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

張軍光

摘 要：本文首先分析了道路橋梁中常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)病害，例如路基的不均勻沉降、鋪裝層有裂縫出現(xiàn)、承載梁的端頭出現(xiàn)局部破損、橋梁的剝蝕和混凝土的碳化等問(wèn)題。隨后分析了道路橋梁的加固技術(shù)，包括橋面的加固技術(shù)、預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)、截面加固技術(shù)、灌封膠灌注技術(shù)、碳纖維加固技術(shù)、外包裹材料加固技術(shù)等，希望能給相關(guān)人士提供一些參考。

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

中圖分類號(hào)：U445.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）10-0102-02

近年來(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)對(duì)道路橋梁等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)工程的重視程度越來(lái)越高。為了提高道路橋梁的耐久性和安全性，保證我國(guó)道路運(yùn)輸事業(yè)能夠平穩(wěn)健康發(fā)展，需要及時(shí)對(duì)道路橋梁中的結(jié)構(gòu)病害進(jìn)行及時(shí)的防治，提高道路橋梁的加固技術(shù)水平。

1 道路橋梁中常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)病害

1.1 路基的沉降

橋面的受力對(duì)道路橋梁的路基有著重要的影響，當(dāng)出現(xiàn)路基不穩(wěn)的狀況時(shí)，路面和橋面也會(huì)受到相應(yīng)的影響。從相關(guān)的調(diào)查來(lái)看，地基的沉降主要是由以下幾點(diǎn)因素造成的，首先是在建設(shè)道路橋梁工程之前，相關(guān)的技術(shù)人員沒(méi)有仔細(xì)地考察審核施工地區(qū)的實(shí)際狀況，尤其是對(duì)施工地區(qū)的地質(zhì)水文情況沒(méi)有進(jìn)行仔細(xì)的核查，從而造成收集的相關(guān)數(shù)據(jù)出現(xiàn)疏漏，數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確最終會(huì)影響工程方案的設(shè)計(jì)，在正式進(jìn)行工程建設(shè)后，就會(huì)產(chǎn)生一系列同設(shè)計(jì)方案不符合的問(wèn)題，使道路橋梁的工程建設(shè)和實(shí)際環(huán)境出現(xiàn)差別，道路橋梁的建設(shè)工程出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，就會(huì)影響道路工程的安全性能。在現(xiàn)實(shí)的道路橋梁施工過(guò)程中，由于工程的施工環(huán)境較大，因而現(xiàn)場(chǎng)的施工人員大多是沒(méi)有接受過(guò)太多文化教育的農(nóng)民工們。這一部分的施工人員相對(duì)來(lái)說(shuō)文化素養(yǎng)較低，從而影響了設(shè)計(jì)人員施工方案的具體落實(shí)情況，從而對(duì)道路橋梁的實(shí)際施工造成一定的影響，為工程的整體建設(shè)埋下一定的安全隱患。最后是在實(shí)際的施工過(guò)程中，施工人員沒(méi)有對(duì)施工材料進(jìn)行合理的分配利用，在使用前也沒(méi)有制定詳細(xì)的定量要求和使用計(jì)劃，從而影響到工程的實(shí)際建設(shè)工作。

1.2 鋪裝層有裂縫出現(xiàn)

道路橋梁經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)期的運(yùn)營(yíng)和施工過(guò)程，道路橋梁的結(jié)構(gòu)也被長(zhǎng)時(shí)間地暴露在環(huán)境中。同時(shí)，自然環(huán)境的降雨、降雪、大幅度的氣溫變化等因素都會(huì)影響道路橋梁中的鋪裝結(jié)構(gòu)，從而使橋梁的鋪裝層出現(xiàn)裂縫。除此之外，道路橋梁工程經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的運(yùn)營(yíng)過(guò)程，由于經(jīng)歷了不均勻負(fù)載的長(zhǎng)期作用，也會(huì)使道路橋梁工程出現(xiàn)裂縫。同時(shí)由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，車輛的負(fù)載能力也逐漸提高，有的企業(yè)為了節(jié)約運(yùn)輸成本，經(jīng)常會(huì)讓運(yùn)輸車輛負(fù)載超重，這一問(wèn)題也是致使道路鋪裝層出現(xiàn)裂縫的原因。此外還有其他許多因素會(huì)造成鋪裝層出現(xiàn)裂縫，例如施工護(hù)理維修工作的不到位、混凝土的配合比例出現(xiàn)差錯(cuò)等原因也會(huì)使道路橋梁的鋪裝層出現(xiàn)裂縫。道路橋梁結(jié)構(gòu)的建設(shè)主要是利用混凝土來(lái)澆筑，如果澆筑的材料出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)影響道路橋梁的整個(gè)結(jié)構(gòu)層。

