公路橋梁常見問題與加固技術(shù)

李逢晟

（山西路橋第一工程有限責(zé)任公司，山西 太原030006）

0 引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展及社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)于交通條件的重要性有了較為深刻的了解，國家對(duì)于交通事業(yè)的投入也逐年增加，公路橋梁即屬于重中之重。然而，伴隨交通量的日益增加，橋梁長(zhǎng)期處于超負(fù)荷的狀態(tài)，導(dǎo)致橋梁路面出現(xiàn)各種病害，如：各種類型的裂縫，包括伸縮裂縫、沉降裂縫、牛腿裂縫等；橋梁鋼筋銹蝕等。這些病害不僅直接影響到公路橋梁的外觀、使用價(jià)值、壽命、經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益，還給行車安全帶來了較大的隱患[1]，對(duì)現(xiàn)代公路工程質(zhì)量、管理、養(yǎng)護(hù)等各方面提出了很大的挑戰(zhàn)。

1 公路橋梁常見問題分析

1.1 裂縫

橋梁建設(shè)包括許多復(fù)雜的流程，如地形勘察、施工方案設(shè)計(jì)、材料選擇、具體施工、質(zhì)量控制、監(jiān)理驗(yàn)收等，中間任何一個(gè)環(huán)節(jié)的失誤均有可能造成混凝土橋梁出現(xiàn)裂縫。根據(jù)裂縫出現(xiàn)的位置及性質(zhì)、形狀的不同，可以將裂縫分為多種不同的類型，如處于錨跨中部梁下部或者懸臂梁根上部分的主梁裂縫；處于主拱圈的中部連接部位裂縫、縱向裂縫、橫向裂縫；處于墩臺(tái)的網(wǎng)狀裂縫、橋墩墩帽裂縫、走向?yàn)榛A(chǔ)直至上部的裂縫等[2]。

1.2 伸縮縫損壞

在橋梁設(shè)計(jì)中，需要充分考慮設(shè)置伸縮縫。伸縮縫往往會(huì)因?yàn)樵O(shè)計(jì)時(shí)沒有對(duì)橋梁的整體情況進(jìn)行綜合考慮而對(duì)其伸縮度的把握不當(dāng)，設(shè)計(jì)者決策錯(cuò)誤，或選型不合理等，出現(xiàn)損壞。另外，在施工的過程中材料的不當(dāng)使用，如預(yù)制的尺寸與伸縮縫不一致；施工人員操作失誤或質(zhì)量管理工作不到位，導(dǎo)致橡膠板受到嚴(yán)重破壞而出現(xiàn)跳車的情況，這些均給行車安全帶來很大的隱患。

1.3 橋面損壞及鋼筋銹蝕

橋面鋪設(shè)的混凝土強(qiáng)度不夠，或者由于橋面交通量過大，導(dǎo)致路面受到嚴(yán)重?fù)p壞、變形，出現(xiàn)波浪形的裂縫。當(dāng)損壞達(dá)到一定程度時(shí)，橋面內(nèi)部的鋼筋會(huì)暴露出來，經(jīng)過自然環(huán)境的風(fēng)化作用、雨水沖刷等，出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，降低了橋梁對(duì)外力荷載的承受能力，影響了橋梁的外觀效果及使用效果，也使其經(jīng)濟(jì)效益受到嚴(yán)重?fù)p害。

2 加固措施

2.1 橋面全面澆筑

對(duì)公路橋梁采用橋面全面修補(bǔ)的方式進(jìn)行加固，工程量較大，一般適用于情況較為嚴(yán)重的公路橋梁，如橋面整體穩(wěn)定性較差，面板受到嚴(yán)重?fù)p害而出現(xiàn)破碎、松散等病害，建設(shè)施工時(shí)使用的混凝土質(zhì)量較差，施工質(zhì)量控制不到位且沒有其他的加固方式一次解決上述問題的情況。該方式即是在原來的橋面上重新攤鋪混凝土層或者加入鋼筋混凝土補(bǔ)強(qiáng)層。一般需要先將原有橋面清理干凈，保證其與原有主梁結(jié)構(gòu)的完整性，根據(jù)橋面的需要可以將一定量的短鋼筋植入橋面或者設(shè)置兩層左右的鋼筋網(wǎng)，能夠有效地均勻橋面外力荷載，使外力在橋面的傳遞更加規(guī)律，提高橋面整體的承載能力及主梁的有效高度，對(duì)于出現(xiàn)裂縫、剝離現(xiàn)象的橋面板有著較好的治理效果[3]。

2.2 鋼板粘貼法

該方式所使用的材料包括粘結(jié)劑、錨栓及鋼板。先在混凝土結(jié)構(gòu)受到拉應(yīng)力或者穩(wěn)定性較差的部位，使用粘結(jié)劑將鋼板貼緊固定，使之和該部位成為一個(gè)系統(tǒng)的整體，粘貼的鋼板即能夠代替補(bǔ)強(qiáng)鋼筋，共同承受外力的荷載，提高橋梁的承載能力。該加固方式適用于在巨大的交通壓力下主梁承載能力嚴(yán)重下降、受腐蝕程度嚴(yán)重等各種因素作用下，導(dǎo)致橋梁主梁出現(xiàn)數(shù)量多、尺寸大的橫向裂縫的情況。

