賴潤生

【摘 要】 近年來，我國的交通運輸事業(yè)取得了很大的發(fā)展，伴隨這很多道路橋梁的病害問題也隨之產(chǎn)生，有的甚至給人們的出行造成一定的損害，道路橋梁的使用功能已經(jīng)損害，因此如何提高其承載力和使用功能，成為我們應該注意的問題?；诖耍疚膶Φ缆窐蛄航Y構病害與加固的相關問題進行了具體分析。

【關鍵詞】 道路橋梁；橋梁結構；病害加固

道路橋梁是我國交通不可或缺的組成部分，道路橋梁建設的優(yōu)劣決定了國家經(jīng)濟與文化發(fā)展的快慢。目前，人們加大了對道路橋梁工程建設的關注度，必須要加強路橋質(zhì)量建設。我國部分路橋的建設年限較久，其服務壽命已突破極限，橋梁一旦發(fā)生事故，將會帶來極大的危害和傷亡。如何有效分析道路橋梁的病害并及時進行加固防護，是我國橋梁工作人員必須研究并解決的一項重要課題。

一、道路橋梁存在的病害問題

1.裂縫

裂縫是混凝土道路中最普遍發(fā)生的病害現(xiàn)象，也是我國道路橋梁病害問題中須首要解決的。裂縫問題會嚴重危害道路橋梁的耐久性與承載力，且不同程度的裂縫，其危害程度也不盡相同，程度輕可妨礙司機駕車的舒適度，程度重可直接危害車輛及人身安全。此外，路橋裂縫會損害鋼筋保護層，從而誘發(fā)鋼筋銹蝕。

2.剝蝕

剝蝕破壞路橋的外觀形態(tài)，包括：路橋表面的酥松起皮、剝落、露石、蜂窩麻面等現(xiàn)象。路橋表面產(chǎn)生的剝落或剝離，會引起構件截面積減小，應力增大，導致空氣或其他有害物質(zhì)的內(nèi)侵蝕作用更容易發(fā)生。依據(jù)發(fā)生原因不同，剝蝕現(xiàn)象可以分為風化剝蝕、水質(zhì)侵蝕、凍融剝蝕等等。

3.鋼筋銹蝕及混凝土碳化

鋼筋銹蝕是道路橋梁損壞最主要的原因之一。鋼筋銹蝕后會引起體積擴大膨脹，混凝土承受較大拉力而開裂。混凝土碳化達到一定程度時，道路橋梁會產(chǎn)生裂縫，減少了路橋的服務期限，破壞了路橋的安全性。

4.混凝土內(nèi)部的毛細管孔及氣泡

混凝土中不可避免地存在毛細管孔，這就使得空氣中的水、氧氣、二氧化碳等物質(zhì)快速進入混凝土內(nèi)部，并且腐蝕鋼筋。這又很大程度上降低了道路橋梁的耐久性與安全性。

5.地基不均勻沉降

在一些地質(zhì)條件較為特殊的地區(qū)，如山區(qū)、濕地等地建設路橋，要格外注意。如果不重視處理地基問題，則很容易發(fā)生地基不均勻沉降現(xiàn)象，嚴重危害道路橋梁的安全，引起橋面開裂，橋體滑動下沉等災害。

6.其他病害

除以上較為典型的路橋病害之外，還有無法預知的自然災害等原因引起的路橋破壞現(xiàn)象，例如洪水、泥石流、酸雨等等，道路研究工作者也要相應地引起重視，防患于未然。

二、路橋加固施工原則

1.最大化利用

在對道路橋梁主體及結構進行加固后，其承載能力會得到提升。但是在加固施工過程中，一旦處理不當，就會破壞其他零部件的穩(wěn)定性，致使路橋整體結構失去平衡。所以，在對路橋進行加固時，要注意各項數(shù)據(jù)和性能指數(shù)的檢測，在原本的結構能夠滿足實際的使用標準后，對其進行完善，方可使橋路建設工程發(fā)揮它最大的作用，從而造福于人民和國際經(jīng)濟建設。