1.3 承載梁端頭出現(xiàn)局部破損

在道路橋梁的施工過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)承載梁端頭出現(xiàn)局部的破損問(wèn)題，具體的形成原因有以下幾點(diǎn)，首先是在設(shè)計(jì)階段，道路橋梁工程就出現(xiàn)了失誤，特別是在計(jì)算伸縮縫時(shí)，如果出現(xiàn)計(jì)算失誤，就會(huì)導(dǎo)致梁端頭的損壞。其次，在施工結(jié)束，道路橋梁進(jìn)行正式運(yùn)營(yíng)后，由于荷載對(duì)伸縮縫的反復(fù)碾壓，也會(huì)對(duì)伸縮裝置造成影響。最后，是施工過(guò)程中伸縮縫的施工沒(méi)有得到有效的控制，從而對(duì)梁端頭的負(fù)載造成一定的影響。因此，面對(duì)上述問(wèn)題，相關(guān)施工人員要加強(qiáng)對(duì)橋梁端頭施工質(zhì)量的重視，提高伸縮縫的使用效果。

1.4 橋梁的剝蝕和混凝土的碳化

由于受到人為因素和地理環(huán)境的影響，路橋工程經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)剝蝕問(wèn)題，例如工程的表面出現(xiàn)掉皮或存在蜂窩面的問(wèn)題，都會(huì)導(dǎo)致路橋工程的剝蝕問(wèn)題，不但會(huì)影響工程的美觀性，還會(huì)腐蝕路橋結(jié)構(gòu)，從而造成安全問(wèn)題。由于混凝土經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間同空氣的接觸，就會(huì)出現(xiàn)混凝土碳化的問(wèn)題。造成混凝土碳化的主要原因是空氣中的二氧化碳會(huì)和混凝土中的氫氧化鈣產(chǎn)生一定的反映，同時(shí)生成碳酸鈣。這種物質(zhì)的出現(xiàn)會(huì)使混凝土的pH值逐漸降低，從而使混凝土變成酸性，加快鋼筋的腐蝕速度。

2 淺析道路橋梁加固技術(shù)

2.1 橋面加固技術(shù)

一般橋面的加固技術(shù)主要有三種方式，分別是補(bǔ)強(qiáng)層加固技術(shù)、混凝土面板的重新澆筑以及局部鑿補(bǔ)修復(fù)技術(shù)。局部鑿補(bǔ)修復(fù)技術(shù)比較適用于橋面鋪裝層的碎裂和脫落的情況，在修復(fù)過(guò)程中，相關(guān)人員要先對(duì)鋪裝層進(jìn)行鑿毛處理，并清理落下的松散物，確保結(jié)構(gòu)內(nèi)部的骨料能夠露出來(lái)。隨后，施工人員還要使用混凝土和水泥進(jìn)行修補(bǔ)。在修補(bǔ)過(guò)程中可以用粘結(jié)材料或是標(biāo)號(hào)相同的水泥來(lái)進(jìn)行涂刷，從而提高混凝土的黏結(jié)性。至于混凝土面板的重新澆筑比較適合嚴(yán)重破損路面層的修復(fù)工作。如果局部修補(bǔ)技術(shù)不能對(duì)工程的鋪裝層進(jìn)行加固，就需要將道路上的鋪裝層全面拆除，隨后在重新澆筑混凝土。至于橋面的補(bǔ)強(qiáng)層加固技術(shù)比較適用于剝離層的復(fù)原和裂縫的修補(bǔ)工作，通過(guò)實(shí)施相關(guān)的加固技術(shù)不僅能夠加強(qiáng)梁板的抗壓能力，還能提高橋梁的承載力，增加工程的使用期限。

2.2 預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)

