对公路桥梁病害成因及加固技术的探讨

1、对公路桥梁病害成因及加固技术的探讨 对公路桥梁病害成因及加固技术的探讨 【摘 要】通过现场勘查多座公路桥梁，发现公路桥梁常见病害，分析桥梁病害的起因，阐述了桥梁综合加固技术的构思，同时介绍几种公路桥梁检测与加固的方法，对有效和合理地解决公路桥梁的病害问题具有重要意义。 【关键词】桥梁；病害及成因；维修与加固 Discussion on Highway Bridge Disease Causes and reinforcement technology Wang Ming-zheng 【Abstract】Through on-site investigation more than a doze

2、n roads and bridges， roads and bridges found common diseases， analyze the causes of the disease bridges， elaborated the idea of integrated bridge strengthening technology， also introduced several highway bridges and reinforcement of detection methods， effective and reasonable solution to the highway

3、 bridge disease issues of importance. 【Key words】Bridges；Diseases and causes；Repair and reinforcement 1. 引言 随着交通运输事业的开展，交通运输量大度增长，行车密度及车辆载重越来越大，尤其是型车辆EI益增多，再加上许多桥梁超负荷使用，带来严重的平安隐患。而改造又限于资金的紧缺只能采取投资较少，施工期短，又能缓解当前运紧张状态的维修与加固技术措施。因此，桥梁病的检测与病害成因分析就显得尤为重要。笔者近年来参与多座桥梁检测工作，在此与大家对公路桥梁病害成因及加固技术进行探讨。 2. 公路桥梁常见

4、病害及成因 2021年以来我单位参与完成了绵阳下属区县的几十座公路桥梁的检测及维修加固工作，通过现场勘查、病害分析，查找出了病害产生的原因。实地调查后， 发现桥梁病害主要发生在建设年代久、设计荷载较低的一些桥上，以六、七十年代修建的拱类桥居多；也有个别新桥由于施工质量较差出现病害的。超重车辆是造成桥梁病害的一个重要原因，而缺少养护或养护不当又加速了桥梁的损坏。我们按下部结构、上部结构、桥面系等分类把桥梁病害大致归纳如下。 2.1 下部结构。 实体式墩台多由于根底开裂或沉陷而引起的竖向裂缝或倾斜；柱式或框架式墩台由于受力截面小，在荷载增加过大及根底变位双重影响的情况下，易造成盖梁或立柱产生裂缝，

5、使立柱钢筋锈蚀，因而减小了立柱的有效受力截面，减少其承载能力。 2.2 上部结构。 梁式桥除普遍存在支座老化、倾倒、锈蚀等通病外，主梁受力状况一般良好， 少局部梁体跨中挠度偏大并出现裂缝，梁底混凝土保护层出现开裂脱落等现象。 拱类桥病害偏多，其中石拱桥多产生由于根底沉陷而引起的拱圈横向开裂，而位于半填半挖路段的石拱桥那么易产生顺桥向裂缝、侧向外倾等；此外，拱上填料填筑不当或因桥面漏水使其产生膨胀，那么容易造成拱上建筑中侧墙的外倾，严重威胁桥梁的稳定。 2.3 桥面系。 桥面行车道铺装层是该路段内桥梁病害的共同特征之一，病害表现为铺装的纵横向裂缝，外表局部呈网裂状，外表有车辙痕迹及规那么的纵向起

6、伏波浪，并有少量坑槽出现。引起这一病害的主要原因是冲击荷载，而造成冲击荷载偏大的原因包括车辆超速行驶，台后填土沉降，桥梁承重结构变形，桥面不平整等。另一个原因是桥梁结构本身，如装配式板桥 铰缝破坏，T 梁桥横向联系削弱等，使得行车道铺装的横向变形过大，导致行车道铺装的纵向裂缝出现。第三个原因是行车道铺装结构本身。 3. 公路桥梁维修加固方法 3.1 加大截面加固法。 增大截面加固法是在原结构根底上再浇筑一定厚度的钢筋混凝土，这是对钢筋混凝土桥加固的一种常用的改造技术。增大混凝土截面一般采用两种方式， 一种是加厚桥面板；另一种是加大主梁梁肋的高度和宽度。对于第一种方式常用于板桥的加固，一般情况下