2.前期全面勘察

路橋建設是一項復雜而又瑣碎的工程，涉及的專業(yè)領域多種多樣，還與周圍環(huán)境等相關聯(lián)。如果前期準備工作不到位，就會嚴重影響到后續(xù)的施工進度和路橋的使用狀況。所以，在道路橋梁施工時，需要綜合考量其建設涉及到的種種因素，做好實地考察工作，充分了解路橋工程建設的目的與意義以及路橋所處區(qū)域的交通量、自然環(huán)境、地域特點、水文地質(zhì)問題等等方面。在設計的過程中，對可能出現(xiàn)或者遇到的問題進行應急措施規(guī)劃，以保證施工的順利展開。

3.做好前期設計工作

縱觀目前我國的路橋工程建設，很多施工單位會雇傭設計單位進行設計工作。但是很多設計單位為了獲得更多的經(jīng)濟利益，會縮短設計周期，而且設計圖紙簡單粗糙，導致在實際的施工過程中，施工人員看不懂圖紙，更不明白設計方案具體是怎么執(zhí)行的，致使施工項目不能按時竣工。另外，設計單位不進行實地考察，就忽略了施工環(huán)境深層次的隱患，由于設計方案與實際施工嚴重脫節(jié)，導致在后期施工過程中，需要對原有的設計進行修改和完善，這在一定程度上增加了施工成本?？偠灾环矫?，要做好路橋的設計工作，另外一方面，需要對設計方案進行完善和優(yōu)化，根據(jù)施工中會遇到的具體問題，結合天氣地質(zhì)等因素變化會對路橋結構造成的影響，選出最理想和最科學的加固施工方案。

4.注意路橋整體效應

路橋的加固通?？赡苤皇菍α悴考蛘卟糠纸Y構的處理，但路橋是一個極為復雜的結構，結構之間會相互作用和影響。所以如果一個零部件發(fā)生了變化，可能會影響到其他結構的性能甚至是整個路橋的穩(wěn)定性。因此，在對道路橋梁結構進行加固時，要注意整體效應，不能目光短淺，由于一個部件的調(diào)動，可能就會影響了路橋工程的整體質(zhì)量。

三、道路橋梁病害加固的具體技術措施分析

1.道路橋梁的裂縫修補技術

道路橋梁的裂縫修補要根據(jù)具體實地檢測而定，檢測圖紙?zhí)峁┝嗣鞔_的施工補救方案，其目的在于恢復結構物的防水性和耐久度。其常用對開槽法修補、粘鋼補強、粘碳纖維補強、水泥灌漿、化學灌漿等幾種裂縫處理措施進行。

先是裂縫的分類與調(diào)查：寬度大于0.15mm的裂縫進行灌漿，寬度在0.05mm～0.15mm之間的裂縫進行封閉。

（1）表面處理。寬度在0.05mm～0.15mm之間的裂縫進行裂縫封閉處理。為了提高道路橋梁的防水性和耐久性，可以在微裂縫的表面涂抹填料及防水材料，對于裂紋寬度有變化的裂縫，要設法使用有伸縮性的材料。

表面噴涂法，噴漿修補前，經(jīng)過鑿毛處理過的裂縫表面，要在其中噴射粘性高、密實的水泥砂漿，對裂縫進行封閉保護，進行噴漿之前，在結構表面要將表面剝離的部分進行去除，用清潔水沖洗，將基層濕潤之后進行噴漿，要保證噴漿的質(zhì)量。

（2）注漿法。寬度大于0.15mm的裂縫進行灌漿，在已經(jīng)有了明顯裂縫的地方注入樹脂或水泥類材料，可以有效的修復道路橋梁的內(nèi)傷。目前通常采用化學灌漿（chemical Grouting，即“壁可法”裂縫補強加固），是將經(jīng)一系列工序配置好的專用高分子材料粘接劑（本工程采用ST-GT518裂縫灌注專用膠），通過化學灌漿泵等壓送設備將其注入裂縫中，使其滲透、擴散、膠凝或固化，從而實現(xiàn)對混凝土建筑物裂縫進行修補的一項缺陷補強、加固技術。其施工工藝及要點如下：

化學灌漿根據(jù)灌漿的壓力和速度，分為高壓快速灌漿法和低壓慢速灌漿法。本橋采用的是低壓慢速灌漿法。

1）裂縫觀察：用裂縫放大鏡觀察裂縫，分析記錄滲漏情況，以確定需要灌漿的裂縫數(shù)量，灌漿孔位置及間距等。

2）裂縫清潔處理：沿裂縫兩側各3～4cm寬度范圍用鋼刷及毛刷清理干凈，此區(qū)域為灌漿影響區(qū)，特別需要清除混凝土裂縫附近的浮塵、油污、鑿除混凝土表面析出物，在封縫與安裝底前用抹布擦凈，確保表面干凈、潤濕。

