王慶余（大連公路工程集團(tuán)有限公司，遼寧 大連 116023）

?

橋梁工程常見結(jié)構(gòu)病害及加固技術(shù)

王慶余
（大連公路工程集團(tuán)有限公司，遼寧 大連 116023）

摘 要：橋梁工程在使用的過程中，隨著時(shí)間的推移，會(huì)因受到一些因素的影響而出現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的問題，如果不能得到及時(shí)處理，就會(huì)嚴(yán)重影響到橋梁的質(zhì)量，降低橋梁的使用壽命?；诖?，本文在介紹常見橋梁工程結(jié)構(gòu)病害的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)探討了橋梁工程加固技術(shù)在常見結(jié)構(gòu)病害中的主要應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：橋梁工程；常見結(jié)構(gòu)病害；加固技術(shù)

一、橋梁工程概述

所謂的橋梁工程，就是指建造橋梁的一系列的步驟，主要包括對(duì)橋梁的建設(shè)位置進(jìn)行勘測(cè)、設(shè)計(jì)橋梁的結(jié)構(gòu)類型、對(duì)橋梁進(jìn)行施工、施工完成之后的養(yǎng)護(hù)以及養(yǎng)護(hù)完成之后的檢定等工作流程。橋梁的主要功能是作為交通運(yùn)輸?shù)妮d體，在古代，沒有汽車、卡車等，通過橋梁的主要對(duì)象是人以及牲畜，其載重不大，所以一般不會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)危害。但在今天，火車、轎車以及貨車、卡車等多種車型的出現(xiàn)，給橋梁帶來了很大的負(fù)重，尤其是一些跨度比較大的橋梁，負(fù)重的增加導(dǎo)致了橋梁經(jīng)常出現(xiàn)一些結(jié)構(gòu)上的危害。

二、橋梁工程常見的結(jié)構(gòu)病害

1. 主拱圈斷裂

在橋梁定期檢查過程中，我們經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)橋梁主拱圈中波的波頂出現(xiàn)一些裂縫，這些裂縫不僅包括普通的縱向裂縫，同時(shí)還包括在橋梁拱肋部位出現(xiàn)的裂縫、橋梁的橫向裂縫以及U型裂縫。這些裂縫大多分布得比較密集，一般分布在橋梁拱頂向前以及向后的10m范圍內(nèi)，雖然單一的裂縫對(duì)橋梁的影響不大，但是隨著時(shí)間的推移，過度密集的裂縫就會(huì)造成主拱圈斷裂，嚴(yán)重影響橋梁的質(zhì)量以及通行車輛的安全。

2. 鋪裝層斷裂

橋面的鋪裝層是指為了保護(hù)橋梁的橋面不受到損害，同時(shí)能夠分散來自車輛車輪的集中荷載的一個(gè)保護(hù)層，其大多數(shù)是使用混凝土制作而成的。因此，在對(duì)橋面的鋪裝層進(jìn)行施工時(shí)要結(jié)合混凝土工程的施工規(guī)范進(jìn)行施工，不僅要連續(xù)施工，還要控制施工過程中混凝土的溫度。如果在施工的過程中混凝土出現(xiàn)冷熱不均勻的現(xiàn)象，所施工的橋面鋪裝層就會(huì)出現(xiàn)斷裂的現(xiàn)象。雖然在施工的過程中發(fā)覺不到它的危害，但是隨著橋梁長(zhǎng)時(shí)間的使用，這種由于混凝土冷熱不均勻造成的橋梁鋪裝層裂縫的弊端就會(huì)顯現(xiàn)出來，從而影響行駛車輛的安全。

3. 鋼筋銹蝕

在目前橋梁的設(shè)計(jì)以及施工當(dāng)中，大多的設(shè)計(jì)者更愿意設(shè)計(jì)鋼筋混凝土的橋梁。雖然這種材料的強(qiáng)度相對(duì)比較大，但由于橋梁大多數(shù)支設(shè)在水面上，長(zhǎng)時(shí)間受到潮濕空氣的影響，鋼筋就會(huì)出現(xiàn)銹蝕的現(xiàn)象。鋼筋以后銹蝕，原本正常的部位體積就會(huì)擴(kuò)大膨脹，從而導(dǎo)致膨脹部位對(duì)周圍的混凝土產(chǎn)生擠壓的現(xiàn)象，進(jìn)而使混凝土橋梁出現(xiàn)變形，橋梁的承載力也會(huì)因此變得不均勻，不僅影響了橋梁的質(zhì)量，還會(huì)影響到橋梁的美觀。

