道路橋梁結(jié)構(gòu)病害與加固分析

雷濤

摘要：道路與橋梁在我國交通體系建設(shè)中扮演著重要角色，對交通網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)，但在其服役過程中也受到了不同程度侵害，本文針對道路橋梁常見結(jié)構(gòu)病害進(jìn)行分析并提出相應(yīng)加固措施，望道路橋梁穩(wěn)定性能夠得以提升。

關(guān)鍵詞：道路橋梁;病害類型;加固措施

引言：我國經(jīng)濟(jì)騰飛與道路橋梁飛速發(fā)展密不可分，在這個相互促進(jìn)的過程中，路橋規(guī)模得以不斷擴(kuò)大。然而，道路橋梁這一基礎(chǔ)工程在修建過程中仍然存在很多問題，導(dǎo)致路橋病害頻發(fā)，尤其是在疏于保養(yǎng)的情況下，裂縫、破損、老化等現(xiàn)象十分普遍?；诖耍瑢Φ缆窐蛄哼M(jìn)行結(jié)構(gòu)加固、提升路橋維護(hù)意識十分重要。在當(dāng)前形勢下，要繼續(xù)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)病害與加固技術(shù)研究，不斷提高技術(shù)水平，促使路橋交通，事業(yè)健康，穩(wěn)步發(fā)展。

一、道路橋梁結(jié)構(gòu)通病類型與形成原因

1.地基不均勻沉降

綜合來看，道路橋梁工程出現(xiàn)地基沉降問題十分普遍，且在沉降過程中非常容易出現(xiàn)受力不勻情況，這種地基不均勻沉降對道路橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成了極大沖擊。在長時間不規(guī)則作用力的拉扯下，道路橋梁很容易生出結(jié)構(gòu)裂縫，大大縮短了其使用壽命，甚至?xí)?dǎo)致路橋坍塌這一嚴(yán)重后果。路橋工程出現(xiàn)地基不均勻沉降受多方面因素影響，其中主要有以下兩點：①設(shè)計不合理，路橋工程設(shè)計方案科學(xué)與否是基于準(zhǔn)確而細(xì)致的地質(zhì)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，根據(jù)不同地質(zhì)情況制訂出合理的施工方案。若是在勘探環(huán)節(jié)無法得出準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，無疑會使設(shè)計工作受到影響，從而出現(xiàn)地基不均勻沉降現(xiàn)象;②施工過程不規(guī)范，若是施工單位過分追求利益而使用劣質(zhì)原材料或者在施工過程中出現(xiàn)違規(guī)操作等行為，都會致使道路橋梁結(jié)構(gòu)不穩(wěn)。

2.路橋裂縫病害

基于路橋結(jié)構(gòu)特殊性，其路面問題出現(xiàn)概率較大，這其中又以裂縫及路面破損較為常見。路橋工程出現(xiàn)鋪裝層裂縫的主要原因有以下三點：①沒有控制好施工周期，為了提升路橋工程堅實度，鋪裝層往往會采用半剛型結(jié)構(gòu)，但這種結(jié)構(gòu)受溫度變化影響較大，而修建路橋工程在野外進(jìn)行，其所處環(huán)境是時刻變化甚至無法預(yù)料的，這樣一來，一旦天氣及溫度出現(xiàn)突然變化，路面質(zhì)量必然會受其影響從而出現(xiàn)裂縫;②路面壓力陡升，眾所周知，我國汽車持有量不斷攀升，公路橋梁也因此而承受著較大負(fù)荷，超負(fù)荷使用情況也經(jīng)常發(fā)生，在車輪長時間作用下，路面裂縫必然出現(xiàn)并加重;③路橋工程混凝土砼配比不科學(xué)，在路橋工程修建過程中，混凝土使用量非常大，若是其配比不當(dāng)，就會從根源處決定鋪裝層裂縫的產(chǎn)生。尤其是通車后疏于保養(yǎng)情況下，裂縫產(chǎn)生速度及嚴(yán)重程度更會加大，最后形成路面塌陷也是可以預(yù)見的。

