道路橋梁常見問題解析及維修加固技術(shù)

1、    道路橋梁常見問題解析及維修加固技術(shù)    孫卓河摘要：隨著我國社會經(jīng)濟快速發(fā)展的同時，交通量也持續(xù)不斷加大，為道路橋梁的工程施工帶來了困難和挑戰(zhàn)。道路橋梁在外界環(huán)境的不斷影響下，其質(zhì)量及使用功能方面會有一定程度的下降，所以在進行道路橋梁的工程施工時，不僅要關(guān)注前期的方案設(shè)計，還要重點估測道路橋梁的損傷狀況。本文主要分析了道路橋梁常見的結(jié)構(gòu)病害，并提出了道路橋梁的加固措施，為道路橋梁的結(jié)構(gòu)安全提供了一定的參考。關(guān)鍵詞：橋梁維修；加固技術(shù)；結(jié)構(gòu)病害中圖分類號： k928.78文獻標(biāo)識碼：a一、道路橋梁常見的結(jié)構(gòu)病害1.橋面鋪裝層產(chǎn)生裂縫造成橋面鋪裝層

2、裂縫的原因主要包括：道路橋梁在施工過程中，當(dāng)溫度變化幅度較大的時候會出現(xiàn)裂縫，如今我國的橋面鋪裝層大部分是半剛性結(jié)構(gòu)，不僅能將鋪裝層的強度加大，還能提高壓實度。但橋面鋪裝層會很大程度上受溫度波動的影響，尤其是溫差較大的北方地區(qū)，出現(xiàn)這種裂縫情況的機率較大。此外還受到車輛行駛的影響，行駛在道路上的車輛經(jīng)常會出現(xiàn)急剎車以及超載情況，會對橋面造成擠壓和磨損，從而導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。最后是混凝土的配比出現(xiàn)失誤，施工人員對初凝期的鋸縫沒有掌握準(zhǔn)確的時間。2.路橋地基沉降不均勻當(dāng)路橋地基沉降不均勻的時候，路橋面就會受力不均勻，造成路橋面出現(xiàn)裂縫。而出現(xiàn)這種情況的原因，首先是工程前期沒有進行合理的設(shè)計和勘探，在

3、施工前設(shè)計師應(yīng)該前往施工現(xiàn)場進行勘察，再做出合理的設(shè)計圖紙；其次是實際施工中操作不規(guī)范，可能有偷工減料的情況出現(xiàn)；還會受到環(huán)境的作用，如果周圍的其他工程打樁深挖不規(guī)范，會使工程地基不穩(wěn)固。3.梁端頭局部破損這種情況的破損是很難修復(fù)的，當(dāng)梁端頭塑封出現(xiàn)變形和損壞的情況時，其原因首先為工程前期的設(shè)計中存在失誤，并沒有進行科學(xué)的設(shè)計，對伸縮量值計算不準(zhǔn)確；其次是施工中的操作失誤和日后的養(yǎng)護工作不到位，橋梁的結(jié)構(gòu)被破壞，使用年限也會相應(yīng)減少。4.混凝土的碳化當(dāng)空氣中的co2與混凝土中的ca(oh)2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，會形成新的物質(zhì)caco3，將會造成混凝土炭化，使其ph值不斷下降，而混凝土里面的鋼筋通常

4、不進行防腐工作，很容易使鋼筋被腐蝕，嚴(yán)重可造成安全事故。二、橋梁維修與加固的基本要求雖然橋梁加固的方法比較多，如何進行選擇，要充分考慮于具體的工程, 應(yīng)依照以下的原則:（1）采用加固方案之前, 須先考慮耗費少、功效快、不中斷交通、技術(shù)上可行、有較好耐久性等方面的要求。（2）補強加固是通過加大或修復(fù)橋梁構(gòu)件來提高局部或整座橋梁承載能力的措施。因此橋梁加固工作一般以不更改原結(jié)構(gòu)形式為原則,在兼顧經(jīng)濟性的前提下,只有在較復(fù)雜的情況下, 才可考慮更改結(jié)構(gòu)形式。（3）選擇橋梁加固方式時, 必須考慮舊橋現(xiàn)狀、承載能力減弱的程度以及日后交通量,最好參考已經(jīng)成功完成補強加固的橋梁的施工。（4）采用擴大或增加橋