4. 墩臺(tái)基礎(chǔ)病害

橋梁的墩臺(tái)在橋梁工程中的主要作用是承受作用，其主要承受來自橋梁的承載力。除了來自橋面的承載力，墩臺(tái)還會(huì)承受由于天氣原因出現(xiàn)的風(fēng)荷載、雨荷載等承載力，因此隨著橋梁使用時(shí)間的增加，橋梁所承受的這種外力也在不斷地增加，并且這種外來力并不只是來自于同一個(gè)方面，這種力的大小也是不固定的，所以由于各部位所承受的力的大小以及力的方向不同，墩臺(tái)會(huì)出現(xiàn)不同程度的變形，從而影響橋梁工程的穩(wěn)定性。

三、橋梁工程加固技術(shù)在常見結(jié)構(gòu)病害中的主要應(yīng)用

1. 橋面鋪裝加固法

橋面鋪裝的加固方法有很多，如局部修復(fù)鑿補(bǔ)法、重新澆筑混凝土面板加固法和橋面的補(bǔ)強(qiáng)層加固法等。局部修復(fù)鑿補(bǔ)法主要是針對(duì)橋梁工程中橋面出現(xiàn)的局部斷裂或者是混凝土的脫落來進(jìn)行修補(bǔ)，在工作中首先要做的就是對(duì)橋面的鋪裝層表面進(jìn)行鑿毛處理，接下來的一個(gè)步驟是清除出現(xiàn)問題部位的破損物，清理干凈之后再使用混凝土對(duì)出現(xiàn)問題的部位進(jìn)行修復(fù)，這是一種比較簡(jiǎn)便且費(fèi)時(shí)費(fèi)力都比較少的橋面鋪裝加固法。重新澆筑混凝土面板加固法對(duì)于橋面破損比較嚴(yán)重的情況，使用局部的修復(fù)方法根本沒有辦法實(shí)現(xiàn)對(duì)其的修復(fù)，所以這種時(shí)候就要在破損的部位重新澆筑混凝土，以保證橋梁的質(zhì)量。還有一種橋面鋪裝加固法是補(bǔ)強(qiáng)層加固法，就是對(duì)橋面承載力比較薄弱的地方設(shè)置補(bǔ)強(qiáng)層，以提高橋面的承載力。

2. 混凝土置換加固法

混凝土置換加固法是指對(duì)橋梁出現(xiàn)問題或者是承載力比較薄弱的部位的混凝土進(jìn)行置換，使用強(qiáng)度更高的混凝土來代替這些位置的混凝土，從而增加橋梁的承載力，提高橋梁的使用年限。但是這種方法存在一定的缺陷，就是在對(duì)指定部位進(jìn)行混凝土置換的期間，影響橋梁的正常使用，在一定程度上降低了人們出行的效率。

3. 灌封膠灌注加固法

橋梁的灌封膠灌注的加固方法主要適用于橋面上裂縫比較大的部位，如果橋梁的主體出現(xiàn)的裂縫比較大，那么存在裂縫的部位承載力必然是最小的，如果長(zhǎng)時(shí)間通過質(zhì)量比較大的卡車或者是貨車之類的車型，就很有可能使橋梁出現(xiàn)斷裂的情況，從而造成嚴(yán)重的交通事故，危及人的生命。為了解決這一安全隱患，在出現(xiàn)比較嚴(yán)重的裂縫的時(shí)候，橋梁的修復(fù)人員大多會(huì)采用灌注膠灌注加固法，對(duì)橋梁主體中裂縫比較大的部位灌注膠，來使裂縫中已經(jīng)斷裂的鋼筋等被重新粘合起來，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁的加固，橋梁的承載力也會(huì)相應(yīng)地得到加強(qiáng)，橋梁的質(zhì)量以及使用壽命得到了進(jìn)一步的提高。

