公路橋梁工程常見(jiàn)病害及加固處治技術(shù)的探析

郝小強(qiáng)

山西路橋第六工程有限公司 山西晉中 030600

在最近幾年中，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷快速發(fā)展，有效加快了我國(guó)道路橋梁工程項(xiàng)目的發(fā)展速度。不過(guò)，隨著我國(guó)交通運(yùn)輸量的不斷快速上升，而現(xiàn)有的很多公路橋梁工程因施工技術(shù)較落后、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較低等，經(jīng)過(guò)在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行中遭受多種因素的影響，如車(chē)船撞擊、洪水沖刷等，常常會(huì)產(chǎn)生多種不同的病害，對(duì)公路橋梁工程的使用安全性造成嚴(yán)重威脅，甚至?xí)?lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，引發(fā)嚴(yán)重的人員傷亡事故?；诖?，本文對(duì)公路橋梁工程常見(jiàn)病害及加固處治技術(shù)進(jìn)行深入研究，具有重要意義。

1 公路橋梁工程中的常見(jiàn)病害

1.1 鋼筋銹蝕

如果鋼筋保護(hù)層厚度偏薄、混凝土密實(shí)度比較小，則極易導(dǎo)致鋼筋銹蝕。在我國(guó)北方地區(qū)，常常會(huì)在橋梁路面上撒鹽而避免橋面冰凍，但是采用這種方法時(shí)，鋼筋結(jié)構(gòu)內(nèi)極易滲入富含Cl-的鹽水，而在我國(guó)南方地區(qū)中因存在較為嚴(yán)重的工業(yè)污染問(wèn)題而形成潮濕環(huán)境與酸性氣體，所以極易導(dǎo)致橋梁鋼筋出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象。當(dāng)鋼筋銹蝕時(shí)，其體積便會(huì)顯著膨脹，進(jìn)而積壓周邊混凝土結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)剝蝕、開(kāi)裂問(wèn)題。同時(shí)混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力會(huì)降低，與此同時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積還會(huì)減小，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的抗彎性能、抗拉性能造成嚴(yán)重影響，降低混凝土對(duì)鋼筋的握裹力。因此，當(dāng)橋梁鋼筋銹蝕時(shí)，便會(huì)嚴(yán)重影響橋梁結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性，縮短橋梁結(jié)構(gòu)的使用壽命[1]。

1.2 墩臺(tái)基礎(chǔ)病害

公路橋梁墩臺(tái)在長(zhǎng)時(shí)間使用過(guò)程中需要承受上部結(jié)構(gòu)荷載，同時(shí)會(huì)遭受洪水、雨水、大氣等自然界因素的影響與多種不同外力的綜合作用，再加上公路橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)承受過(guò)重活荷載時(shí)，極易不同程度損壞公路橋梁墩臺(tái)的基礎(chǔ)，包括墩身墩臺(tái)、墩臺(tái)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。

1.3 橋面鋪裝層開(kāi)裂

當(dāng)公路橋梁橋面剛度較低時(shí)，公路橋梁橋面在較大沖擊荷載、較重荷載作用下會(huì)發(fā)生變形現(xiàn)象，最終造成橋面鋪裝層開(kāi)裂。其中，橋面鋪裝層開(kāi)裂的主要表現(xiàn)形式包括嚴(yán)重的鋪裝破裂、不規(guī)律的網(wǎng)狀裂縫、規(guī)則的縱橫向裂縫等。而當(dāng)橋梁主體結(jié)構(gòu)、面板、橋面鋪裝層出現(xiàn)不協(xié)調(diào)變形現(xiàn)象時(shí)會(huì)發(fā)生一定的附加應(yīng)力，最終導(dǎo)致縱橫向裂縫的發(fā)生。尤其是建設(shè)時(shí)間比較長(zhǎng)的公路橋梁工程，因其不夠重視橋面鋪裝層，設(shè)置較少的配筋量、鋼筋直徑偏小，所以經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)承載構(gòu)件、橋面鋪裝層連接不牢固問(wèn)題。

1.4 伸縮縫破損

當(dāng)出現(xiàn)伸縮縫選型錯(cuò)誤、實(shí)際伸縮縫與設(shè)計(jì)伸縮縫互不相符、設(shè)計(jì)存在漏洞、梁預(yù)制尺寸誤差、反開(kāi)槽施工不當(dāng)?shù)葧r(shí)，極易破損公路橋梁伸縮縫。公路橋梁結(jié)構(gòu)深受伸縮縫的影響，一旦公路橋梁遭受破損，則會(huì)破壞公路橋梁的主體結(jié)構(gòu)，因此一定要采取有效措施及時(shí)處理公路橋梁的伸縮縫病害。

