道路橋梁結(jié)構(gòu)病害與加固方法

道路橋梁結(jié)構(gòu)病害與加固方法道路橋梁結(jié)構(gòu)病害與加固方法是特別重要的，了解病害的存在才能更好的解決實際問題，每個細(xì)節(jié)的處理都特別關(guān)鍵。我就道路橋梁結(jié)構(gòu)病害與加固方法和大家說明一下。

1橋梁病害及分析

1.1病害衡量標(biāo)準(zhǔn)

定性地衡量改建前、后橋梁剛度及承載力量提高程度，目前常用“剛度提高度”和“承載力量提高度”兩個指標(biāo)。兩者反映的是全橋狀況，前者指全橋剛度提高了的倍數(shù)，后者指全橋承載力量提高了的倍數(shù)。

1.2常見病害

1.2.1梁、板等部位構(gòu)造和受力裂縫

梁體主要受力區(qū)在荷載作用下，截面應(yīng)變符合截面假定，截面應(yīng)力較小，梁體在荷載作用下沒有開裂或原有裂縫穩(wěn)定，沒有新的擴(kuò)展，結(jié)構(gòu)的使用狀態(tài)沒有問題，這種裂縫為構(gòu)造裂縫；梁體由于被撞而造成鋼筋或預(yù)應(yīng)力鋼絲斷裂，使梁體現(xiàn)有配筋與原設(shè)計相比削減，結(jié)構(gòu)的極限強(qiáng)度降低而產(chǎn)生的裂縫為受力裂縫。構(gòu)造裂縫的成因，主要是環(huán)境溫差、施工養(yǎng)護(hù)不當(dāng)?shù)纫蛩?。受力裂縫則是由于結(jié)構(gòu)剛度不夠、承載力量不足引起，這種裂縫對結(jié)構(gòu)安全影響大，須謹(jǐn)慎對待。

1.2.2梁體、墩臺等局部破損，漏筋

梁體主要受拉區(qū)在荷載作用下開裂或原有裂縫有擴(kuò)展，鋼筋應(yīng)力較大，結(jié)構(gòu)使用狀態(tài)消失問題；但梁體本身受壓區(qū)未破損，受拉筋未損失，結(jié)構(gòu)的極限強(qiáng)度并未削減。這類病害主要是施工質(zhì)量問題造成的，另外，橋梁年月久遠(yuǎn)、結(jié)構(gòu)性能退化也是病害緣由。

1.2.3橋面變形及破裂

橋面縱向變形多呈波浪形，高差尚不很大。但橋面破裂現(xiàn)象甚為嚴(yán)峻，在墩頂四周伸縮縫處裂縫尤其發(fā)達(dá)，以致破裂露筋。

1.2.4橋面及伸縮縫

橋面呈波浪狀，橋面鋪裝層裂縫及破裂現(xiàn)象甚為嚴(yán)峻，在墩頂處及伸縮縫處裂縫尤其發(fā)達(dá)，以致破裂脫落。此類破壞是由車輛沖擊荷載反復(fù)作用而產(chǎn)生。伸縮縫病害包括：伸縮縫本身的破壞損傷、錨固件損壞、接頭四周部位后鋪料的剝落、凹凸不公平，這些病害也成為伸縮縫處漏水的緣由，從而加速支座和結(jié)構(gòu)本身的惡化。造成伸縮縫損壞的緣由有：設(shè)計考慮不周、施工質(zhì)量差、養(yǎng)護(hù)不準(zhǔn)時等。伸縮縫損壞后影響到路面，造成行車不平順，增加擔(dān)心全因

素；如伸縮縫頂死，將使主梁損壞乃至報廢；伸縮縫膠條破壞還會造成雨水下滲，使支座及四周主梁部位產(chǎn)生鋼筋銹蝕、混凝土剝落等一系列病害。

2橋梁加固設(shè)計思路

一般來說，橋梁的加固包括現(xiàn)有橋梁的改造及病害的修復(fù)。加固設(shè)計是以實測數(shù)據(jù)為依據(jù)，以現(xiàn)行規(guī)范為標(biāo)準(zhǔn)，對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計，使現(xiàn)有結(jié)構(gòu)在補(bǔ)強(qiáng)后能滿意原設(shè)計要求或滿意規(guī)范和正常安全運(yùn)營的要求。橋梁加固與橋梁的設(shè)計一樣，除了應(yīng)滿意設(shè)計規(guī)范，符合技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理、結(jié)構(gòu)安全的原則外，還必需經(jīng)過肯定的程序和步驟：

2.1橋梁結(jié)構(gòu)經(jīng)評估不能滿意結(jié)構(gòu)安全或正常使用要求時，必需進(jìn)行加固；

2.2建立既有橋梁修理、加固、重建的經(jīng)濟(jì)分析模型，選擇技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理、對現(xiàn)有交通干擾較小的方案實施；

