淺談鋼筋混凝土橋梁安全問題與加固技術(shù)

張思遠(yuǎn) 劉偉

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，交通運(yùn)輸事業(yè)也相應(yīng)的得到了很大進(jìn)步，這就導(dǎo)致諸多年代久遠(yuǎn)的橋梁無法負(fù)荷現(xiàn)代沉重的交通量，再加上當(dāng)時(shí)建筑材料、設(shè)計(jì)水平以及施工工藝等方面的局限，使得橋梁檢測(cè)和加固工程必須被提上日程。本文首先就橋梁加固的意義進(jìn)行了簡(jiǎn)述，然后結(jié)合實(shí)踐，對(duì)導(dǎo)致橋梁安全問題的成因進(jìn)行了較為全面的分析，最后針對(duì)這些問題，提出了現(xiàn)有鋼筋混凝土橋梁的評(píng)估和加固方式，希望通過文章的撰寫能夠給相關(guān)部門工作人員以啟示，制定出適合當(dāng)?shù)氐臉蛄旱母咝Ｔu(píng)估和架構(gòu)方式，為交通事業(yè)的安全發(fā)展出一份微薄之力。

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土;橋梁;加固;評(píng)估

改革開放以來，我國(guó)交通運(yùn)輸事業(yè)發(fā)展迅速，交通運(yùn)輸量更是不可同日而語，車輛密度猛增，單車載重量也大大提高，特別是拖掛車和集裝箱的大量使用，使得重型車輛的數(shù)量日益增多。部分建設(shè)與50-70年代的橋梁受到當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)初衷和施工水平方面的影響，再加上使用過程中的自然損害，已經(jīng)無法負(fù)荷當(dāng)下的交通運(yùn)輸量，埋下了重大的安全隱患。使用加固技術(shù)對(duì)這些橋梁進(jìn)行加固，能夠極大的提高舊橋的承受能力，延長(zhǎng)使用壽命，同時(shí)還能節(jié)省資金和時(shí)間，獲取高額的經(jīng)濟(jì)回報(bào)。

1 橋梁加固的意義

從一座橋梁建成投入使用的那一刻起，橋梁就會(huì)有維修、改造和加固的需求，橋梁加固主要就是針對(duì)那些已經(jīng)長(zhǎng)期使用、變舊的橋梁，延續(xù)其使用功能的一種處理辦法。對(duì)橋梁加固后，可以使得原先需要報(bào)廢的橋梁繼續(xù)進(jìn)行使用，或者使得原來的橋梁大幅度增加承受能力，更好的滿足當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的使用需求，另一方面來說，在舊橋上進(jìn)行改造比重新修一座橋要花費(fèi)的時(shí)間和金錢要少得多，還可以有效避免因?yàn)闃蛄禾斐傻娜藛T和財(cái)產(chǎn)損害，一舉多得。

2 橋梁安全問題成因

在對(duì)橋梁進(jìn)行加固之前，應(yīng)該首先就橋梁的損害原因進(jìn)行確認(rèn)，以此來制定相應(yīng)的修復(fù)和加固方案。除了突發(fā)性的橋板斷裂這一特殊事件外，一般的橋梁病害主要有裂縫、剝落、沖刷、撞損、鋼筋銹蝕以及蜂窩等現(xiàn)象，其中又一裂縫最為常見，會(huì)直接影響到橋梁的承受能力，混凝土產(chǎn)生裂縫后，會(huì)將內(nèi)部的鋼筋暴露在空氣中，導(dǎo)致鋼筋產(chǎn)生銹蝕。造成以上這些危害現(xiàn)象的主要原因有以下幾點(diǎn)：

2.1 設(shè)計(jì)施工過程存在隱患

在建筑橋梁的時(shí)候，設(shè)計(jì)者在最初的設(shè)計(jì)方面原因會(huì)直接導(dǎo)致橋梁安全隱患，這種設(shè)計(jì)問題主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是設(shè)計(jì)不合理，如截面尺寸和鋼筋配置不符合力學(xué)要求等，這種橋梁在開始使用的時(shí)候就會(huì)存在安全隱患;第二種就是設(shè)計(jì)的時(shí)效性，就是說這個(gè)橋梁在設(shè)計(jì)的時(shí)候是考量當(dāng)時(shí)的交通運(yùn)載量進(jìn)行設(shè)計(jì)的，但是隨著我國(guó)交通運(yùn)載量的不斷提升，該橋梁無法負(fù)荷當(dāng)代的交通運(yùn)載量，繼續(xù)使用會(huì)出現(xiàn)安全隱患。

施工過程也會(huì)導(dǎo)致安全隱患，比如施工質(zhì)量沒有達(dá)到設(shè)計(jì)方案中的要求，建筑裁量使用不恰當(dāng)，施工品質(zhì)不良等，這種橋梁也是在開始使用的時(shí)候就已經(jīng)埋下安全隱患了。

2.2 環(huán)境問題帶來安全問題

過冷或過熱的溫度、當(dāng)?shù)氐臍夂颉U水廢氣的排放等都會(huì)對(duì)橋梁造成影響，使得混凝土橋梁出現(xiàn)劣化的現(xiàn)象，多種原因相互作用，更是可以形成惡性循環(huán)，在日常使用過程中，常見的橋梁劣化現(xiàn)象主要有裂縫、沖刷、剝落、蜂窩、鋼筋銹蝕等，每一種劣化現(xiàn)象都會(huì)對(duì)橋梁的使用造成安全隱患。