混凝土受彎構(gòu)件中經(jīng)常會(huì)使用到預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)。當(dāng)橋梁道路受到的負(fù)載過(guò)重或是預(yù)應(yīng)力的作用，橋梁的內(nèi)部結(jié)構(gòu)就會(huì)出現(xiàn)軸向力。由于受到拉桿的牽引，就會(huì)增加結(jié)構(gòu)面向中心的壓力。相關(guān)作用力則可以有效降低負(fù)載過(guò)大對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的影響[1]。由此，也就可以提高結(jié)構(gòu)的抗壓能力。同時(shí)，隨著壓力的傳遞，橋梁的穩(wěn)定性也逐漸提高，從而在最大范圍內(nèi)降低裂縫的影響。預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)是道路橋梁病患工程中常見(jiàn)的加固技術(shù)，主要應(yīng)用于橋梁結(jié)構(gòu)外的鋼束張拉問(wèn)題中。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，經(jīng)常把橋梁本身和鋼束錨固設(shè)置在不同的區(qū)域，在橋梁的體外或是體內(nèi)設(shè)置轉(zhuǎn)向塊，轉(zhuǎn)向塊一般都會(huì)使用鋼材和混凝土進(jìn)行制作。

2.3 截面加固技術(shù)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，道路橋梁的建設(shè)也得到了前所未有的發(fā)展，但其中部分道橋的荷載存在部分問(wèn)題，只能滿足修建時(shí)期的需求，無(wú)法達(dá)到新時(shí)代道路交通的承載水平，主要表現(xiàn)為承載能力較低、荷載不足等問(wèn)題，從而造成道橋結(jié)構(gòu)病害的發(fā)生，變成危橋。具體的形成原因則是在路橋工程建設(shè)初，鋼材的數(shù)量沒(méi)有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)以及截面的尺寸超出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定等因素，從而使其不能滿足現(xiàn)階段的交通運(yùn)輸需求。針對(duì)上述問(wèn)題，可以通過(guò)橋路結(jié)構(gòu)的截面加固技術(shù)來(lái)進(jìn)行維修工作[2]。具體方法包括擴(kuò)大錨噴凝土厚度、增加橋面板的厚度、加大受力鋼筋的截面、增大主梁的混凝土截面等措施。

2.4 灌封膠灌注技術(shù)

如果道路橋梁的主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了變形等問(wèn)題，或是結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了裂縫，就會(huì)降低橋梁工程的載重能力，在這種情況下就需要使用灌封膠灌注技術(shù)來(lái)加固橋梁的結(jié)構(gòu)[3]。在正式施工之前，首先要全面檢查受損的橋梁，找出路橋結(jié)構(gòu)產(chǎn)生病害的準(zhǔn)確位置和具體的產(chǎn)生原因，從而保證制定加固方案的合理性。如果路橋的主體結(jié)構(gòu)存在承載力不足的問(wèn)題，可以使用灌封膠對(duì)主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行灌注處理，同時(shí)還要使用粘結(jié)鋼筋加固和預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)主體進(jìn)行加固工作，從而增強(qiáng)路橋主體結(jié)構(gòu)的抗壓力和承載力。

2.5 碳纖維加固技術(shù)

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的提高，道路橋梁的修復(fù)技術(shù)也得到了全面的發(fā)展。其中碳纖維加固技術(shù)的誕生促進(jìn)了道橋施工水平的有效提高，提高了道橋工程的整體質(zhì)量。碳纖維加固技術(shù)具有穩(wěn)定性佳、承載力強(qiáng)、耐受性強(qiáng)、強(qiáng)度高以及對(duì)氣候變化的良好適應(yīng)性等特點(diǎn)。因此在道橋病害加固工程中具有十分突出的效果。這種技術(shù)的原理主要是將碳纖維材料制成相關(guān)的布料，利用糊樹(shù)脂等方法對(duì)材料進(jìn)行浸泡后，粘貼到道橋的結(jié)構(gòu)表面。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，道路橋梁的加固技術(shù)和常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)病害在現(xiàn)階段的探討，對(duì)促進(jìn)我國(guó)道路運(yùn)輸可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。道路橋梁常見(jiàn)結(jié)構(gòu)病害的防治有利于減輕對(duì)道路橋梁的影響，從而增加道路橋梁的安全性和穩(wěn)定性。道路橋梁的有效維護(hù)能夠提高道路橋梁的使用壽命，減少安全事故的發(fā)展，是群眾安全出行的保障。

參考文獻(xiàn)

[1]肖俊.淺談道路橋梁的常見(jiàn)結(jié)構(gòu)病害及加固技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2017，（36）：148.

[2]蔣越群.道路橋梁的常見(jiàn)結(jié)構(gòu)病害及加固技術(shù)分析[J].低碳世界，2017，（16）：192-193.

[3]文元龍.道路橋梁的常見(jiàn)結(jié)構(gòu)病害及加固技術(shù)[J].建設(shè)科技，2017，（06）：110-111.