2 公路橋梁工程常見(jiàn)病害的加固處治技術(shù)

2.1 結(jié)構(gòu)性加固處治技術(shù)

①黏貼鋼板加固技術(shù)

在公路橋梁結(jié)構(gòu)受力薄弱位置與受拉面薄弱位置，利用錨栓、雙組環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)劑黏貼鋼板，以實(shí)現(xiàn)錨固目的，同時(shí)構(gòu)成鋼板、粘接劑、混凝土為一體的牽引系統(tǒng)，有助于公路橋梁結(jié)構(gòu)承載力的提高。黏貼鋼板加固技術(shù)具有多種優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，包括施工工藝可靠成熟、便于施工、能夠獲取較好的短期效果、基本不會(huì)破壞橋梁結(jié)構(gòu)等，所以在公路橋梁加固中，常常會(huì)選用這種加固技術(shù)。因此，當(dāng)公路橋梁鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫病害等時(shí)，宜選用黏貼鋼板加固技術(shù)。在運(yùn)用黏貼鋼板加固技術(shù)時(shí)，一定要對(duì)鋼板對(duì)混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度進(jìn)行提高[2]。

②外加預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)

當(dāng)公路橋梁主體遭受荷載力張拉時(shí)，選用預(yù)應(yīng)力材料會(huì)產(chǎn)生偏心預(yù)應(yīng)力，上拉公路橋梁主體結(jié)構(gòu)，從而會(huì)對(duì)部分自重荷載力進(jìn)行抵消。公路橋梁裂縫、變形的發(fā)生率隨著橋梁主體結(jié)構(gòu)承受重力的減輕而不斷降低，有效提高公路橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力。因?yàn)橥饧宇A(yù)應(yīng)力加固技術(shù)具有顯著降低橋梁構(gòu)件預(yù)應(yīng)力水平、施工工期短等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，所以高應(yīng)變混凝土橋梁結(jié)構(gòu)、大跨度重型結(jié)構(gòu)的橋梁構(gòu)件宜選用外加預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)。

③碳纖維加固技術(shù)

在橋梁混凝土構(gòu)件外表面，利用樹(shù)脂類(lèi)粘結(jié)材料粘結(jié)碳纖維布。因?yàn)槔w維復(fù)合材料選用的膠合劑是比較強(qiáng)的，在混凝土表層面黏貼碳纖維布以后，混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部會(huì)滲入纖維復(fù)合材料，形成樹(shù)脂混凝土，有助于混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的提高，能夠有效傳遞剪力，促使混凝土更好的握裹鋼筋結(jié)構(gòu)，能夠更好的加固補(bǔ)強(qiáng)公路橋梁鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

2.2 非結(jié)構(gòu)性加固處治技術(shù)

主拱圈加固、伸縮縫維修、主梁與掛梁加固、橋面鋪裝加固等均屬于非結(jié)構(gòu)性加固處治技術(shù)。第一，主拱圈加固，當(dāng)主拱圈薄弱構(gòu)件因受荷載沖擊而產(chǎn)生很多裂縫、遭受較大受力時(shí)，通過(guò)對(duì)橫梁截面尺寸進(jìn)行增大，擴(kuò)大受力面積，有助于主拱圈構(gòu)件承載能力的提高；第二，主梁與掛梁加固，即將縱向受拉鋼筋加裝在橋面原鋪裝層，選用澆筑鋼纖維混凝土，鋪裝橋梁的負(fù)彎矩區(qū)域，促使其與梁頂翼緣板變?yōu)橐粋€(gè)更為牢固的整體，有助于公路橋梁結(jié)構(gòu)抗拉能力的提高；第三，橋面鋪裝加固，主要對(duì)因質(zhì)量差、混凝土性能差而導(dǎo)致的橋梁病害進(jìn)行有效處理，選用高質(zhì)量的混凝土修補(bǔ)材料進(jìn)行有效加固，TK聚合物砂漿中的活性分子結(jié)構(gòu)可以與水泥中的一些離子進(jìn)行有效置換，有助于橋梁結(jié)構(gòu)變形應(yīng)力承受程度的提高[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)車(chē)輛數(shù)量的不斷增加，顯著提高了公路橋梁工程的強(qiáng)度荷載與使用頻率，再加上其他因素的影響作用，導(dǎo)致公路橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)越來(lái)越多的病害問(wèn)題，不但縮短公路橋梁工程的使用壽命，而且會(huì)嚴(yán)重威脅人們的出行生命安全，必須要采取有效措施處理橋梁病害問(wèn)題。本文對(duì)公路橋梁工程常見(jiàn)病害及加固處治技術(shù)進(jìn)行了深入研究，以期對(duì)公路橋梁工程的加固起到一定的借鑒作用。