橋梁結(jié)構(gòu)常見病害及加固方法

葉勝波

摘? 要：隨著中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的加快，橋梁建設(shè)項(xiàng)目規(guī)模正以一個(gè)前所未有的局面展開，然而由于橋梁使用年限的增加，出現(xiàn)各種病害的可能性將大大增加，因此根據(jù)可能會(huì)出現(xiàn)的病害及時(shí)對(duì)其展開防治是橋梁后續(xù)工程的關(guān)鍵步驟之一。因此，文章以現(xiàn)階段橋梁結(jié)構(gòu)可能會(huì)出現(xiàn)的常見病害為前提，對(duì)其病害展開詳細(xì)論述，并以此為基礎(chǔ)嘗試性提出相應(yīng)的加固方法，以期對(duì)橋梁質(zhì)量的提高貢獻(xiàn)一份力量。

關(guān)鍵詞：橋梁結(jié)構(gòu);常見病害;橋梁加固

中圖分類號(hào)：U445.7? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2019）33-0121-02

Abstract： With the acceleration of China's economic development， the scale of bridge construction projects is being carried out in an unprecedented situation. However， due to the increase of bridge service life， the possibility of various diseases will greatly increase. Therefore， timely prevention and control according to the possible diseases is one of the key steps in the follow-up engineering of the bridge. Therefore， on the premise of the common diseases that may appear in the bridge structure at the present stage， this paper discusses the diseases in detail， and on this basis， attempts to put forward the corresponding reinforcement methods， in order to contribute to the improvement of the quality of the bridge.?Keywords： bridge structure; common diseases; bridge reinforcement

1 現(xiàn)階段橋梁常見病害類型

1.1 基礎(chǔ)的不均勻沉降

當(dāng)橋梁地基受力出現(xiàn)不均勻的現(xiàn)象，有很大的概率會(huì)出現(xiàn)基礎(chǔ)沉降現(xiàn)象。如果基礎(chǔ)沉降狀況不是很嚴(yán)重的時(shí)候，可以暫且不采取相應(yīng)的措施，但是倘若基礎(chǔ)沉降進(jìn)一步演化發(fā)展比較嚴(yán)重時(shí)，必須對(duì)其采取系列措施從而降低該現(xiàn)象對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)造成的損害，尤其是橋梁結(jié)構(gòu)的地基環(huán)境是軟土的時(shí)候。因此在橋梁投入運(yùn)行過程中，檢測(cè)橋梁基礎(chǔ)沉降工作極為必要，在檢測(cè)過程中也要根據(jù)所出現(xiàn)的各種現(xiàn)象找到最為合適的對(duì)策。

1.2 基礎(chǔ)的滑移和傾斜

（1）橋梁基礎(chǔ)部分在投入運(yùn)行過程中，難免會(huì)受到水流的沖擊，另外坡度、河床的堆積物等方面也會(huì)影響著其基礎(chǔ)部分，然而以上因素是否會(huì)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)造成一定程度的損害是未知的，難以通過相應(yīng)的計(jì)算得到?jīng)_刷程度，必須針對(duì)具體的狀況實(shí)地進(jìn)行調(diào)查，因此考核沖擊數(shù)值現(xiàn)場(chǎng)探查也就顯得十分必要。

（2）開發(fā)水運(yùn)項(xiàng)目的過程中，必不可少的步驟之一是處理疏浚河床，由于這項(xiàng)處理的存在很有可能會(huì)對(duì)橋梁地基造成負(fù)面作用，嚴(yán)重時(shí)很有可能造成橋梁基礎(chǔ)的傾斜和滑移。

（3）存在一定的橋梁的基礎(chǔ)是軟土地基，倘若對(duì)地基的處理采取的手段不恰當(dāng)或者根本沒有采取任何手段，必然會(huì)導(dǎo)致水平力極度增加的問題，從而出現(xiàn)地基穩(wěn)定性喪失或者橋臺(tái)前傾等問題，基于該背景下，將導(dǎo)致橋梁基礎(chǔ)出現(xiàn)不均勻的沉降等問題。當(dāng)橋梁基礎(chǔ)受力不均勻時(shí)，可能造成由于部分地基受力較大或者由于局部地區(qū)負(fù)載過大，橋梁存在不同程度的開裂等問題。

