淺談道路橋梁的病害情況分析及加固技術(shù)

【摘要】我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)著交通量的成倍上升，這就對(duì)道路橋梁的質(zhì)量提出了更高的要求。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(lái)說(shuō)，仍有很多結(jié)構(gòu)病害問(wèn)題存在，影響道路橋梁整體質(zhì)量的同時(shí)，也減少了道路橋梁的使用壽命，不僅會(huì)影響到經(jīng)濟(jì)發(fā)展，同時(shí)也會(huì)危及到人們的出行安全。文章針對(duì)常見(jiàn)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(duì)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)

【中圖分類(lèi)號(hào)】U445

【 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

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(duì)物質(zhì)的追求也越來(lái)越高，私家車(chē)逐漸增多，貨運(yùn)量也逐漸增長(zhǎng)，而此時(shí)這些車(chē)輛對(duì)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(mǎn)足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)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(duì)當(dāng)前道路橋梁結(jié)構(gòu)病害全面掌握，進(jìn)而從解決實(shí)際問(wèn)題的角度出發(fā)，進(jìn)行針對(duì)性的問(wèn)題研究，并結(jié)合道路橋梁結(jié)構(gòu)性能要求做出相應(yīng)的加固處理。

1、道路橋梁結(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(jiàn)的一種問(wèn)題，對(duì)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(huì)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(huì)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(chē)輛所提供的交通路線(xiàn)，如果再經(jīng)常有超載、超速等情況，鋪裝層的磨損程度會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重，超出鋪裝層應(yīng)力范圍后，就會(huì)造成裂縫的情況發(fā)生。同時(shí)，混凝土使用不當(dāng)也會(huì)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(huì)造成露骨的情況，鋼筋生銹現(xiàn)象也避免不了，而銹蝕會(huì)帶來(lái)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(shí)體積可達(dá)到原來(lái)的10倍以上，直接影響到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)際性能，膨脹同時(shí)，周邊的混凝土也會(huì)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(wèn)題，會(huì)給道路橋梁整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性帶來(lái)威脅。

1.4端頭局部損壞

端頭損壞是造成跳車(chē)的主要原因，因此對(duì)斷頭損壞問(wèn)題需要加倍重視，并對(duì)斷頭損壞的原因進(jìn)行要求，經(jīng)過(guò)多年來(lái)對(duì)斷頭損壞的研究發(fā)現(xiàn)，原因有三點(diǎn)：其一，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，承載力設(shè)計(jì)不符合實(shí)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(duì)橋梁端頭施工質(zhì)量重視度不高，伸縮縫質(zhì)量存在問(wèn)題，進(jìn)而在使用過(guò)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(diǎn)，養(yǎng)護(hù)不及時(shí)，對(duì)已存在的裂縫沒(méi)有選用正確的處理方法，造成斷頭損壞程度越來(lái)越嚴(yán)重，最終容易影響到車(chē)輛行駛過(guò)程中發(fā)生跳車(chē)的情況。1.5 混凝土碳化

混凝土碳化多半是因?yàn)樽匀灰蛩厮鶎?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(shí)會(huì)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(huì)使碳酸鈣的生成量越來(lái)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(bǔ)法、重新澆筑法、補(bǔ)強(qiáng)層加固法。局部修復(fù)鑿補(bǔ)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(duì)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(bǔ)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(duì)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(bǔ)強(qiáng)層加固法在滿(mǎn)足裂縫、剝離層修復(fù)的同時(shí)，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(cè)，掌握病害所有信息，針對(duì)性的實(shí)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(duì)裂縫處灌注處理，對(duì)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(duì)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(duì)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。混凝土構(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(zhuān)用的粘結(jié)膠對(duì)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(huì)有所改善。此加固技術(shù)施工比較簡(jiǎn)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(duì)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(diǎn)在于，在加固施工完成后，不會(huì)對(duì)建筑凈空造成影響。不過(guò)其缺陷也比較明顯，即在對(duì)缺陷梁柱進(jìn)行加固處理后，仍然可能存在濕作業(yè)時(shí)間較長(zhǎng)的問(wèn)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(duì)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(huì)產(chǎn)生軸向力，同時(shí)由拉桿端錨固偏心傳導(dǎo)至構(gòu)件，對(duì)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(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件的影響會(huì)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(guò)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(duì)混凝土裂縫發(fā)育進(jìn)行控制和緩解。對(duì)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(huì)與被加固構(gòu)件緊密聯(lián)系在一起，形成一個(gè)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(huì)通過(guò)構(gòu)件結(jié)點(diǎn)，傳遞到被加固件，從而改變其截面內(nèi)力特征。

2.6選擇外包裹型材加固法

選材主要為型材或鋼板， 加固時(shí)選擇包裹和粘結(jié)方式。加固處理混凝土材料時(shí)可選擇使用濕式外包加固技術(shù)，同時(shí)，對(duì)構(gòu)件破損程度進(jìn)行確認(rèn)，選擇適合的型鋼，借助化學(xué)法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)構(gòu)件的加固。加固措施完成后， 承壓結(jié)構(gòu)在受壓和受拉都會(huì)有明顯改善， 由此， 橋梁整體剛性以及正截面承載能力也會(huì)得到相應(yīng)提升。

結(jié)語(yǔ)：

從以上的論述中，我們可以清楚地知道道路橋梁的使用過(guò)程中存在很多常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)病害， 這嚴(yán)重影響了橋梁工程的使用安全和使用壽命，并為行人帶來(lái)了很大的安全隱患，相關(guān)單位以及施工人員需要給予重點(diǎn)關(guān)注，在道路橋梁施工過(guò)程中采取有效的加固技術(shù)， 維護(hù)道路橋梁安全，這對(duì)道路橋梁建設(shè)有著重要意義。道橋建設(shè)的發(fā)展， 可以極大地促進(jìn)我國(guó)農(nóng)村區(qū)域的經(jīng)濟(jì)繁榮。有效提高農(nóng)村道路的建設(shè)質(zhì)量， 可推動(dòng)我國(guó)城鄉(xiāng)一體化的進(jìn)程， 對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)有著重大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳頌濤，吳衛(wèi)志.道路橋梁的病害情況分析及加固技術(shù)研究[J].門(mén)窗，2013，11：374.