探讨道路桥梁的病害情况分析及加固技术胡哲彬

胡哲彬

上海建工四建集团有限公司上海201103

摘要：：稳固的道路桥梁结构和其运营效果和使用寿命有直接关系。如果在使用中产生松散、腐蚀、损伤等结构病害，不仅使道路桥梁结构的稳定性受到影响，还使事故发生概率增加，对人民的财产和生命安全造成威胁。所以分析道路桥梁常见的病害原因，并采取相应的加固技术有重要的意义。

关键词：道路桥梁；病害；加固技术

引言

随着社会经济的不断发展，道路中的机动车数量逐渐增多，桥梁便承载巨大的车流量。在此种趋势下，道路桥梁工程如若质量未达到国家要求的标准，会使桥梁面临坍塌的危险。然而，我国大部分地区都会出现道路桥梁问题，在此种情况下，此问题应得到相关人员的高度重视。

1在道路桥梁项目中运用加固技术的意义所在

在开展道路桥梁工程建设工作的时候，因为受到设计以及施工等的影响，经常会出现配筋较小或是尺寸不合适的问题。在后续的运行过程中，难以避免的会遇到恶劣气候或是腐蚀等问题的影响，它们的存在均会对项目的使用时间以及安全造成一定的影响。对此我们必须认真对待存在的隐患，合理制定加固策略。只有这样才能够提升项目本身的通行水平，增加使用时间，而且还能够从一定意义上带动国家的道路桥梁工程建设事业的发展。同时，从经济的层面来看的话，积极开展加固工作，还能够节省重建资金，可谓是一举多得。

2桥梁概况

该桥梁是某高速公路辅路上的一座简支T梁，1996年建成通车，建成10年后因为需要增加3.5m的人行道，进行过一次加宽设计。该高速公路辅路原设计为2车道，设计荷载等级为公路二级。因技术改造，该道路提级为城市主干路，车道数增加至3车道，道路提级后荷载等级由公路二级提高为城-A级。

3道路桥梁常见的病害

3.1路面铺装层裂痕

①施工单位选用半刚性的材料来进行路面铺装，虽然有效的保障了路面结构的抗压性，但是，其在实际应用中极易受到户外环境的影响，诸如气温的快速变化，对其结构性能产生严重影响，最终导致路面铺装层出现裂痕；②施工人员在路面铺装施工中的操作不规范，进而对施工效果造成不利影响；或是没有严格参照相关标准来配置混凝土，也就无法保证铺装路面的强度，进而导致裂痕的问题；③道路桥梁工程在实际应用中，或是路面承载的负荷过大，或是司机超载行驶，或是紧急刹车等都可能会对路面质量造成不利影响。这种情况下，路面在反复挤压与摩擦中就会出现裂痕。

3.2道路桥梁的剥蚀问题

道路桥梁工程由于在施工和运营期间受人为或地理因素等的影响，会产生剥蚀问题，如铺装层表面掉皮或存在蜂窝面，都会导致出现剥落问题，路桥工程一旦产生剥蚀现象，除了会对其整体外观效果造成影响之外，还会使钢筋外露，加快结构的腐蚀。

3.3承载梁端头局部破损

设计阶段桥梁工程出现失误，特别是计算伸缩缝时，如果误差较大，会使后期运营梁端头产生损坏；路桥工程正式运营之后，因为伸缩缝被反复碾压，其荷载作用也会减弱伸缩装置的作用；施工中如果对伸缩缝施工技术没有进行合理的控制，也会引发伸缩装置质量问题，对梁端头的受力情况造成影响。

3.4混凝土碳化问题

碳化问题的主要原因来自自然要素。具体来讲，混凝土中的氢氧化钙会和大气之中的二氧化碳结合形成碳酸钙，此时混凝土的酸碱度就会改变。当它的酸碱度降低的时候，混凝土就无法保护钢筋，而且还会导致钢筋腐蚀，最终使得它的使用时间缩短，影响到广大群众的出行。

4道路桥梁加固的一般流程

道路桥梁会因为种种原因产生病害，在道路桥梁发生病害之后，要及时采取措施，或加固维修，或更换道路桥梁，以保证交通的安全和效率。更换道路桥梁耗时耗力，需要大量的资金，在道路桥梁病害不太严重的情况下，多数选择维修加固桥梁。要加固道路桥梁，首要的就是要鉴定道路桥梁的可靠性，了解道路桥梁病害的具体情况，这对后期的工作至关重要。其次要确定加固的方案，制定出加固道路桥梁的大体方案，完成这步之后，就需要将方案进一步的细化，做出具体的加固设计，再结合实际情况，组织施工人员进行施工，高效地完成施工任务，在竣工之后，要对加固工程进行验收。

5道路桥梁加固技术

5.1桥面铺装加固技术

当前桥面铺装加固技术主要包括：局部修复凿补、重新浇筑混凝土面板、桥面补强层等加固技术。桥面铺装层碎裂和脱落适用于局部修复凿补加固技术，施工时需要施工人员处理干净表面的凿毛和凿出的松散物，使铺装结构内部骨料外露，然后再运用一定配比的混凝土进行修补，修补之前先适用标号相同的粘结材料或水泥涂刷，使混凝土之间的黏结性能增强；严重破损的路桥面层的修补需要全部拆除铺装层，适合用重新浇筑混凝土面板加固技术；剥离层的复原和裂缝的修补比较适合桥面补强层加固技术，可以使桥梁的承载能力和梁板的抗弯能力得到提升，延长使用路桥的期限。