7、，除个别板块有严重破坏不能继续使用而需更换外，对配筋率偏低或断面尺寸缺乏、跨中出现裂纹等病害，可通过加固来确保钢筋混凝土板桥的正常使用。桥面板加固常用植筋加固桥面技术，采用此技术对旧桥面的处理比拟简单，一般先进行高压水喷、喷砂、凿毛等简易处理，然后平行旧桥面钢筋，按计算深度钻孔，再将钢筋植入孔内，再采用同级别的混凝土填孔，并浇筑新的桥面层。在混凝土桥面加固中，新旧桥面的连接是个薄弱环节，尤其是界面的抗剪强度。采用植筋技术以后，界面的抗剪强度由三局部组成：界面混凝土内部结合力、界面摩擦力、植筋的抗剪力。由于植入钢筋的影响，界面的抗剪强度大大提高，而且植入钢筋对旧桥面也起到了一定的加强作用。适用于

8、较小跨径的T梁桥或板桥的加固。 3.2 型钢粘贴锚固法。 型钢粘贴锚固法的根本思想是用环氧树脂粘结剂将钢板粘贴锚固在混凝土结构的受拉缘或薄弱部位，使其与结构形成整体，以钢板代替钢筋，提高混凝土桥梁的承载能力。通常以树脂粘接钢板与混凝 土的结构加固法。此方法被广泛应用于建筑、工厂、桥梁等土木工程中。该法施工快速、现场根本无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业，对桥面交通及桥下 通航影响小，且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响。由于施工水平施工工艺的差距，使用此方法加固的桥梁往往加固质量差异较大，加固效果 在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平。此方法一般适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受

9、拉构件的加固。 3.3 改变桥梁结构体系加固法。 改变桥梁结构体系加固法通过改变桥梁结构体系来到达提高桥梁承载能力和提高桥梁平安系数的目的。如在简支梁下增设支点或墩台以缩短简支梁的单跨跨径；或将相邻两跨简支梁相连接采用钢筋混凝土联结，使简支梁变成连续梁， 通过减小跨中正弯矩来提高桥梁的承载能力。此外，还可在梁底与墩台间加斜撑来提高桥梁的承载能力。 3.4 粘贴碳纤维增强塑料加固法。 粘贴碳纤维加固技术采用专门的树脂将碳纤维粘贴于混凝土结构受拉外表时碳纤维与原结构形成新的受力整体，碳纤维与钢筋共同承受荷载，降低了钢筋应力，从而使结构到达了加固和补强效果。粘贴碳纤维加固技术的主要特点是： 几乎不增

10、加结构自重和截面尺寸，不改变净空高度，施工方便，对原结构几乎不会造成新的损伤，具有良好的耐腐蚀性、耐久性和抗疲劳性能，根据受力分析可进行多层粘贴进行补强，其方向性也可以灵活掌握。此外碳纤维质地柔软，加固后可用混凝土砂浆涂敷，或根据要求涂装各种颜料，修复补强不留痕迹。可在不改变结构外型的前提下补强各种混凝土结构物，包括抗弯、抗剪、抗压、抗疲劳、 抗震、抗风、控制裂缝和挠度的扩展，增加结构的延性。 3.5 FRP复合材料加固桥梁技术。 20世纪80年代中期，Maier指出复合材料和混凝土梁、板相结合可以极大提高混凝土梁板的强度。 3.6 体外预应力加固法。 体外预应力加固法是指对布置于承载结构主体

11、之外的钢束张拉而产生预应力的后张法。体外预应力体系由体外预应力孔管、浆体、锚固体系和转向块等部件组成。体外预应力技术能大大缩短施工工期。但加固后对原结构外观有一定影响，且不宜用于混凝土收缩徐变大的结构。 3.7 喷涂、 置换混凝土加固法。 喷涂混凝土加固法是在原有结构上喷涂一层高品质的混凝土，以恢复对钢筋的保护，提高已剥离或变质的混凝土强度，提供美观外表的功能，是目前常用的维修加固方法。置换混凝土法的优点与加大截面法相近，且加固后不影响建筑物的净空，但同样存在施工的湿作业时间长的缺点，通常适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。 4. 结束语 由于交通量的增大，荷载等级的提高，以及使用年限等因素，病态桥梁不断增加，故对桥梁维修加固具有重要的社会意义和经济价值。 参考文献 【1】 刘真岩，周建斌. 旧桥维修加固施工方法与实例 M. 北京：人民交通出版社，2005. 【2】 杨文渊.徐