道路橋梁的常見(jiàn)結(jié)構(gòu)病害及加固技術(shù)

劉福磊 門(mén)登龍

摘 要：橋梁的結(jié)構(gòu)組成較為復(fù)雜，運(yùn)營(yíng)環(huán)境特殊，易在內(nèi)外部因素的共同作用下，發(fā)生結(jié)構(gòu)受損等異常情況。針對(duì)此問(wèn)題，施工單位需將檢測(cè)工作落實(shí)到位，判斷橋梁各結(jié)構(gòu)的質(zhì)量情況，必要時(shí)采取加固措施，使橋梁恢復(fù)至正常的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：道路橋梁;結(jié)構(gòu)病害;加固技術(shù)

0 引言

在交通量不斷增加、荷載等級(jí)的提高以及外界環(huán)境因素的影響下，橋梁會(huì)出現(xiàn)各種各樣的病害。病害的發(fā)生直接影響到橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性，因此加強(qiáng)對(duì)病害的監(jiān)測(cè)、及時(shí)對(duì)病害進(jìn)行修復(fù)，成為當(dāng)前我國(guó)公路養(yǎng)護(hù)管理部門(mén)的工作重點(diǎn)。

1 道路橋梁的常見(jiàn)結(jié)構(gòu)病害

1.1 高速公路橋梁上部結(jié)構(gòu)病害

高速公路橋梁的上部結(jié)構(gòu)與車(chē)輛接觸最多，其安全性直接影響高速公路橋梁的結(jié)構(gòu)安全。在日常對(duì)高速公路橋梁的安全檢查維護(hù)過(guò)程中，應(yīng)該將其列為重點(diǎn)管理內(nèi)容。如果檢查不及時(shí)就會(huì)對(duì)橋梁的安全性造成很大影響，嚴(yán)重影響高速公路橋梁的使用年限。其中較為常見(jiàn)的問(wèn)題是，高速公路橋梁的主梁經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象，主要是橋梁混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生收縮或梁體受到撓曲造成的。這些問(wèn)題的出現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致高速公路橋梁發(fā)生安全問(wèn)題，特別是混凝土的剪力過(guò)大，造成支座兩側(cè)出現(xiàn)一些縫隙，給混凝土澆筑的橋梁安全帶來(lái)隱患，導(dǎo)致主梁發(fā)生開(kāi)裂現(xiàn)象。

1.2 高速公路橋梁下部結(jié)構(gòu)病害

橋梁下部結(jié)構(gòu)中，蓋梁是經(jīng)常發(fā)生病害的構(gòu)件。蓋梁作為橋梁梁體部分的重要支撐，會(huì)起到關(guān)鍵的作用，能夠?yàn)楦咚俟窐蛄旱陌踩鸬街匾谋Ｗo(hù)作用。蓋梁的結(jié)構(gòu)受力相對(duì)比較簡(jiǎn)單，只是受到重力的影響，特別是受到剪力和軸力的影響。常見(jiàn)的問(wèn)題是發(fā)生氧化腐蝕和裂縫，會(huì)對(duì)橋梁的安全性構(gòu)成重大隱患。墩臺(tái)也是經(jīng)常發(fā)生病害的構(gòu)件。墩臺(tái)的主要作用是將高速公路橋梁的結(jié)構(gòu)荷載傳遞給地基，保證橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固。墩臺(tái)在實(shí)際的使用過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)受到天氣、溫度等自然條件的影響，發(fā)生腐蝕和損壞等問(wèn)題，對(duì)橋梁的安全使用造成影響。