2.3 橋梁使用過程不夠規(guī)范

這里的使用不規(guī)范主要指的車輛的超載和超限情況，對(duì)我市管轄范圍內(nèi)的橋梁進(jìn)行考察可以發(fā)現(xiàn)，很多公路橋梁都出現(xiàn)了不同程度的損壞，橋梁面板坑洼現(xiàn)象頻現(xiàn)，梁板出現(xiàn)很多裂縫以及鋼筋外露等，大多數(shù)情況下，這些都是由車輛超載超限導(dǎo)致的。車輛超限會(huì)產(chǎn)生過大的彎矩或者剪力，使得梁板彎曲變形，彎曲導(dǎo)致裂縫，在支座附近也會(huì)出現(xiàn)剪切裂縫，超載會(huì)導(dǎo)致橋面負(fù)載過大，使得鉸縫混凝土發(fā)生開裂，直接導(dǎo)致橋面橫向分布遭到削弱，板橋承受了過大的負(fù)荷，嚴(yán)重的時(shí)候，會(huì)形成單塊板受力的情況，直接造成橋板斷裂，嚴(yán)重威脅過往車輛和行人的生命和財(cái)產(chǎn)安全，如果處理不及時(shí)，很可能會(huì)形成重大安全事故。

2.4 自然災(zāi)害

這里說到的自然災(zāi)害主要指的是地震還有洪水等現(xiàn)象，這兩種自然災(zāi)害是對(duì)橋梁可以造成直接損毀的巨大成因。

3 鋼筋混凝土橋梁評(píng)估方式及加固

3.1 鋼筋混凝土橋梁的評(píng)估

為了保證橋梁的安全使用，責(zé)任單位需要建立健全的檢測(cè)和預(yù)警系統(tǒng)。定期對(duì)橋梁的受損情況進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)具體情況進(jìn)行安全評(píng)估，確定使用情況，判斷是否可以繼續(xù)使用。在我國(guó)，主要使用檢測(cè)和計(jì)算結(jié)合的方式進(jìn)行評(píng)估，責(zé)任單位需要嚴(yán)格按照《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》，對(duì)責(zé)任橋梁進(jìn)行定期評(píng)定并采取針對(duì)性的養(yǎng)護(hù)措施，同時(shí)還需要委托具有相關(guān)資質(zhì)的單位進(jìn)行二次檢測(cè)，并進(jìn)行相關(guān)的加固和維護(hù)。

3.2 鋼筋混凝土橋梁的加固

（1）加固原則。在進(jìn)行加固方案制定的時(shí)候，一定要考慮到費(fèi)時(shí)長(zhǎng)短、效率高低、交通使用情況、耐久度等方面綜合考慮，所謂的補(bǔ)強(qiáng)加固，就是通過加強(qiáng)或者修復(fù)橋梁的部分構(gòu)件，來完成整體承載能力的提升，所以一般會(huì)將不更改原有結(jié)構(gòu)作為基本原則，只有在特殊情況下，才可以申請(qǐng)更改。另外安全、經(jīng)濟(jì)、美觀、使用也是橋梁加固的原則。

（2）加固方式?；A(chǔ)沖空。即在橋梁沖空的部位使用灌注混凝土的方式進(jìn)行填充，用來填充的混凝土有著嚴(yán)格的要求，其標(biāo)號(hào)應(yīng)該大于C20。

支撐加固。該加固方式主要針對(duì)以下情況：橋梁因?yàn)榈鼗痪鶆蚨鴮?dǎo)致沉降，進(jìn)而發(fā)生橋臺(tái)側(cè)墻開裂或者向外傾倒的情況。修復(fù)方式是在側(cè)墻的外傾部位修建支撐墻，通常使用的裁量有漿砌片石或者混凝土等。

裂縫加固。主要針對(duì)的是主拱圈出現(xiàn)裂縫的情況，常用的方式是在拱背處或者拱腹處進(jìn)行加固，加固的時(shí)候應(yīng)該充分考量橋下河道的流量以及交通等因素，目前采用的拱腹加固的方式較多，主要是因?yàn)榭梢栽诠袄邫M系梁處進(jìn)行加固，可以節(jié)省材料的使用，降低加固費(fèi)用，而且安全性也能得到保證。

損毀維修。橋梁上有很多的附屬設(shè)施，比如錐坡或者橋頭護(hù)岸等，這些部位是非常容易遭到水流損壞的，在面對(duì)這一類損壞時(shí)，主要通過對(duì)原有結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)的方式處理。橋面更容易受到車輛或者人為的破壞，會(huì)直接影響到橋梁的正常使用，也會(huì)造成嚴(yán)重的安全隱患，對(duì)于這類危害，要視具體的損壞程度和原構(gòu)件的使用價(jià)值進(jìn)行評(píng)估，然后選擇更換或者重建。

危橋處理。根據(jù)《公路橋梁技術(shù)等級(jí)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》的固定，責(zé)任部門對(duì)于轄內(nèi)的橋梁要建立技術(shù)檔案，定期確定橋梁技術(shù)等級(jí)，對(duì)于定級(jí)為三、四類的橋梁，施行跟蹤管理的方式，對(duì)于定級(jí)為危橋的，采取兩方面措施，一方面對(duì)該橋梁施行限載、限速等措施，另一方面如實(shí)向有關(guān)部門反映，申請(qǐng)修復(fù)或者重建資金。

4 結(jié)語

鑒于橋梁損壞危害的不確定性，而且有沒有現(xiàn)成的理論體系，所以橋梁加固就目前來說還屬于初級(jí)探索階段，需要我們積累更多的經(jīng)驗(yàn)，才能總結(jié)出科學(xué)性的加固和維修的方法。在文中我們總結(jié)出了幾種維修加固方法，但是放到具體的實(shí)踐中，還需要做到具體問題具體分析，針對(duì)當(dāng)?shù)貥蛄旱木唧w情況，做出針對(duì)性的加固方案。

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