桥梁混凝土结构病害与加固技术通论

1、桥梁混凝土结构病害与加固技术通论 一、桥梁混凝土结构病害的主要表现型式桥梁是交通道路的一种结构形式，其需要具备相当足够的强度和刚度以及抗压能力，而且还要具备一定的稳定性和延续性。在我国，大多数桥梁都是钢筋混凝土结构，这是由于混凝土既能满足桥梁技术性能要求又较为经济，但是钢筋混凝土的桥梁结构在一定程度上也容易产生一些常见的病害，主要表现在：1、超载对桥梁结构的破坏由于结构的关键部位构造不合理、施工中存在问题或年代久远、车辆超载等情况，致使桥梁实际荷载已超过允许荷载并长期运行，从而引起的桥梁结构破坏、变形过大甚至失稳，这在不同程度上对桥梁的安全运行产生了影响。2、地基不均匀沉降导致结构开裂因为地基

2、不均匀沉降而导致桥梁结构倾斜、开裂，如翼墙和锥坡的下沉、滑动、开裂，毛石墩台的贯通缝等。3、混凝土剥蚀剥蚀破坏路桥的外观形态，包括:路桥表面的酥松起皮、剥落、露石、蜂窝麻面等现象。路桥表面产生的剥落或剥离，会引起构件截面积减小，应力增大，导致空气或其他有害物质的内侵蚀作用更容易发生。依据发生原因不同，剥蚀现象可以分为风化剥蚀、水质侵蚀、冻融剥蚀等等。4、混凝土裂缝裂缝对钢筋混凝土桥梁的危害程度不一，严重的裂缝如贯穿缝、网裂等将会严重危及桥梁的安全运行。另外裂缝往往也会引起其它病害的发生与发展，如钢筋锈蚀、冻融破坏等，这些病害与裂缝形成恶性循环，会对桥梁的耐久性产生很大的危害。5、混凝土的碳化以

3、及钢筋的锈蚀钢筋锈蚀是道路桥梁损坏最主要的原因之一。钢筋锈蚀后会引起体积扩大膨胀，混凝土承受较大拉力而开裂。混凝土碳化达到一定程度时，保护钢筋的能力变弱，桥梁必然会产生较多的顺筋裂缝，并进一步加剧钢筋锈蚀，如此循环，将造成桥梁使用安全性降低和使用寿命缩短。二、桥梁混凝土结构病害的原因分析通过详细的调研，对大量的桥梁病害进行了分析，发现导致桥梁产生病害的原因有很多，例如对桥梁的荷载能力设计相对偏低，结构设计不合理；施工质量控制较差；后期的养护不科学等等。下面就来具体分析一下桥梁病害的主要原因：1、裂缝当混凝土中拉应力大于其抗拉强度或拉应变大于其极限拉应变时，混凝土会产生裂缝。混凝土搅拌、运输时间

4、过长，使水分蒸发，引起混凝土浇筑时坍落度过低，会使混凝土出现不规则的网状裂缝。混凝土初期养护时方法不得当，出现塑性收缩状态，也会在混凝土表面产生不规则裂缝。2、剥蚀根据不同的机理，剥蚀可分为冻融剥蚀、冲磨和空蚀、水质侵蚀、风化剥蚀等。其中冻融剥蚀是指在水饱和或潮湿状态下，由于温度正负变化，结构物的已硬化混凝土空隙水结冻膨胀，融解松弛，产生疲劳应力，造成混凝土由表及里逐渐剥蚀的破坏现象。3、混凝土碳化及钢筋锈蚀凡裂缝多、混凝土质量差的桥梁，其钢筋锈蚀程度也必然严重，产生的顺筋裂缝也特别多。随着钢筋锈蚀的发生，混凝土开裂、剥落，钢筋和混凝土的粘结力就不断丧失，钢筋截面积就减少，承载能力下降，从而降

5、低了结构的安全度。三、桥梁混凝土结构的加固增强技术在对桥梁的病害进行分析之后，就要针对性地进行桥梁加固处理技术研究，保证病害不会扩大，维持和提高其使用性能。主要加固增强技术有：1、桥梁的裂缝修补技术裂缝修补技术手段的主要目的是恢复相应结构物的耐久性以及防水性，其主要技术方法有：表面裂缝的处理法在微裂缝的表面进行填料的涂抹以及防水材料的涂抹。对于宽度发生改变的裂缝，要对其使用具备伸缩性的材料。注胶法在其产生的裂缝中注入一定的树脂或者水泥类的材料，主要的注浆材料为环氧树脂，要对其采用低压低速的注入法。将环氧树脂注入法和钢钉一起使用，不仅可以对裂缝部位的整体性进行增强，也可以防止裂缝继续产生。充填法

6、此种方法适合于对较宽裂缝的修补，其具体的做法是沿着产生的裂缝凿一条深槽，之后在其槽内嵌补各种粘结材料，如水泥砂浆、环氧砂浆、膨胀水泥砂浆、环氧树脂硅、沥青及各种化学补强剂等。表面喷涂法喷浆修补是一种在经凿毛处理的裂缝表面，喷射一层密实而且粘度高的水泥砂浆保护层，来封闭裂缝的修补方法。喷浆前，需要把结构表面的剥离部分除去，再用水冲洗清洁，并在开始喷浆之前把基层湿润，然后再开始喷浆。粘结钢板封闭法当钢筋混凝土构件产生主拉应力裂缝时，可对裂缝先进行处理之后，再在其裂缝的地方把钢板粘接，并且采用膨胀的螺栓对其钢板进行相应的加压。其钢板粘接的方向应该与裂缝的方向相互垂直。2、桥梁上部结构的加固技术梁式桥

7、上部结构加固增强技术主要有加大截面加固法、外部粘贴加固法、外部预应力加固法、改变结构体系加固法等。加大截面加固法采用增大构件的截面面积，根据荷载大小和净空条件不同，可分为以加大截面面积为主和加配钢筋为主两种加固方案。外部粘贴加固法系用型钢、玻璃钢等材料通过环氧树脂等粘合剂粘贴在结构外部，以提高结构承载能力的一种方法。适用于构件尺寸受限制但又必须大幅度提高结构承载能力的场合，必须保证粘和剂的质量。外部预应力加固法指运用预应力原理，在增设的构件或原有构件上施加一定初始应力的一种加固方法。采用对受拉区施加预加压力，可以抵消部分自重应力，起到卸载、减小跨中挠度、减小裂缝宽度或闭合裂缝的作用。改变结构体系加固法通过增设支撑或桥墩，把简支变为连续、在梁下增设如钢架等加劲梁或叠合梁，以减小梁内控制截面峰值弯矩，提高承载能力的一种加固方法。综上所述，桥梁病害是导致交通事故发生的主要原因之一，所以，建设单位和运营管理部门要加强桥梁日常养护管理，并提升桥梁养护技术，在第一时间发现桥梁的病害，并且分析其产生病害的主要原因，根据其产生的原因采取一定的改善措施，防治