3）鉆孔：使用電錘等鉆孔工具沿裂縫兩側進行鉆孔，鉆頭直徑為14mm，鉆孔角度宜≤45°，鉆孔深度≤結構厚度的2/3，且必須超過裂縫的深度，但不得將結構打穿（壁后灌漿除外），鉆孔與裂縫間距≤1/2結構厚度，鉆孔間距為20～60cm。同一條裂縫上的全部灌漿孔一次鉆成。

4）埋嘴：在鉆好的孔內(nèi)安裝灌漿嘴（又稱之為止水針頭），并用專用內(nèi)六角扳手擰緊，使灌漿嘴周圍與鉆孔之間無空隙，不漏水。

5）洗縫：用高壓清洗機以6Mpa的壓力向灌漿嘴內(nèi)注入丙酮液或潔凈水，觀察出水點情況，當觀察到回水反清，則確認清洗干凈縫隙內(nèi)的析出物及其他殘留物、粉塵等。

6）通氣試驗：灌漿前進行通氣試驗，一方面了解灌漿也與裂縫是否通暢，檢查封縫是否有效，確定可否灌漿；另一方面則可吹出孔及縫隙內(nèi)的水分，提高灌漿效果.

7）封縫：將洗縫時出現(xiàn)滲水的裂縫表面用水泥基防水材料或快干水泥進行封閉處理，目的是在化學灌漿時不跑漿.

8）漿材配制：漿材配制時應置于容器內(nèi)，用攪拌器攪拌至色澤均勻。攪拌用容器及攪拌器具不得有油污及雜質(zhì)。應根據(jù)每次灌漿量決定漿材的拌和漿量，最好每次基本用完配制的漿材，以免漿液長時間暴露在空氣中.

9）灌注漿膠：使用高壓壓漿機向灌漿孔內(nèi)灌注化學灌漿料。立面灌漿順序為由下向上；平面可以從一端開始，單孔順序連續(xù)進行。灌漿過程中，鄰孔可以做為排水、排氣孔，當相鄰孔開始出漿，等排除積水后，開始灌注鄰孔，第1孔仍保持壓力灌漿，當?shù)?孔出漿時，視進漿情況停止第1孔灌漿（第1孔出現(xiàn)不進漿或在最大壓力下，進漿率<0.05Lpmin，延續(xù)灌注時間≮60min，可停止第1孔灌漿）。灌漿壓力保持在0.1～0.3Mpa，當灌到最后一個灌漿嘴時，應適當加大壓力進漿。灌漿期間應觀察是否還在進漿。灌漿結束標準以不吸漿為原則，如果吸漿率<0.01Lpmin，應維持至少10min，可作為結束標準，停止灌漿。

10）拆嘴：灌漿完畢后，確認不漏漿即可去掉或敲掉外露的灌漿嘴，清理干凈已固化的溢漏的灌漿液。

11）封口：用水泥基防水材料或快干水泥進行灌漿口的修補、封口處理。12）防水：用聚氨酯防水材料將化學灌漿部分涂3遍，寬度兩側各寬出10～20㎝，兩端長出20～30㎝，以作表面防水處理。

粘結鋼板封閉法，進行完裂縫的處理之后，要在裂縫處進行鋼板的粘結，對鋼板進行加壓一般采用膨脹螺栓，這樣對出現(xiàn)的主拉應力裂縫能夠有效的進行控制，要保證裂縫的方向與鋼板粘結的方向相互垂直。

2.橋梁結構加固新技術——噴射混凝土

進行混凝土的噴射時，要采用專業(yè)的噴射機械，運用空氣壓縮和其他動力，保證拌合料按照一定的比例進行，這樣經(jīng)過管道時，在需要噴射的表面上就能高速的噴出，迅速的進行凝結硬化，不用經(jīng)過振動搗實，進行噴射的過程中，集料與水泥會連續(xù)反復的進行撞擊，混凝土就會被壓實，同時由于采用的水灰比比較小，就會具有比較良好的耐久性和比較強的力學強度，目前采用的在噴深混凝土中摻入合成纖維的辦法，對混凝土的性能能進行有效的改善，采用合成纖維的混凝土除了抗拉、抗壓、抗彎、抗剪能力強之外，耐腐蝕、耐磨性較好，有比較好的阻裂性能，抗碎裂型、抗疲勞性比較好，抗凍融、抗?jié)B的性能比較好，進行施工的過程中，由于其具有比較強的粘聚性，出現(xiàn)回彈的可能性會大大的降低。