4. 預(yù)應(yīng)力加固法

橋梁的預(yù)應(yīng)力加固法針對(duì)的加固對(duì)象主要是橋梁中的混凝土受彎構(gòu)件，混凝土的受彎構(gòu)件是橋梁中主要存在的構(gòu)件，這種構(gòu)件在受到來自車輪的荷載之后其內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生與之相反的軸向力。與此同時(shí)，由于承受到承載力，橋梁中的拉桿會(huì)產(chǎn)生偏心的壓力，這種壓力會(huì)經(jīng)過一系列的部位傳至橋梁中的混凝土受彎構(gòu)件，從而使該部件受到來自四面八方的拉力，嚴(yán)重影響到混凝土受彎構(gòu)件的使用壽命，自然也會(huì)影響橋梁的質(zhì)量。針對(duì)這種現(xiàn)象，橋梁加固的相關(guān)人員使用預(yù)應(yīng)力加固法對(duì)此進(jìn)行加固處理，對(duì)橋梁的混凝土受彎構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力，使受彎部件中的拉力得到緩解，從而降低了橋面出現(xiàn)裂縫的幾率，同時(shí)在施加了預(yù)應(yīng)力之后，橋梁的混凝土受彎構(gòu)件能夠與橋梁的加固構(gòu)件相連接，成為一個(gè)穩(wěn)定的整體，全面提高了橋梁的承載能力。

5. 外包裹型材加固法

橋梁的外包裹型材加固法，顧名思義就是使用一些型材或者是鋼板，對(duì)橋梁中需要加固的部件進(jìn)行包裹，來進(jìn)行加固。這種加固方法成本很高，但加工操作十分簡(jiǎn)單，并且橋梁加固的相關(guān)人員工作強(qiáng)度十分小，可有效節(jié)省相關(guān)工作人員的時(shí)間和精力。與此同時(shí)，使用這種加固方法對(duì)橋梁的部件進(jìn)行加固之后，橋梁的受力比較均勻，橋梁的受力部件不容易受到損害。在橋梁的加固技術(shù)當(dāng)中，應(yīng)用到外包裹型材加固法的實(shí)例有很多，在此進(jìn)行舉例說明，對(duì)混凝土的構(gòu)件進(jìn)行加固時(shí)，通常會(huì)選擇濕式外包加固技術(shù)，就是指橋梁加固的相關(guān)人員根據(jù)混凝土構(gòu)件受損的程度來選擇合適的鋼材，對(duì)混凝土構(gòu)件運(yùn)用濕式外包技術(shù)進(jìn)行加固，采用此種方式加固的混凝土構(gòu)件所能承受的承載力與之前相比較會(huì)更高，橋梁的質(zhì)量也更好，當(dāng)然橋梁的使用壽命也隨之提高。

某橋梁于1970年落成，三孔25m跨徑雙曲拱橋，主拱結(jié)構(gòu)為7肋6波，2道橫隔板，7道橫系梁，重力式橋墩臺(tái)，橋面凈寬9m。主要病害為：橋面嚴(yán)重?fù)p壞，排水不暢，主拱圈拱波有裂縫和滲水現(xiàn)象，裂縫最寬達(dá)3.2mm。加固方案：由于此橋梁建設(shè)時(shí)間很長(zhǎng)久，主拱圈斷面偏小，僅35cm高、20cm寬，且鋼筋含量小，橫向聯(lián)系偏少，穩(wěn)定性差。本次加固對(duì)每孔上、下游的邊肋與中間一個(gè)肋作為加固對(duì)象，采用外包夯加大拱肋斷面的方法，并每孔增加5道橫系梁。對(duì)橋面系進(jìn)行改造，對(duì)所有裂縫進(jìn)行封閉處理。加固設(shè)計(jì)圖如圖1所示。

圖1

結(jié)語

隨著生活水平的提高，車輛的數(shù)目越來越多，橋梁工程所承受荷載增加，出現(xiàn)了越來越多的結(jié)構(gòu)危害。為了減少結(jié)構(gòu)危害，避免結(jié)構(gòu)危害給人們通行帶來不變以及為人們帶來的安全隱患，我們要通過加固技術(shù)對(duì)其進(jìn)行加固，從而提高橋梁的質(zhì)量以及它的使用壽命。

參考文獻(xiàn)

［1］李建方.道路橋梁工程結(jié)構(gòu)的病害與加固技術(shù)［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（20）：192.

［2］林晨.道路橋梁的常見結(jié)構(gòu)病害及加固技術(shù)分析［J］.江西建材，2015（22）：189.

中圖分類號(hào)：U416

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A