梁加固技術(shù)

1、橋面鋪裝加固法

橋面鋪裝加固法分為很多種，例如重新澆筑混凝土面板加固法、局部修復(fù)鑿補(bǔ)法、補(bǔ)強(qiáng)層加固法等等，具體闡述如下。

在橋面鋪裝層有脫落、碎裂現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)，就可以采用局部修復(fù)鑿補(bǔ)法，只需要修復(fù)局部即可。在使用局部修復(fù)鑿補(bǔ)法時(shí)，首先應(yīng)對(duì)鋪裝層表面進(jìn)行鑿毛處理，將破損的松散物清除干凈，使內(nèi)部骨料露出，然后采用水泥混凝土進(jìn)行修補(bǔ)，并將同標(biāo)號(hào)水泥或粘結(jié)材料涂刷在表面，使新舊混凝土間的黏結(jié)性得到強(qiáng)化。

如果橋面存在比較嚴(yán)重的破損，此時(shí)僅僅通過(guò)局部修復(fù)顯然無(wú)法達(dá)到預(yù)期效果，那么就可以考慮采用重新澆筑混凝土面板加固法，具體操作為拆除掉道路橋梁面上鋪裝的所有行車(chē)道，然后對(duì)混凝土面板進(jìn)行重新澆筑，并采用相應(yīng)的加固措施。

此外，在修補(bǔ)裂縫以及復(fù)原剝離層時(shí)，橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法則具有較強(qiáng)的適用性，與此同時(shí)，這種技術(shù)對(duì)于梁板抗彎能力的提升而言也有著積極作用。

2、增加截面加固法

通過(guò)混凝土可以加固橋梁受彎構(gòu)件的承壓區(qū)域，使其截面積與高度得到增加，與此同時(shí)，還可以使橋梁整體剛度得到提升，例如橋梁正截面、斜截面的抗彎與抗剪能力等等。就施工實(shí)踐而言，這種技術(shù)具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，并且在工藝上相對(duì)簡(jiǎn)便，具有相對(duì)廣泛的應(yīng)用。增加截面加固法在橋梁墻、梁、柱、板等部位都可以得到應(yīng)用，并且能夠取得相對(duì)理想的效果。

3、混凝土置換加固法

當(dāng)橋梁承壓區(qū)域的強(qiáng)度不足或者梁、柱等質(zhì)量存在缺陷時(shí)，那么就可以采用混凝土置換加固法。這種技術(shù)特帶你在于施工簡(jiǎn)便，在完成加固之后，不會(huì)影響到建筑凈空。當(dāng)然不可否認(rèn)的是，這種技術(shù)在存在質(zhì)量缺陷的梁、柱中的應(yīng)用會(huì)導(dǎo)致施工長(zhǎng)期處于濕作業(yè)狀態(tài)。

4、灌封膠灌注加固法

如果道路橋梁主體發(fā)生形變，或者開(kāi)裂嚴(yán)重，那么就會(huì)影響自身的承載能力，此時(shí)在橋梁加固施工中，首先就需要做好相應(yīng)的檢測(cè)工作，并分析病害產(chǎn)生的原因，確定病害位置，判斷其危害程度，然后和結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)加固處理方案進(jìn)行合理制定。如果橋梁主體承載力剛度不足，那么就可以采用灌封膠灌注加固法來(lái)處理裂縫，然后與體外預(yù)應(yīng)力加固法、粘結(jié)鋼筋加固法等相結(jié)合，使橋梁結(jié)構(gòu)得以加固，提升橋梁主體的承載力與抗彎力。

5、預(yù)應(yīng)力加固法

在混凝土受彎構(gòu)件加固中，預(yù)應(yīng)力加固法具有較高的應(yīng)用價(jià)值。受到預(yù)應(yīng)力與新增外部荷載的共同作用，構(gòu)件會(huì)有偏心壓力形成，此時(shí)橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件受到外部荷載的影響會(huì)顯著降低，進(jìn)而有效提升構(gòu)件整體的抗彎承載能力以及斜截面的抗剪承載能力。除此之外，在傳遞壓力的同時(shí)，橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件的整體性能也得到優(yōu)化，可以有效控制并緩解混凝土裂縫的發(fā)育。就鋼筋混凝土構(gòu)件而言，完成預(yù)應(yīng)力下?lián)卫瓧U加固之后，加固構(gòu)件與其的聯(lián)系將會(huì)非常緊密，此時(shí)就會(huì)有一個(gè)超靜定結(jié)構(gòu)體系形成，受到預(yù)應(yīng)力與外部荷載的雙重作用，構(gòu)件結(jié)點(diǎn)會(huì)通過(guò)拉桿產(chǎn)生的軸向力，并向被加固件傳遞，進(jìn)而使截面內(nèi)力特征發(fā)生變化，抵消掉部分外部何在作用，最終使構(gòu)件的整體承載力得到有效提升。

6、外包裹型材加固法

所謂的外包裹型材加固法，其實(shí)就是只采用包裹或粘結(jié)型材或鋼板，實(shí)現(xiàn)對(duì)構(gòu)件外部的加固。以混凝土構(gòu)件加固威力，濕式外包加固技術(shù)就具有較強(qiáng)的適用性，在工程實(shí)踐中，首先對(duì)構(gòu)件破損程度進(jìn)行分析，然后對(duì)型鋼進(jìn)行選擇，并通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂將構(gòu)件周邊粘結(jié)固定，進(jìn)而形成一個(gè)整體，使構(gòu)件加固得以實(shí)現(xiàn)。在完成加固之后，型鋼與就被加固構(gòu)件的共同作用可以有效改善承壓結(jié)構(gòu)的受壓與受拉面積，進(jìn)而有效提高橋梁整體剛性與正截面承載力。在工程實(shí)踐中，該項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)非常突出，首先在具體應(yīng)用中對(duì)施工要求不高，并且具有相對(duì)較小的作業(yè)量，同時(shí)能夠有效提高受力結(jié)構(gòu)的可靠性。然而該項(xiàng)技術(shù)的缺陷也十分明顯，即對(duì)鋼材消耗較大，在經(jīng)濟(jì)性方面不具優(yōu)勢(shì)。

三、結(jié)語(yǔ)

總而言之，在道路橋梁使用中，一些結(jié)構(gòu)病害對(duì)其安全性有著非常大的威脅，為了有效處理這些病害問(wèn)題，提高工程的安全性，就必須針對(duì)相應(yīng)的加固技術(shù)進(jìn)行研究，并在工程實(shí)踐中充分利用，如此才能夠使我國(guó)道路橋梁工程得到發(fā)展。

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