1.3 墩臺(tái)病害

作為橋梁基礎(chǔ)與上部連接的重要因素，墩臺(tái)能夠傳遞來自橋梁上部的壓力，以橋臺(tái)部分為例，橋臺(tái)主要是承擔(dān)來自橋臺(tái)周邊土壤所帶來的水平壓力。正是由于橋墩，能夠高效連接橋跨結(jié)構(gòu)，因此是否對(duì)橋墩展開日常的監(jiān)督與控制，對(duì)于橋梁的上下部分結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生極大的影響。因此，為盡可能的延長橋梁結(jié)構(gòu)的使用壽命，必須對(duì)橋墩結(jié)構(gòu)予以高度的重視，確保該結(jié)構(gòu)具備足夠的負(fù)載力，倘若橋墩負(fù)載力不夠很可能將造成橋梁傾斜甚至引起橋梁結(jié)構(gòu)的倒塌現(xiàn)象。因此在針對(duì)橋墩施工的過程中，必須重視其橋墩的成分，主要是以鋼筋混泥土為主，在此基礎(chǔ)上加上相應(yīng)的磚石。簡而言之，橋墩結(jié)構(gòu)之所以會(huì)造成橋梁存在各種病害主要就是由于其承載能力存在問題，又或者是施工過程的后續(xù)階段存在著不同程度的開裂現(xiàn)象。其中最為典型的病害，是由于鋼筋外漏并存在著不同程度的腐蝕現(xiàn)象，長此以往將導(dǎo)致鋼筋的變形或者不牢固，因此為避免減少該問題對(duì)橋梁造成的影響，應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行排查，在該現(xiàn)象出現(xiàn)的初期及時(shí)對(duì)其進(jìn)行修補(bǔ)，以免造成更大程度的影響。

1.4 上部結(jié)構(gòu)的病害

通過大量的實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，上部結(jié)構(gòu)病害存在眾多的種類，主要是以下幾點(diǎn)：第一、橋梁上部結(jié)構(gòu)承載能力不足，在此基礎(chǔ)上很可能造成不同程度的變形現(xiàn)象。第二、橫隔板和主梁之間存在著開裂現(xiàn)象。第三、內(nèi)部存在滲水問題，從而導(dǎo)致了白化現(xiàn)象的出現(xiàn)。第四、混凝土受到外部因素的干擾出現(xiàn)破損現(xiàn)象，加之潮濕空氣和水的影響，造成了暴露鋼筋的生銹。

2 對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)常見病害的原因分析

2.1 施工以及設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的不合理現(xiàn)象

首先，部分橋梁結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)就存在不合理的現(xiàn)象，例如在前期設(shè)計(jì)橋梁結(jié)構(gòu)的不合理問題，而設(shè)計(jì)的不合理現(xiàn)象往往不會(huì)馬上體現(xiàn)出來，往往會(huì)在使用的中后期其設(shè)計(jì)問題才會(huì)逐漸顯露出來。另外，除了設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的問題之外，在施工過程中也很有可能存在一定的不合理現(xiàn)象，例如施工人員由于缺乏一定的安全和職業(yè)意識(shí)未按照一定的規(guī)范進(jìn)行施工，又或者施工規(guī)范但是由于采購的相應(yīng)材料存在一定的質(zhì)量問題，正是由于施工過程中存在著眾多的不合理現(xiàn)象將很有可能影響著橋梁的質(zhì)量問題，而在橋梁的使用過程中也會(huì)慢慢的顯露出各種各樣的問題。

2.2 養(yǎng)護(hù)維修以及加固的方式不恰當(dāng)造成的橋梁病害

橋梁結(jié)構(gòu)竣工后，后續(xù)的養(yǎng)護(hù)工作也是至關(guān)重要的，倘若對(duì)養(yǎng)護(hù)工作掉以輕心必然將對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)造成一定的損害。其中，后期對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行維修的時(shí)候，利用不恰當(dāng)?shù)姆绞綄?dǎo)致橋梁恒載的增加，在此過程中并未有改善橋梁自身的承載能力，反而其自重在大幅的增加。另外，對(duì)橋面防水問題的處理不恰當(dāng)也是后期養(yǎng)護(hù)維修過程中可能出現(xiàn)的問題之一。通常來講橋梁整體受力表現(xiàn)為超靜定形式，也就是說支座部分不存在任何問題。然而橋梁后期維護(hù)過程中，可能會(huì)導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)喪失平衡性，導(dǎo)致橋梁部分受力較大的問題。因此，在橋梁后期維護(hù)加固的過程中，必須利用科學(xué)的手段并通過現(xiàn)場(chǎng)勘查結(jié)合橋梁實(shí)際特點(diǎn)采用合理的方式進(jìn)行維護(hù)。

2.3 其他外力因素導(dǎo)致橋梁的病害

日常橋梁運(yùn)行過程中可能會(huì)受到各種天氣的影響，尤其是極端天氣像臺(tái)風(fēng)、冰雹、泥石流等，這些極端天氣將嚴(yán)重危害著橋梁的結(jié)構(gòu)，在個(gè)別條件下甚至對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)造成毀滅性的影響，因此關(guān)注其他外力因素，對(duì)惡劣天氣對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)造成的影響進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆婪妒菢O為關(guān)鍵的。

