關(guān)于公路橋梁常見病害的加固維修技術(shù)研究

◎馮健

一、公路橋梁常見病害的癥狀分析

1.預(yù)應(yīng)力空心板粱底面縱向裂縫。裂縫主要分布在空心板底面中央及兩側(cè)，位置為預(yù)應(yīng)力鋼筋（束）所在處，裂縫形態(tài)為沿預(yù)應(yīng)力鋼筋分布縱向通長或斷續(xù)通長裂縫。

2.T 梁翼板底面縱向裂縫。裂縫分布在翼板與腹板交接部位或翼板底面中央，呈順橋向縱向分布。

3.T 梁腹板豎向裂縫。裂縫分布在T梁腹板側(cè)面，部分裂縫延伸到T 粱底面及翼板，發(fā)生的部位從l／4 跨開始到3／4跨附近都存在，支點附近為裂縫為斜向裂縫，跨中附近為豎向裂縫，底面及翼板裂縫為橫向裂縫。

4.連續(xù)箱梁的大量裂縫。連續(xù)箱梁的裂縫主要有翼板底面的橫向裂縫，箱梁底面的橫向裂縫及箱粱腹板的豎向裂縫。

5.連續(xù)箱梁的縱向裂縫。連續(xù)箱梁的沿預(yù)應(yīng)力走向的縱向裂縫：裂縫形態(tài)為箱梁腹板側(cè)面，沿預(yù)應(yīng)力束的位置，縱向裂縫分布與預(yù)應(yīng)力位置對應(yīng)。

6.鋼筋銹蝕病害。鋼筋發(fā)生銹蝕，銹蝕部分的體積可膨脹至原體積的l0 倍，容易擠壓周圍混凝土，導(dǎo)致混凝土開裂、剝蝕，也會縮小截面的有效尺寸，影響結(jié)構(gòu)的承載能力。銹蝕的直接后果是鋼筋斷面面積減小，鋼筋銹蝕還會降低混凝土對鋼筋的握襄力，銹蝕物外流，在結(jié)構(gòu)表面形成銹跡，影響結(jié)構(gòu)美觀。

7.墩臺基礎(chǔ)病害。橋梁墩臺基礎(chǔ)在長期使用過程中，要承受上部構(gòu)造產(chǎn)生的荷載，而且風(fēng)力、浮力、流水壓力、冰壓力和土壓力等外力作用也會對其產(chǎn)生影D 向。加之自然界中多種因素對其造成的壓力和大部分重型車輛通行的壓力，墩臺基礎(chǔ)常因此承受過多的重荷載，這就不可避免的影響了橋墩臺的安全使用。

二、公路橋梁病害的成因分析

1.設(shè)計荷載標準偏低，承載能力不足舊橋梁原有的設(shè)計標準低，不能滿足經(jīng)濟日益發(fā)展及車輛通行要求隨著交通量的增加和荷載等級的提高，原有橋梁己經(jīng)無法滿足現(xiàn)今交通的需要，絕大多數(shù)橋梁處于“帶病”工作狀態(tài)，急需進行加固改造，提高設(shè)計荷載標準，適應(yīng)重載交通需要。

2.通行能力不足，通行能力不足主要表現(xiàn)在橋面寬度不足；橋梁平面線形、縱斷面線形標準太低；橋上通車凈空或橋下通車凈空不足。公路網(wǎng)中半永久性橋梁臨時性橋梁為數(shù)不少，承載能力普遍偏低，抵抗自然災(zāi)害能力差，急需進行改造

3.超負荷使用，按路線等級或者預(yù)期設(shè)計荷載等級來說，這一部分設(shè)計荷載等級并不低，但由于一些特殊的原因，橋梁使用荷載大大超出設(shè)計荷載。致使橋梁長期在超重荷載作用下運營。

4. 人為及自然因素引起結(jié)構(gòu)的損壞，比如超出設(shè)計的洪水、泥石流、冰凍、地震、強風(fēng)、船舶撞擊，河道不恰當開挖等，引起橋梁結(jié)構(gòu)的局部損壞。

三、公路橋梁加固的技術(shù)方法分析

橋梁加固一般是通過對構(gòu)件的補強和結(jié)構(gòu)性能的改善來恢復(fù)或提高現(xiàn)有橋梁的承載能力，以延長使用年限，適應(yīng)現(xiàn)代交通運輸?shù)囊?。其改造的主要技術(shù)途徑有加強薄弱構(gòu)件、增加輔助構(gòu)件、改變結(jié)構(gòu)體系、減輕恒載、加固墩臺及基礎(chǔ)等。