5、梁構(gòu)件斷面的方法進行加固前,應(yīng)考慮增加部分與原有部件的結(jié)合效果。三、橋梁修復(fù)與加固的一般程序一般橋梁修復(fù)與加固工程應(yīng)遵循如下工作程序：鑒定結(jié)構(gòu)可靠性確定修復(fù)與加固方案加固設(shè)計施工組織設(shè)計修復(fù)與加固施工組織驗收。鑒定結(jié)構(gòu)可靠性，主要是診斷病害結(jié)構(gòu)的病情。修復(fù)與加固方案受到主客觀等多因素的影響。加固設(shè)計主要參照現(xiàn)行規(guī)范及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來深化加固方案。修復(fù)與加固施工是按加固設(shè)計對被加固結(jié)構(gòu)進行加固的施工過程，很多大型結(jié)構(gòu)的加固需要在施工前編制施工組織設(shè)計。橋梁修復(fù)與加固工程作為一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要全面考慮施工全過程，還要選取綜合措施充分挖掘橋梁的內(nèi)部潛力。但是，在橋梁加固過程中，病害診斷出錯，或加固方

6、案和設(shè)計不周，或施工組織不完整就會造成無法想象的嚴(yán)重后果。四、橋梁的維修與加固技術(shù)1.橋梁的上部承重結(jié)構(gòu)維修加固的方法(1)粘鋼加固法。粘貼鋼板加固法是采用粘結(jié)劑和錨栓將鋼板粘貼錨固于混凝土結(jié)構(gòu)受拉面或其他薄弱部位,使鋼板與加固混凝土結(jié)構(gòu)形成整體,以提高構(gòu)件的抗彎、抗剪能力,提高原結(jié)構(gòu)的剛度,限制裂縫的開展,改善鋼筋與混凝土的應(yīng)力狀態(tài)。當(dāng)粘貼鋼板擬提高梁的抗彎強度時,鋼板粘貼在梁的底面。此時將鋼板和混凝土作為整體考慮,對鋼板與混凝土的局部剪切強度進行控制設(shè)計；當(dāng)擬提高梁的抗剪強度時,鋼板可粘貼在構(gòu)件側(cè)面,并與原構(gòu)件內(nèi)抗剪鋼筋方向一致。粘貼鋼板補強加固的合理設(shè)計應(yīng)控制在鋼板發(fā)生屈服之前,以保證混

7、凝土不出現(xiàn)剪切破壞。(2)橋面補強層加固法。橋面補強層加固法是通過在梁頂(橋面)上加鋪一層鋼筋混凝土層,使其與原有主梁形成整體,從而達到增大主梁有效高度和抗壓截面,增加橋面整體剛度,提高橋梁承載能力的一種常用且有效的方法。為了減小補強層增加的恒載,常將原有橋面鋪裝層鑿除,而且能使新老結(jié)合良好,共同受力。(3)增大梁截面積加固法。鋼筋混凝土簡支梁橋上部結(jié)構(gòu)往往由于原結(jié)構(gòu)或由于施工質(zhì)量不佳等原因?qū)е略陂L期運營過程中出現(xiàn)裂縫等現(xiàn)象從而使結(jié)構(gòu)的承載能力降低,通常采用增大構(gòu)件截面、增加配筋、提高配筋率的加固方法。這種方法是增大梁底面或側(cè)面的尺寸,增配主筋,提高梁的有效高度和抗彎強度,從而提高橋梁的承載力