3.路橋梁端頭破損

梁端頭是路橋相接位置，這個位置較為特殊修建時難度大，容易在外力作用下形成破損，其中伸縮縫大小不當(dāng)或者伸縮頭變形都會導(dǎo)致路橋梁端頭破損。究其成因有以下兩點：①設(shè)計方面問題，路橋梁端頭位置受力復(fù)雜，設(shè)計員在設(shè)計時沒能精確計算伸縮縫，導(dǎo)致道路橋梁投用后伸縮縫內(nèi)相關(guān)裝置無法發(fā)揮作用，久而久之在車輛重壓下形成破損;②投用后沒有按期養(yǎng)護(hù)，道路橋梁端頭位置應(yīng)是重點養(yǎng)護(hù)對象，一旦養(yǎng)護(hù)力度不足就會經(jīng)常出現(xiàn)“跳車”現(xiàn)象，致使端頭承受更大沖擊力，長此以往甚至?xí)鹌渌窐蚪Y(jié)構(gòu)病害。

4.路橋自然病害

自然環(huán)境對道路橋梁造成的破壞也會直接影響其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，在長期日曬雨淋下，路橋表層容易產(chǎn)生塊狀剝蝕，導(dǎo)致路橋堅固程度下降。若是得不到及時修繕，剝蝕程度會進(jìn)一步擴(kuò)大，將藏在混凝土中的鋼筋暴露出來。而一旦與空氣接觸，鋼筋很快就會生銹，導(dǎo)致路橋承載力嚴(yán)重下降。另外，路橋工程也常出現(xiàn)混凝土鈣化現(xiàn)象，這是混凝土自身特性決定的，鈣化后的混凝土酸堿值相對較低，也會腐蝕鋼筋從而影響路橋工程質(zhì)量。

二、道路橋梁加固目的

做好道路橋梁加固工作對于推進(jìn)交通運(yùn)輸事業(yè)發(fā)展、保證工程質(zhì)量、延長壽命有重要影響，開展這項工作的目的主要有以下三點：

1.提高路橋整體質(zhì)量

道路橋梁暴露在野外，直接受到高溫、洪水等自然因素與災(zāi)害的影響，同時，日益增大的車流量或者過往船只碰撞也會一點點損壞路橋結(jié)構(gòu)?；谶@種情況，對道路橋梁工程進(jìn)行加固勢在必行，可以有效避免結(jié)構(gòu)病害產(chǎn)生及擴(kuò)大，確保道路橋梁正常、安全使用。

2.迅速掌握路橋結(jié)構(gòu)概況

為避免橋梁坍塌等重大事故出現(xiàn)，應(yīng)定期對路橋工程進(jìn)行加固處理。而只有充分了解路橋工程概況才能設(shè)計出科學(xué)合理的加固方案，因此，路橋結(jié)構(gòu)加固之前，應(yīng)收集該路橋工程設(shè)計圖、施工方案、維護(hù)記錄等相關(guān)文件，并對其進(jìn)行深入分析，通過與現(xiàn)階段路橋結(jié)構(gòu)功能對比，總結(jié)出切實可行的加固方案。

3.提高路橋工程承載力

對路橋工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固可以有效提升其承載能力，道路橋梁加固處理時應(yīng)“對癥下藥”，對于工程量較小、承載要求不高且基礎(chǔ)牢靠的路橋而言，只需適當(dāng)增加橋面寬度即可，無需另外加筑基礎(chǔ)橋墩。而若是橋梁設(shè)計之初沒有考慮到重載車輛通行要求的，就要進(jìn)行相應(yīng)分析后再酌情處理。

三、道路橋梁結(jié)構(gòu)加固措施分析

道路橋梁加固方法多種多樣，我們應(yīng)具體問題具體分析，靈活運(yùn)用裂縫修補(bǔ)技術(shù)與結(jié)構(gòu)增強(qiáng)技術(shù)，并積極試驗推廣新型技術(shù)，為我國道路橋梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量提升打下堅實基礎(chǔ)。

1.路橋裂縫病害修補(bǔ)類技術(shù)