1.橋路面層補強加固法。橋面補強層加固法是通過在梁頂（橋面）上加鋪一層鋼筋混凝土層，使其與原有主梁形成整體，從而達到增大主梁有效高度和抗壓截面，增加橋面整體剛度，提高橋梁承載能力的一種常用且有效的方法。為了減小補強層增加的恒載，常將原有橋面鋪裝層鑿除，而且能使新老結(jié)合良好，共同受力。

2.粘貼鋼板加固法。結(jié)構(gòu)粘鋼加固是一種建筑結(jié)構(gòu)工程的加固新技術(shù)。用特制的結(jié)構(gòu)膠粘劑，將鋼板粘貼在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的表面，能達到加固和增強原結(jié)構(gòu)強度和剛度的目的。結(jié)構(gòu)粘鋼加固方法，與其他的加固方法比較，有許多獨特的優(yōu)點和先進性。經(jīng)過多年來的工程實踐，已經(jīng)證明完全能保證加固工程的質(zhì)量，結(jié)構(gòu)的強度和剛度都能滿足設(shè)計的要求。膠粘劑老化試驗?zāi)途眯阅軡M足要求，粘鋼加固后的結(jié)構(gòu)試驗，也證明強度和剛度的設(shè)計方法是正確的和可靠的

3.碳纖維加固法。碳纖維是一種耐腐蝕、高強、質(zhì)輕的新型材料，施工操作方便，施工單位常用這種材料進行舊橋加固。對混凝土構(gòu)件進行加固時，每個構(gòu)件的受力特點都存在一定的差異，將碳纖維布用粘結(jié)材料鋪貼在構(gòu)件的表面，一方面能防止構(gòu)件的變形程度擴大，另一方面能使構(gòu)件的承載能力得以改善。在增強構(gòu)件抗彎剛度、減少構(gòu)件撓度和約束混凝土裂縫擴展方面常用到這種加固方法。補強結(jié)構(gòu)外形復(fù)雜，若通過粘貼鋼板或外包混凝土加固法加固，難度系數(shù)較高，操作起來比較困難，而且原構(gòu)造極易被粘貼鋼板損壞。而碳纖維布可根據(jù)結(jié)構(gòu)外形的變化而靈活變化，易于旌工，也可避免使用難度系數(shù)過高的施工技術(shù)。

4.增加主梁加固法。增加主梁加固法是在新增主梁位置將原橋面鑿開，切斷原橫隔梁，利用原結(jié)構(gòu)掛設(shè)模板，現(xiàn)澆鋼筋砼主梁，并連通原橫隔梁，保證新舊結(jié)構(gòu)成為整體，共同受力。這種方法適用于主體結(jié)構(gòu)基本完好、而承載力不能滿足要求的情況。但是，在加固過程中必須中斷交通，且工藝復(fù)雜，工程量大，對原結(jié)構(gòu)的損傷較大。

5.錨噴混凝土加固法。錨噴混凝土加固法指的是先將錨桿錨入補強部位結(jié)構(gòu)內(nèi)，掛設(shè)補強鋼筋網(wǎng)，再噴射一定厚度的混凝土，使其與原結(jié)構(gòu)共同承受外力的組合結(jié)構(gòu)。此種加固法在漿砌片石板拱橋加固中運用較多。

6.預(yù)應(yīng)力鋼絲束法。沿梁腹側(cè)面按拋物線形敷設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼絲束，在梁底每隔一定距離（50～1OOcm）設(shè)置一根定位箍，用以固定鋼絲束的形狀，鋼絲束的兩端穿過梁端翼緣板伸至粱頂錨固。張拉預(yù)應(yīng)力鋼絲束，通過定位箍使梁獲得預(yù)應(yīng)力；再通過噴射砼使預(yù)應(yīng)力鋼絲束及定位箍與梁體形成整體。這種加固方法的受力明確，效果明顯，但箍圈的構(gòu)造較復(fù)雜。

7.灌縫膠灌注法。如果梁體嚴重變形或出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫，應(yīng)加強實地觀測和試驗檢測，根據(jù)觀測現(xiàn)象對裂縫或變形的成因進行分析，同時采取相應(yīng)的施工措施進行加固。如果梁體的剛度和承載能力都無法達到設(shè)計要求，則最好采用灌縫膠灌注處理裂縫，進而采用體外預(yù)應(yīng)力加固法、粘貼碳纖維加固法、新澆注混凝土增大梁體截面加固法、種植或粘貼鋼筋加固法等補強措施，改善粱體的抗彎承載力。

四、結(jié)束語

由于施工質(zhì)量和橋梁設(shè)計等方面的原因，使得橋梁的檢驗和加固成為必要，并且目前我國已有一定數(shù)量的橋梁發(fā)生老化，危橋逐年增多，因此對原有橋梁進行加固補強、改造翻新，最大程度利用現(xiàn)有資源，保證其使用安全，延長其使用壽命已成為工程界關(guān)注的一個重大課題。