2.3 主梁的各種加固措施

根據(jù)主梁加固的不同部位，加固方式也有所不同，通常有以下四種。

（1）為了避免加寬橋臺(tái)，控制投入成本，可以在挑梁的懸臂位置使用預(yù)制人行道梁，再在路堤上設(shè)置一個(gè)特別的支墩。兩側(cè)橋孔人行道的長(zhǎng)度大于主梁的長(zhǎng)度，因此，該預(yù)制的一端固定于邊墩的挑梁，而另一端固定于該路堤的支墩上。

（2）通過墩頂上兩孔梁端的部分空間，采用現(xiàn)澆的方式制作懸臂挑梁，并在該懸臂挑梁上安裝微彎板。

（3）先在橋梁頂中心位置設(shè)置伸縮縫，延長(zhǎng)車道鋪裝長(zhǎng)度，使之搭接在挑梁上。在挑梁鋪裝層下設(shè)置二層油氈，利用油氈在不同溫度下特殊的收縮性，提高橋面的強(qiáng)度。

（4）人行道梁內(nèi)側(cè)突出的邊緣和原有橋面之間存在加寬部分，使用混凝土對(duì)該部位進(jìn)行澆筑，不僅能對(duì)橋面進(jìn)行鋪裝，也能將其作為行車道。另外還需要使用鋼筋網(wǎng)設(shè)置于橋面鋪筑層及加寬部位，提高其整體荷載承受能力[4]。

2.4 擴(kuò)大截面積及配筋加固

如果橋梁各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)不到要求，如強(qiáng)度、剛性及抗裂能力等，或者拱橋及拱肋需要進(jìn)行加固，一般會(huì)采用擴(kuò)大截面積、增加配筋數(shù)量、提高主梁的有效高度等措施進(jìn)行加固處理，從而很好地提升橋梁性能及對(duì)外力荷載的承受能力。

2.5 拓寬加固

拓寬加固的優(yōu)點(diǎn)在于施工簡(jiǎn)單、成本低、耗時(shí)少。對(duì)橋梁進(jìn)行拓寬加固時(shí)，在全面考察橋梁情況后，制定合理的科學(xué)計(jì)劃，對(duì)路面交通進(jìn)行一定的限制，不需要耗費(fèi)設(shè)置便橋，能夠充分利用橋梁原有墩臺(tái)在橋梁上部進(jìn)行作業(yè)，使用較少的成本而達(dá)到較為理想的加固效果。

2.6 改造橋梁受力體系

該加固措施的原理是通過改變或者重建橋梁的基本結(jié)構(gòu)或受力體系，從而有效提升橋梁的性能及外力荷載承受能力。該類加固措施存在許多缺陷，如：適應(yīng)范圍有限，需要對(duì)通航或排洪能力進(jìn)行全面考察；一般都需要進(jìn)行橋下作業(yè)，施工過程較為復(fù)雜，必要時(shí)還需要在橋下設(shè)置永久性設(shè)備，成本較高。

2.7 新型材料的使用及擋土墻的設(shè)置

橋梁在使用過程中，由于臺(tái)背受到土方壓力的荷載，橋臺(tái)極易出現(xiàn)傾斜。針對(duì)該類情況，可以在橋梁的臺(tái)背后設(shè)置擋土墻，提高橋臺(tái)對(duì)于土方水平壓力的承受能力。隨著建筑業(yè)的發(fā)展，建筑材料的更新十分迅速，出現(xiàn)了較多的新型材料，并廣泛應(yīng)用于建筑設(shè)施的加固及日常維護(hù)管理中，如碳纖維加強(qiáng)塑料、高性能混凝土等。現(xiàn)場(chǎng)考察加固構(gòu)件并結(jié)合工程的各項(xiàng)情況，合理使用該類新型材料，能夠有效提高加固效果[5]。

3 結(jié)語

交通事業(yè)的發(fā)展為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了可靠的硬件保障，并不斷促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。但是交通量的不斷增加、重型車輛比重的提高，也給公路管理與養(yǎng)護(hù)帶來了較大的壓力。路面容易在超負(fù)荷的交通狀況下出現(xiàn)各種問題。利用現(xiàn)代施工技術(shù)對(duì)橋梁進(jìn)行加固，施工周期較短，能夠有效改善交通環(huán)境，緩解緊張的交通狀況。本文闡述了公路橋梁中的常見問題及常用治理加固措施。施工中，需根據(jù)工程的具體情況，全面分析，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，提高公路工程的使用壽命，以達(dá)到較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

[1] 劉小虎.略論公路橋梁常見問題及其加固方法[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010，（34）：44.

[2] 錢潔媚.對(duì)公路橋梁上部結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的探討[J].沿海企業(yè)與科技，2010，（5）：113-115.

[3] 鹿存良.我國公路橋梁常見病害及加固措施分析[J].科技資訊，2010，（4）：27.

[4] 柳湘婧.公路橋梁建設(shè)中存在的問題及其解決對(duì)策探討[J].科技致富向?qū)В?011，（21）：409.