1.3 道路橋梁鋼筋銹蝕

鋼筋是道路橋梁中的重要支撐結(jié)構(gòu)，在我國(guó)的道路橋梁施工中，會(huì)使用到大量的鋼筋，而鋼筋會(huì)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用后，會(huì)出現(xiàn)鋼筋銹蝕的病害。造成鋼筋氧化病害的主要問(wèn)題是鋼筋周?chē)难趸锊粩嘣黾?，?huì)加速鋼筋周?chē)炷恋呐蛎浰俣?，混凝土在不斷積聚的壓力作用下，就會(huì)出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，使鋼筋暴露在空氣之中，空氣中的水分就會(huì)逐漸與鋼筋發(fā)生氧化反應(yīng)，當(dāng)氧化反應(yīng)達(dá)到一定程度后，鋼筋的強(qiáng)度和質(zhì)量就會(huì)明顯下降，鋼筋的抗壓能力、抗彎曲能力都會(huì)有不同程度的降低，嚴(yán)重時(shí)鋼筋還會(huì)斷裂，無(wú)法對(duì)道路橋梁進(jìn)行支撐，最終導(dǎo)致道路橋梁坍塌，引發(fā)嚴(yán)重的危害。鋼筋銹蝕是道路橋梁養(yǎng)護(hù)中常見(jiàn)的病害，需要養(yǎng)護(hù)和維護(hù)人員給予高度的重視，加強(qiáng)對(duì)鋼筋結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)，保證鋼筋結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

1.4 橋梁墩臺(tái)病害問(wèn)題

橋梁墩臺(tái)病害也是道路橋梁常見(jiàn)的病害類(lèi)型之一，主要是因?yàn)樗臈l件變化或季節(jié)交替而發(fā)生的基礎(chǔ)性病害，還會(huì)因?yàn)檐?chē)流量過(guò)大，橋梁墩臺(tái)承受的應(yīng)力分布不均勻而造成橋梁墩臺(tái)出現(xiàn)裂縫。橋梁墩臺(tái)施工時(shí)質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，或缺乏科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，也會(huì)導(dǎo)致橋梁墩臺(tái)出現(xiàn)多種基礎(chǔ)性病害。橋梁墩臺(tái)出現(xiàn)病害之后，橋梁墩臺(tái)的承重能力就會(huì)大打折扣，無(wú)法承載道路橋梁自身重力和車(chē)輛的壓力，最后導(dǎo)致道路橋梁出現(xiàn)坍塌等問(wèn)題，是危害道路橋梁的主要病害。

2 加固技術(shù)

2.1 增加鋼筋混凝土懸臂挑梁

在公路橋梁的改建方法中，增加鋼筋混凝土懸臂挑梁是最為基礎(chǔ)的一項(xiàng)改建方法，它可以和其他的橋梁加固方法一起并行使用，使功效呈數(shù)倍增加。在舊公路橋梁整體結(jié)構(gòu)正常的基礎(chǔ)上，在達(dá)到改建基本提載準(zhǔn)求時(shí)，可以對(duì)橋梁主要承重結(jié)構(gòu)的上部位置進(jìn)行科學(xué)合理的加固處理。不僅如此，需要對(duì)其舊橋橋面的鋪裝層進(jìn)行不斷的鋼筋混凝土強(qiáng)化處理。在此基礎(chǔ)上，增設(shè)人行道和車(chē)輛行駛道的懸臂板，再將人行道板和欄桿進(jìn)行安裝，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)橋面寬度的增加。增加鋼筋混凝土懸臂挑梁的改建方法主要適用于梁式橋和拱式橋，通常利用此種方法對(duì)橋面進(jìn)行一定的拓寬，但改建方法的主要優(yōu)勢(shì)是其橋墩無(wú)需拓寬，減少了工作量，顯著提高工作人員的工作效率。

2.2 增加邊梁、邊拱

在公路橋梁的改建加固過(guò)程中，橋梁一側(cè)的欄桿和人行道板徹底拆除之后，要想真實(shí)有效地實(shí)現(xiàn)公路橋梁的拓寬，則需要在一側(cè)設(shè)置邊梁。對(duì)于新橋梁和舊橋梁之間的連接結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，承受的壓力有限，僅能承載自身重力、人群荷載和人行道恒載，并且不會(huì)受到就公路橋梁性能的影響。要想保證公路橋梁在拓寬時(shí)安置新增梁，橋墩頂寬度扮演著重要的角色，只有對(duì)其進(jìn)行科學(xué)合理的測(cè)量和分析，倘若此改建方法不可實(shí)行的話，則需要對(duì)蓋梁進(jìn)行一定的拓寬處理。