2.3依據(jù)評估及經(jīng)濟(jì)分析，得消失有橋梁可以通過加固、修理達(dá)到使用要求的結(jié)論后，再提出橋梁加固的設(shè)計方案；

2.4加固設(shè)計及施工盡量不損壞原結(jié)構(gòu)，并保留具有利用價值的構(gòu)件，避開不必要的拆除或更換；

2.5加固施工中，應(yīng)實行安全監(jiān)測措施，確保人員及結(jié)構(gòu)安全。

3橋梁加固方法分析

加固，簡潔來說，就是通過肯定的措施使構(gòu)件乃至整個結(jié)構(gòu)的承載力量及其使用性能得到提高，以滿意新的要求。這些措施有直接針對整個結(jié)構(gòu)的，如體外預(yù)應(yīng)力的應(yīng)力狀態(tài)，使其回到原設(shè)計狀態(tài)或者更適應(yīng)新的要求；有些措施是針對截面的，即通過提高截面某一方面的承載力強(qiáng)度（如抗剪強(qiáng)度），從而改善整個結(jié)構(gòu)的承載力水平。依據(jù)橋梁的加固緣由、加固部位以及現(xiàn)有橋梁本身橋型方案的不同，采納不同的加固方法。

3.1預(yù)應(yīng)力加固法

施加體外預(yù)應(yīng)力加固是指應(yīng)用預(yù)應(yīng)力原理，以梁身為錨固體，通過張拉，對梁的受拉區(qū)施加壓力，以抵消部分自重應(yīng)力，削減在活載應(yīng)力下的應(yīng)力增量（對梁起卸載作用），從而削減和避開梁上消失裂縫，提高其耐久性，可作為重車通行的臨時加固手段，也可作為永久性提高橋梁荷載等級的措施。該方法具有操作簡潔、對原結(jié)構(gòu)損傷小、不影響交通、節(jié)約投資的優(yōu)點，能顯著提高結(jié)構(gòu)承載力和抗裂度，有效改善結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)。體外預(yù)應(yīng)力加固法的缺點在于預(yù)應(yīng)力筋暴露于體外，防銹蝕、防水性差，與梁體的連接點少，要給以切實有效的防護(hù)措施，防止預(yù)應(yīng)力筋銹蝕和因碰撞而斷裂。車輛通過時，這些體外拉桿是上部結(jié)構(gòu)的組成部分并與原有梁體共同受力形成超靜定體系，各拉桿的張拉力將自動增加，進(jìn)一步起到加強(qiáng)作用。與通常的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)相比，預(yù)應(yīng)力筋與原結(jié)構(gòu)只在錨固點與梁連接，類似于無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。這種方法在自重增加很小的狀況下可大幅度改善和調(diào)整原結(jié)構(gòu)的狀態(tài)，提高結(jié)構(gòu)剛度、抗裂性。該方法既適用于通行重車時的臨時加固，也可作為提高橋梁承載力的永久加固措施。

3.2橋面鋪裝層加固法

首先用切割機(jī)將修復(fù)的橋面鋪裝層與暫不修復(fù)的部分切割開來，以免鑿除修復(fù)部分時殃及鄰里。切割時，應(yīng)留意切割的深度，避開切斷鋪裝層鋼筋，使修復(fù)段與未修復(fù)段鋼筋無法連接，形成新的施工縫，從而影響橋面鋪裝層的整體性。因此，切割的深度應(yīng)以切割到鋼筋為準(zhǔn)，下面的部分采納鑿除的方式。鑿除后的橋面表面處理，直接影響著后期橋面鋪裝層的施工質(zhì)量及使用壽命。舊混凝土表面粗面時，可采納人工在表面用鑿刀進(jìn)行輕擊的方式進(jìn)行，同時要把握好力度。對鑿除鋪裝層后的橋面進(jìn)行檢查，缺陷處用聚合物水泥砂漿或聚合物細(xì)石混凝土進(jìn)行修補(bǔ)。鑿除橋面鋪裝層過程中，常留下粉塵、碎水泥混凝土塊及油跡污跡等，必需通過清冼進(jìn)行徹底的清除。最終用高壓空氣或高壓水槍進(jìn)行完全清潔。作業(yè)時應(yīng)進(jìn)行地毯式地檢查并清除一切可能存在的污垢，對邊角的清理要充分重視，使橋面新奇、干凈。3.3橋面植筋加固法

服役中的舊橋，很大一部分是鋼筋混凝土橋面，有些雖經(jīng)長期運(yùn)營可損壞不是許多，基本完好，但面對交通量的增長開頭消失不堪重負(fù)的傾向，對這些舊橋面如完全鑿除換鋪新橋面，一來費工費時；二來并不經(jīng)濟(jì)。對此，可采納植筋技術(shù)，在舊橋面上加一層新橋面，這樣不僅充分利用了舊橋面，而且縮短施工時間，經(jīng)濟(jì)效益也很顯著。采納植筋技術(shù)，對舊橋面的處理比較簡潔，可以進(jìn)行高壓水噴、噴沙、鑿毛等簡易處理，然后平行舊橋面鋼筋，按計算深度鉆孔（同原鋼筋的間距并滿意鉆孔操作要求），將鋼筋植入孔內(nèi)，再采納同級別的砂漿填孔，并澆筑新的橋面層。