3.橋梁上部結構加固技術

外部粘貼加固法、加大截面加固法、改變結構體系加固法、外部預應力加固法等都是進行梁式橋上部結構加固增強的主要技術。在加大截面加固法中，要根據(jù)采用增大構件的截面面積，根據(jù)荷載大小和凈空條件不同，選用加配鋼筋和加大截面面積兩種加固方案；在外部粘貼加固法中，在環(huán)氧樹脂粘合劑的作用下，在結構的外部采用玻璃鋼、型鋼等材料對整個結構的承載力能有效的提升，這種辦法一般適用于需要大幅度增加結構承載力、構建尺寸受到限制的情況，粘合劑在其中有很大的作用，因此對其質(zhì)量要進行保證；在增設的構件或原有構件上，運用預應力原理，施加一定初始應力的加固方法就是外部預應力加固法，采用此種方法對采用對自重應力能有效的抵消，這樣跨中撓度作用就會減小，甚至被卸載；同時，可以采用增設橋墩或支撐的方式，對結構體系加固法進行改變，承載力就能有效的提升，起到有效加固的作用。

粘貼碳纖維布的工藝分析

1）準備工作

將碳纖維布按設計要求的尺寸裁剪好，同時按設計配比配置、攪拌好浸漬膠。

2）開始粘貼

用滾筒刷將粘貼膠均勻刷遍整個梁底，在布的搭接處要多涂刷一些；接著將裁剪好的碳纖維布覆蓋到膠上，再用光滑滾子順直沿布的纖維方向反復滾壓至浸漬膠滲出碳纖維布外表面，以去除內(nèi)部氣泡，使碳纖維布充分浸潤，并且確保與梁體粘貼緊密；粘貼完第一層后用同樣方法粘貼第二層、第三層；最后在最外一層碳纖維布鋪好并碾壓實后，在外表面均勻涂抹一層粘貼膠。

3）養(yǎng)護

粘貼好碳纖維布后，需要24h以上養(yǎng)護時間，期間確保不受外力硬性沖擊、荷載等干擾；為達到設計強度，浸漬樹脂固化溫度≥5℃，平均氣溫為20℃～25℃時，固化時間≥3～7d，平均氣溫為10℃時，固化時間≥7～10d。

貼鋼施工工藝分析

1）加固前梁底處理，打磨梁底面，用環(huán)氧砂漿修補梁的損傷，缺損部位（本次試驗，梁預裂后無損傷部位），打孔植內(nèi)爆脹管（粘貼鋼板后設置抗剪連接螺栓）清理梁底粉塵，保持表面干燥清潔。

2）打磨鋼板粘貼面，清除鐵銹并使表面呈現(xiàn)粗糙狀。

3）按比例配制粘鋼膠并攪拌均勻，將配制好的粘鋼膠涂于梁底和鋼板表面，將鋼板貼在梁底已涂好的膠上充分擠壓，直到將粘鋼膠從鋼板邊緣擠出，擰緊螺栓使鋼板充分與膠接觸，確保內(nèi)部沒有空氣和孔洞。

4）用鋼制小錘敲擊表面聽其聲音，以檢驗粘貼質(zhì)量，當有異樣聲響的數(shù)量小于敲擊總數(shù)的1/10既為合格。

綜上所述，道路橋梁結構病害是誘發(fā)交通事故的重要影響因素，直接威脅到了行人與車輛的安全。因此，必須認真研究道路橋梁結構病害成因，來應用更為有效地道路橋梁加固技術來不斷地提高其安全性能，從而來保證交通正常運行。

參考文獻：

[1]張景羽.淺談道路橋梁結構病害與加固[J].黑龍江科技信息，2013，03：282.

[2]鄭軍.淺談道路橋梁結構病害與加固[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2013，06：21.

[3]賈慶鋒.道路橋梁結構病害與加固方法[J].黑龍江交通科技，2011，10：265.

[4]王穎瑋，張志金.對道路橋梁結構病害與加固措施的分析與研究[J].科技創(chuàng)新與應用，2014，06：211.