8、。該法廣泛用于梁橋及拱橋拱肋的加固。(4)錨噴混凝土加固法。該法是借助高速噴射機械,將新混凝土混合材料連續(xù)地噴射到已錨鋼筋網(wǎng)的受噴面上,凝結(jié)硬化而形成鋼筋混凝土,從而增大橋梁的受力斷面,增加補強鋼筋,加強結(jié)構(gòu)的整體性,使其能承受更大的外荷載作用。這種錨噴加固法主要用于拱式橋梁,施工工藝簡單而且加固效果好。2.橋梁的下部結(jié)構(gòu)維修加固的方法(1)擴大基礎(chǔ)加固法。由于橋梁的基礎(chǔ)承擔(dān)著橋梁的全部自重及橋面上的可變作用,因而橋梁基礎(chǔ)的加固成為橋梁加固工程中的重點。對于原基礎(chǔ)為擴大基礎(chǔ)的橋梁,如果因基礎(chǔ)的病害導(dǎo)致基礎(chǔ)承載力不足、基礎(chǔ)產(chǎn)生沉降或不均勻沉降、基礎(chǔ)產(chǎn)生滑移和傾斜、基礎(chǔ)局部掏空或損壞的情況下,可采

9、用擴大橋梁基礎(chǔ)底面積的加固方法進行加固,該方法因受力明確、施工簡單、造價低廉而在實際加固工程中廣泛采用。(2)增補樁基加固法。在樁式基礎(chǔ)的周圍補加鉆孔樁或打入鋼筋混凝土預(yù)制樁,并擴大原承臺,以此提高基礎(chǔ)承載力、增加基礎(chǔ)穩(wěn)定性,這種方法的優(yōu)點在于不需要抽水筑壩等水下施工作業(yè)。(3)橋墩套箍加固法。對于樁柱式橋梁,當(dāng)橋墩由于基礎(chǔ)沖刷嚴(yán)重、埋置深度不夠,施工質(zhì)量控制不嚴(yán)等因素導(dǎo)致墩臺露筋及破損時,一般可對受損的墩臺采用鋼筋混凝土套箍進行補強加固。套箍可以沿墩臺身或樁身外側(cè)布設(shè),做成圈梁形式。3.橋梁附屬構(gòu)筑物維修的方法(1)橋面鋪裝的維修。橋面鋪裝指的是為保護橋面板和分布車輪的集中荷載,用瀝青混凝土

10、、水泥混凝土、高分子聚合物等材料鋪筑在橋面板上的保護層。其作用是保護橋面板防止車輪或履帶直接磨耗面,保護主梁免受雨水侵蝕,并借以分散車輪的集中荷載。橋面鋪裝的病害主要為原鋪裝層過薄、鋪裝中未設(shè)鋼筋網(wǎng)或含筋量過小、鋪裝與橋板間存在夾層、混凝土澆筑不密實引起的。橋面鋪裝主要有瀝青混凝土和水泥混凝土鋪裝兩種形式。對于瀝青混凝土鋪裝病害形式,可以采用灌縫和挖補等日常手段進行維修,而對于水泥混凝土鋪裝的病害形式除采用上述修補方式處理外,最有效的就是對其進行徹底翻修。(2)橋面伸縮縫的維修。橋面伸縮縫主要由傳力支承體系和位移控制體系組成,它的主要功能是將車輛垂直和水平荷載通過支承結(jié)構(gòu)傳遞到梁體,并適應(yīng)橋梁

11、縱橫位移的變化和梁端翹曲發(fā)生的轉(zhuǎn)角變化。由于它設(shè)置在梁端構(gòu)造比較薄弱的部位,直接承擔(dān)車輛反復(fù)荷載作用,又大多暴露在大自然中,受到各種自然環(huán)境的影響。加之其裝置的性能及連接件等不盡完善,因而可以說伸縮縫是易損壞,難修補的部位,經(jīng)常會發(fā)生各種不同程度的缺陷。橋面伸縮縫的損壞,不僅影響著橋梁的正常使用,而且增大了養(yǎng)護維修的工程量,造成了一定的經(jīng)濟損失和不良社會影響,因此,必須對橋面伸縮縫進行經(jīng)常性的維修整治,以保證橋梁的正常使用。伸縮縫的維修必須注意的重要問題:當(dāng)原伸縮縫裝置的錨固鋼筋等損壞、松動或無錨固鋼筋需增設(shè)時,應(yīng)先鑿出錨孔后再安設(shè)鋼筋等錨固件。在鑿除原有混凝土鋪裝時,不要損傷伸縮縫兩側(cè)橋面板混凝土及鋼筋。對于橋面鋪裝層上容易