橋面加固中，新舊橋面的連接是個薄弱環(huán)節(jié)，尤其是界面的抗剪強(qiáng)度。采納植筋技術(shù)以后，界面的抗剪強(qiáng)度大大提高，植入的鋼筋對舊橋面也起到肯定的加強(qiáng)作用。但該方法計算比較簡單，不僅要計算新橋面層的厚度，還要計算剪力植筋的埋深。另外，植筋點的選擇也是一個問題，既要避開原鋼筋，還要保持肯定的鋼筋間距。另外，植筋后要往孔內(nèi)注入砂漿，砂漿的膨脹和收縮也是一個需仔細(xì)考慮的問題。

3.4裂縫-塞縫灌漿法

3.4.1特點

裂縫在橋梁病害中較為普遍，產(chǎn)生裂縫的緣由許多，也很簡單。結(jié)構(gòu)物一旦消失裂縫，其受力截面發(fā)生應(yīng)力重分布，也就意味著受力有效截面變小，結(jié)構(gòu)應(yīng)力增大，承載力量降低。塞縫灌漿是用膠結(jié)材料把結(jié)構(gòu)的裂縫填滿，使力的作用、傳遞盡可能恢復(fù)到原狀態(tài)。塞縫灌漿一般用于處理橋梁上、下部結(jié)構(gòu)裂縫。灌漿分為水泥漿、水泥砂漿、環(huán)氧樹脂漿、環(huán)氧樹脂砂漿等，詳細(xì)采納哪一種，應(yīng)視實際狀況而定。通常水泥（砂）漿用于石砌墩、臺和拱圈裂縫，由裂縫的大小來打算灌漿中是否摻砂，采納水泥（砂）漿造價低、效果好。環(huán)氧樹脂漿一般用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物，因鋼筋混凝土構(gòu)件產(chǎn)生的裂縫較小，易灌滿，黏結(jié)性好；環(huán)氧樹脂砂漿多用于橋面裂縫。該方法可以充分提高橋梁的承載力，但是環(huán)氧樹脂砂漿的配制、使用簡單，造價較高。

3.4.2施工流程

舊橋加固中，塞縫灌漿是綜合處治的方法之一，用得比較普遍，通過試載及使用觀看，效果較好。鋼筋混凝土橋梁結(jié)構(gòu)裂縫加固施工流程如下：

（1）依據(jù)裂縫數(shù)量、長度及寬度，進(jìn)行化學(xué)壓漿配量、埋嘴、灌漿等方面的計算和支配。

（2）在裂縫交叉處鉆孔，鉆孔后用高壓空氣將孔眼吹潔凈，然后沿裂縫自上而下將兩邊的灰塵、浮漿用小錘、毛刷依次進(jìn)行處理，將構(gòu)件表面整平，鑿除突出部分，然后用丙酮擦洗，清除裂縫四周的油圬。

（3）用砂紙除去壓漿嘴底盤的鐵銹，并用丙酮清洗潔凈，用502膠將底盤與孔眼對準(zhǔn)粘貼在裂縫上，然后用環(huán)氧樹脂膠泥沿裂縫走向進(jìn)行封閉。

（4）環(huán)氧封閉帶固化后，進(jìn)行氣密性檢查，檢查封閉帶是否封嚴(yán)。在封閉帶上及灌漿嘴四周涂上肥皂水，通氣后如發(fā)覺封閉帶上有泡沫消失，說明該部位漏氣，對漏氣部位可再次封閉。密封檢查完畢，依據(jù)裂縫長度、寬度、部位及現(xiàn)場施工溫度，配制環(huán)氧樹脂壓漿液，即配即用。

（5）將配制好的環(huán)氧樹脂膠漿（配比見表1）倒入壓漿罐內(nèi)，蓋上蓋子擰緊，待空壓機(jī)壓力在0.1～0.2MPa時，打開出漿開關(guān)，并留意觀看壓漿管里漿液的流淌狀況，假如進(jìn)漿不順暢，可把壓力適當(dāng)提高。

壓力灌漿的挨次為：頂板及底板裂縫可由左向右、由低端漸漸壓到高端；對于豎向裂縫可由下向上漸漸灌注，從一端開頭壓漿，當(dāng)另一端壓漿嘴排出裂縫內(nèi)的氣體后噴出的漿液與壓入的漿液相同時，停止壓漿，持壓下封堵壓漿嘴。

（6）對已灌漿的裂縫，待漿液固化后將壓漿嘴一一拆除，并將粘貼壓漿嘴處用環(huán)氧膠泥（配比見表2）抹平，盡量使其顏色與原混凝土結(jié)構(gòu)表面保持全都。

4結(jié)語