2.4 超負(fù)荷運(yùn)營和超期服役

伴隨著中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的逐漸加快，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也在規(guī)模的發(fā)展。但調(diào)查發(fā)現(xiàn)我國現(xiàn)階段大部分橋梁存在使用年限較長，甚至有些橋梁并未參考目前現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)建立從而導(dǎo)致其運(yùn)行并不滿足現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。另外，橋梁結(jié)構(gòu)超負(fù)荷的橋梁結(jié)構(gòu)或多或少存在負(fù)荷過大的現(xiàn)象，橋梁結(jié)構(gòu)遭到損害可能性將大大增加。為降低橋梁結(jié)構(gòu)后期維護(hù)成本，過于老舊的橋梁仍然采取針對(duì)存在的問題進(jìn)行修補(bǔ)的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象在短期內(nèi)確實(shí)能夠增加橋梁的使用年限，但是長期來看，這無疑增加了橋梁使用過程中的風(fēng)險(xiǎn)。另外，針對(duì)橋梁病害采取的方式不合理或者不恰當(dāng)，極有可能對(duì)通行的車輛以及行人造成危險(xiǎn)，嚴(yán)重者將會(huì)造成生命安全。

3 針對(duì)橋梁病害的常見的加固措施

3.1 粘貼鋼板加固法

倘若該橋梁通行車輛與行人較多時(shí)，橋梁的負(fù)荷過重可能會(huì)造成橋梁內(nèi)部鋼筋暴露的問題，長此以往受到空氣、水等因素的影響，將會(huì)影響橋梁鋼筋結(jié)構(gòu)的使用年限。因此為降低橋梁內(nèi)部鋼筋腐蝕的影響，通常采用粘貼鋼板進(jìn)行加固的方法對(duì)問題橋梁進(jìn)行維護(hù)。其主要方法是，發(fā)現(xiàn)橋梁受到腐蝕的地方，采用該方式對(duì)其進(jìn)行針對(duì)性的維修。粘貼鋼板進(jìn)行加固的方法與其他方法相比有著自身獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。主要體現(xiàn)在：（1）操作簡單;（2）成本較小，施工周期短;另外，該方法并不會(huì)對(duì)橋梁自身結(jié)構(gòu)造成負(fù)面影響。但是需要注意的是，該方法的關(guān)鍵是粘貼劑是否優(yōu)良，如果使用了較差的粘貼劑其效果會(huì)大打折扣，因此也會(huì)影響著橋梁自身壽命的長短。

3.2 橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法

利用橋面補(bǔ)強(qiáng)層進(jìn)行加固橋梁時(shí)，通常需要對(duì)橋梁的橋頂進(jìn)行一定的處理，也就是在橋梁橋頂通過鋪加一定的鋼筋混凝土完成。但是采用該方法進(jìn)行加固的時(shí)候，首先需要鑿除一定的問題橋面，然后再鋪加相應(yīng)的鋼筋混凝土，這樣既確保了橋梁之前的完整性，又在一定程度上確保了橋梁有效截面高度增加，能夠顯著提高該橋梁負(fù)載能力。但是該方法也存在一定的不足，主要體現(xiàn)在需要通過人力的方式進(jìn)行施工，這也在側(cè)面上體現(xiàn)了該方法需要施工人員具備一定的專業(yè)素養(yǎng)，機(jī)械手段往往在該方法中不能發(fā)揮有效作用。另外，橋面補(bǔ)強(qiáng)層進(jìn)行加固的過程中，往往需要較大的人力，很有可能由于人工的影響對(duì)橋梁原本的結(jié)構(gòu)造成損害。

3.3 增大截面加固法

增大截面加固橋梁的方法又稱為外包混凝土加固法，該方法主要是采用增大截面或者提高筋配率的方式，從而提高橋梁的承載能力和結(jié)構(gòu)性質(zhì)，另外對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫等問題也能夠得到很好的解決?，F(xiàn)階段施工過程中，可能或多或少地存在結(jié)構(gòu)質(zhì)量增加的問題，因此施工過程中需要考慮增大截面所帶來的現(xiàn)實(shí)問題。因此以下方面需要尤為考慮：第一、加固鋼筋與原鋼筋的距離，需要確保二者介于20mm;其次，新注鋼筋厚度必須大于等于40mm;第三、混凝土中需要使用高度耐用性的材料，例如鵝卵石等;第四，關(guān)注二者結(jié)合的地方受力的問題，如果有必要的話需要對(duì)其進(jìn)行深度的加固，可以采取植筋的方式，倘若采取該方式進(jìn)行加固的話，必須要確保植筋的直徑在16mm以上，并且需要10mm以上的箍筋直徑，如果采取鋼板進(jìn)行加固的方式，必須要保障鋼板與原有鋼筋實(shí)現(xiàn)有效的連接，確保二者之間的整體互動(dòng)。

4 結(jié)束語

綜上可知，本文主要是總結(jié)了目前橋梁結(jié)構(gòu)存在的主要病害，主要包括橋梁基礎(chǔ)的不均勻沉降、傾斜、滑移以及橋墩、橋梁上部結(jié)構(gòu)的病害，常見的病害將嚴(yán)重影響著橋梁的壽命與安全。基于以上病害，本文在分析其出現(xiàn)的原因的基礎(chǔ)上，以實(shí)際情況為背景嘗試的提出了加固橋梁的系列方式，以期對(duì)提升橋梁安全性與體驗(yàn)感提供相應(yīng)的參考。

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