當(dāng)?shù)缆窐蛄撼霈F(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫時，為防止裂縫進(jìn)一步擴(kuò)大，對其進(jìn)行修補(bǔ)是最直接有效的手段。修補(bǔ)類技術(shù)能夠?qū)⑺钃踉诹芽p外面，防止橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)被侵害，一般來說其具體措施可分為以下幾種：①表面處理法，路橋表面裂縫較小時適合使用這種方法，只需使用噴槍對裂縫范圍進(jìn)行噴涂即可，噴涂應(yīng)使用防水材料或者彈性材料;②注漿法，顧名思義，即將水泥、樹脂等具有一定粘性的材料注入裂縫中，操作中需注意的是注漿速度不宜過快，以免撐大裂縫。另外，注漿法與鋼板固定結(jié)合使用所取得的效果更佳;③填充法，當(dāng)?shù)缆窐蛄撼霈F(xiàn)較寬結(jié)構(gòu)裂縫時，可使用填充法進(jìn)行修補(bǔ)，沿裂縫走向鑿出深溝，清除溝內(nèi)灰塵后再填入瀝青、環(huán)氧砂漿等粘性較大的材料;④表面噴涂法，適用于裂縫面積較大的情況，將道路橋梁表面清掃干凈后，用水沖洗使之充分潤濕，然后再用粘性強(qiáng)、密度高的材料進(jìn)行噴涂;⑤鋼板粘結(jié)封閉法，當(dāng)?shù)缆窐蛄撼霈F(xiàn)結(jié)構(gòu)破壞導(dǎo)致其預(yù)應(yīng)力受損時，應(yīng)使用鋼板進(jìn)行封閉處理，操作時鋼板應(yīng)與裂縫走向保持垂直。

2.路橋結(jié)構(gòu)加固增強(qiáng)類技術(shù)

通常來說，路橋工程加固增強(qiáng)類技術(shù)主要有以下幾種：①加大截面法，當(dāng)構(gòu)件放置空間充足時可采用這種橋梁加固方法，將構(gòu)件截面積擴(kuò)大后，其單位面積承載力就會大大減小，從而有效延長路橋使用壽命。當(dāng)然，以橋梁自重及最大負(fù)載時構(gòu)件承重能力來劃分，加大截面法也可通過增加鋼筋數(shù)量來實施;②當(dāng)橋梁構(gòu)件安置空間有限的情況下，可通過提升原有構(gòu)件承重能力來進(jìn)行加固，這一環(huán)節(jié)可采用在構(gòu)件外部固定高質(zhì)量型鋼或者噴涂玻璃纖維等材料進(jìn)行實施;③預(yù)應(yīng)力加固法，以力的相互作用為原理，對受拉力大的區(qū)域增設(shè)構(gòu)件施加一定壓力，可以起到有效緩沖作用，從而抵消一部分拉力，這種方法使用得當(dāng)甚至可以減小或閉合一部分裂縫。

3.路橋結(jié)構(gòu)加固新技術(shù)

科技發(fā)展日新月異，道路橋梁加固技術(shù)也得以改良，截至目前為止，在噴涂材料與工具方面都得到了較為明顯的提升。最值得一提的就是新型錨噴技術(shù)，與以往噴涂材料相比，錨噴技術(shù)使用的噴射硅不僅更具優(yōu)勢，其中還添加有速效凝結(jié)劑，這使得噴涂后材料凝結(jié)速度更快、重量更輕，對橋梁上部結(jié)構(gòu)加固作用明顯。除此之外，新型錨噴技術(shù)施工工序較為簡便、可塑性強(qiáng)，可以有效縮短施工時間，現(xiàn)已得到大力推廣。

結(jié)束語：

綜上所述，對道路橋梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固至關(guān)重要，可以使其病害發(fā)生率明顯降低，使用壽命大大延長，并保障人民安全通行。隨著道路橋梁施工實踐不斷增多，技術(shù)水平也在不斷上升。從整體上看，橋路橋結(jié)構(gòu)整體性能在不斷提升，結(jié)構(gòu)病害不斷減少，加固技術(shù)性能更強(qiáng)，未來路橋結(jié)構(gòu)發(fā)展可以期待。

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