5.2下部结构加固设计技术

5.2.1盖梁加固设计

现况桥梁为普通钢筋混凝土T型墩，对下部结构建模进行分析计算，正常使用极限状态下，原盖梁抗弯承载能力和抗剪承载能力均不能满足提级后弯矩及剪力设计值；按提级后荷载计算原盖梁截面最大裂缝0.23mm>0.2mm，不满足规范要求。需对盖梁进行加固设计。盖梁加固方案采用增大截面法，在盖梁两侧及底面各增加30cm。经过计算，加固后的盖梁截面最大裂缝0.17mm<0.2mm，满足规范要求。计算结果满足提及后弯矩及剪力设计值（表1）。

表1

5.2.2墩柱加固设计

根据裂缝宽度不同，可采用表面封闭法或灌浆法进行混凝土结构裂缝的修补。表面法适用于宽度小于0.15mm的裂缝处理；自动低压渗注法适用于数量较多、宽度在0.1~1.5mm的裂缝处理；而压力灌注法则适用于较深、宽度大于0.15mm的裂缝处理。原墩柱结构上发现有环向裂缝，最大B=0.22mm。为封闭裂缝并提高墩柱截面的承载能力，采用灌注环氧树脂，墩柱外包钢的加固方法。

5.2.3桩基加固设计

桩承载力计算书按（《公路桥涵地基和基础设计规范》JTGD63-2007）计算结果如下：单桩承载力容许值：3162KN，新建T梁加固按3车道计算单桩荷载：2084KN，原桩基单桩承载能力满足加固后荷载等级要求；原则上不需要加固。

5.3外包裹型材加固

具体来讲，该方法指的借助包裹等方法，将钢材等固定到要加固的构件附近。比如在进行构件的加固工作之时，一般使用湿式外包法，在具体处理的时候，我们依靠环氧树脂灌浆技术将材料粘接到需固定的构件附近，此时我们就能够得到一个牢固的综合体，实现了加固之意。当加固完成以后，结构在材料以及加固体的双重力的影响之下，它的受压以及受拉面积会改变，此时项目的刚度和受力能力等都有所提升。该方法的优点非常明显，比如施工方便、工作量较小、稳定牢固，不过这并不表示其没有缺点，相反的它的缺点在于加固的时候耗费的材料非常多。

5.4桥梁加固增强技术

对于路桥地基沉降不均匀的问题，相应人员应运用桥梁加固增强技术，如运用碳纤维修复加固混凝土的方法，此种方法是道路桥梁工程中的常用方法。此种方法指对于一些强度较佳的碳纤维材料，施工人员在运用环氧树脂手段的前提下，使其成为一种强度更大的材料。此外，在运用粘结剂的基础上，施工人员在横向方向或竖向方向对其进行一定程度的拉伸，在不断拉伸的过程中，使其粘性程度逐渐增强，进而使其粘附在道路桥梁的表面上，使其成为一个新整体。从而使其刚度性能逐渐增强，在运用此种方法的情况下，便使桥梁结构的抗压性能逐渐增强，从而使其具有较强的性能。如对于南方的某道路桥梁工程而言，便具有较大程度的现实意义，在施工人员运用相应图纸的情况下，使碳纤维粘度范围处于合理的状态中，同时，对于质量较差的劣质层，使用砂轮机对其进行一定程度的打磨，此外，施工人员对碳纤维布进行不断的裁剪，按照从上到下、从左到右的顺序，从而使南方道路桥梁工程呈现良好的发展状态。

5.5间接加固法

5.5.1预应力加固法

预应力水平拉杆加固法是针对混凝土受弯构件的加固方法。混凝土受弯构件，在预应力及新增外部载荷的共同作用下，在拉杆的内部会形成轴向力，对构件形成偏心压力。在该作用力的作用下，外载荷对构件的影响将会明显降低，进而使构件的整体抗弯承载能力得到提高。此外，通过这种压力的传递方式，可以强化构件的整体性能，对混凝土的裂缝发育有一定控制作用。钢筋混凝土构件在完成预应力下撑拉杆加固后，便与被加固构件形成一个超静定结构体系，在预应力和外载荷的共同作用下，拉杆产生的轴向力便通过构件结点传递至被加固件，改变了被加固件的截面内力特征，抵消了部分外载荷，进而提高被加固构件的整体承载性能。

5.5.2增加支撑点加固法

增加承压构件的支点可减小构件的跨度距离，降低其作用在被加固构件上载荷作用，进而提升构件整体的承载性能。它的优点在于施工难度较低，不足之处在于修复会导致之前的结构被破坏。

5.6辅助结构件加固法

该加固技术主要是采用辅助构件承载被加固结构件的所受作用力。桥梁承压构件在经过这种方法加固后，其支座附近截面积将会明显增加，被加固构件的整体承载性能也会得到改善。

结语

道路桥梁的安全对于人们的出行和运输产业的安全具有重要的意义，桥梁病害问题要及早预防。选择技术手段时，要参考实际情况，对于桥梁的状况进行整体性的分析，灵活处理。加固桥梁时，要有序进行各道工序，严格执行技术要点，将桥梁加固工程落到实处，全面提高桥梁的安全性能。

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