2.3 直接加固

橋梁的運(yùn)營(yíng)環(huán)境復(fù)雜，合理采取加固措施有利于維持橋梁的穩(wěn)定性。直接加固是較為基礎(chǔ)的方法，該方法以混凝土構(gòu)件的實(shí)際特點(diǎn)為立足點(diǎn)，向該處增添與原結(jié)構(gòu)材料相兼容的材料，通過(guò)新增材料的作用提高混凝土的穩(wěn)定性。在直接加固的方法體系中，粘貼鋼板是重要方法之一，其利用適量的建筑結(jié)構(gòu)膠，將合適尺寸的鋼板粘貼在混凝土結(jié)構(gòu)上，以提高混凝土的承載能力。

2.4 加強(qiáng)橋梁改建工程

隨著交通量的不斷加大，改建危橋工程逐漸成為養(yǎng)護(hù)橋梁工程的工作重心。隨著橋梁養(yǎng)護(hù)管理部門(mén)對(duì)危橋改造工程的資金注入，橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)水平也得到了提升。應(yīng)合理利用舊橋資源，聯(lián)合路網(wǎng)對(duì)不符合交通量且處于交通樞紐部位的危橋進(jìn)行改造。為降低成本，在不污染環(huán)境的情況下應(yīng)優(yōu)先考慮對(duì)舊橋進(jìn)行加固，如因橋梁結(jié)構(gòu)引起的橋梁荷載過(guò)低則應(yīng)考慮拆除重建。舊橋加固過(guò)程中工作難度比較大，需要結(jié)合技術(shù)發(fā)展情況選擇施工工藝，同時(shí)減少對(duì)原有結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全的損失，加大對(duì)原結(jié)構(gòu)的利用率，改善其結(jié)構(gòu)的耐久性，并增加承載能力，使得承載能力符合現(xiàn)有交通量，減少安全事故。

2.5 補(bǔ)強(qiáng)層加固

適度銑刨原橋面，將雜物清理干凈后加固鋼筋，再于該處組織新鋪?zhàn)鳂I(yè)，形成新的完整橋面結(jié)構(gòu)。銑刨的深度以鋼筋可完全露出為宜，若存在鋼筋數(shù)量不足的情況，需加筋;在鋼筋表面涂抹適量的植筋膠，可改善施工條件，保證了鋼筋與混凝土的充分混合。補(bǔ)強(qiáng)層加固施工采用的是具有良好的韌性和抗裂性的纖維混凝土，施工內(nèi)容簡(jiǎn)單、質(zhì)量可控，可取得較好的加固效果。

2.6 加強(qiáng)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)維修

預(yù)防性養(yǎng)護(hù)維修是指對(duì)早期病害進(jìn)行維修處理，避免病害的繼續(xù)發(fā)展，較為常見(jiàn)的處理技術(shù)是微表處技術(shù)，主要技術(shù)原理是利用高分子改性乳化瀝青、礦料等物質(zhì)，按照一定的配比進(jìn)行調(diào)試，混合物質(zhì)直接鋪設(shè)在路面上，可以快速的與原路面黏合。對(duì)路面整體的防水性和抗滑性都有很大程度的提升，以確保高速公路橋梁路面裂縫處理的有效性。

3 結(jié)束語(yǔ)

橋梁工程維修加固與養(yǎng)護(hù)技術(shù)是橋梁管理中非常重要的一部分，是確保橋梁承載能力、降低橋梁安全隱患的重要手段。所以應(yīng)重視橋梁工程維修加固與養(yǎng)護(hù)工作，提高養(yǎng)護(hù)人員專(zhuān)業(yè)性，投入更精準(zhǔn)的橋梁養(yǎng)護(hù)設(shè)備，學(xué)習(xí)并分析先進(jìn)養(yǎng)護(hù)技術(shù)，結(jié)合實(shí)際情況對(duì)橋梁進(jìn)行合理化養(yǎng)護(hù)，提高橋梁使用年限和承載能力，大幅提升我國(guó)橋梁工程的維修加固與養(yǎng)護(hù)技術(shù)。

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