張燕飛

【摘 要】不同地區(qū)的橋梁具有不同特色，在設(shè)計(jì)工藝、施工建造、后期維護(hù)方面都有著不同要求。當(dāng)前由于普遍的超載問(wèn)題已經(jīng)給橋梁普遍造成了嚴(yán)重病害，對(duì)橋梁進(jìn)行良好的維修養(yǎng)護(hù)成為對(duì)抗病害、保障橋梁安全的重要手段。本文探討了基于病害分析的橋梁結(jié)構(gòu)維修與加固措施。

【關(guān)鍵詞】橋梁結(jié)構(gòu)；病害；維修；加固；措施

橋梁維修、加固方案的選擇和設(shè)計(jì)，對(duì)加固工程的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性有很大影響，是維修、加固改造項(xiàng)目成功與否的關(guān)鍵。各種維修、加固技術(shù)各有其優(yōu)缺點(diǎn)和適用性，方案選擇應(yīng)結(jié)合具體工程的特點(diǎn)，針對(duì)不同的橋梁病害，綜合采用各種維修加固技術(shù)措施，盡量考慮綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，做到技術(shù)可靠，經(jīng)濟(jì)合理，方便施工。

一、橋梁結(jié)構(gòu)的常見(jiàn)病害分析

1、橋臺(tái)存在豎向、縱向裂縫現(xiàn)象

一是在施工時(shí)，橋臺(tái)的填料在壓實(shí)度方面明顯不足；二是填土的不均勻，導(dǎo)致了沉降的現(xiàn)象出現(xiàn)；三是在澆筑體積較大的混凝土?xí)r，對(duì)于水熱化的影響沒(méi)有進(jìn)行較好的控制，從而引發(fā)了收縮裂縫的現(xiàn)象；四是在施工時(shí)，對(duì)于地基的處理不夠到位，導(dǎo)致了承載力不足的問(wèn)題，這是橋臺(tái)出現(xiàn)不均勻沉降現(xiàn)象的根本原因。

2、梁板板底存在縱、橫向裂縫現(xiàn)象

導(dǎo)致這一現(xiàn)象發(fā)生的原因有以下幾點(diǎn)：一是因?yàn)殂q縫的脫落，受到了嚴(yán)重的破壞。這直接導(dǎo)致了梁板橫向分布的系數(shù)增大；二是在澆筑體積較大的混凝土?xí)r，對(duì)于水熱化的影響沒(méi)有進(jìn)行較好的控制；三是在梁板底部上，其保護(hù)層的厚度偏小，導(dǎo)致出現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象。這些都是引起橋梁承載力安全儲(chǔ)備不足、橫向裂縫現(xiàn)象出現(xiàn)的直接原因。

3、伸縮縫損壞

一是因?yàn)樵O(shè)計(jì)不周、選型選材不當(dāng)所引起的伸縮縫損壞；二是因?yàn)闃蚨张_(tái)施工和梁板尺寸有誤差，引起了伸縮縫損壞；三是設(shè)計(jì)的伸縮量與現(xiàn)實(shí)的伸縮量具有差距，引起了伸縮縫損壞；四是在板式橡膠的伸縮縫當(dāng)中，因?yàn)槭┕さ恼`差或者膠版的破壞，引起了伸縮縫嚴(yán)重跳車的現(xiàn)象；五是在“反開(kāi)槽法”的施工中，沒(méi)有進(jìn)行認(rèn)真的操作的，導(dǎo)致了伸縮縫跳車的現(xiàn)象頻發(fā)。

4、支座病害

一是因?yàn)橹ё灰瞥藁蛎摽諏?dǎo)致了變形開(kāi)裂或者混凝土墊石壓壞、鋼筋外漏銹蝕的現(xiàn)象出現(xiàn)；二是因?yàn)殇撆柘鹉z支座螺母的是松動(dòng)，導(dǎo)致了螺栓脫落、剪斷的現(xiàn)象；三是橡膠支座過(guò)于老化；四時(shí)因?yàn)殇摪寤瑒?dòng)支座以及弧形支座的滾動(dòng)面出現(xiàn)了銹蝕的情況。

5、環(huán)境因素引起的損傷

一是在有水的情況下，混凝土的堿集料反應(yīng)會(huì)造成一定的破壞；二是氯離子對(duì)于混凝土有著巨大的化學(xué)侵蝕作用；三是再潮濕的情況之下，因?yàn)闇囟鹊淖兓?，混凝土?dāng)中的孔隙水的凍結(jié)體積將經(jīng)歷凍結(jié)膨脹后再融解松弛的過(guò)程，這樣反復(fù)的過(guò)程，會(huì)導(dǎo)致疲勞的效應(yīng)，從而引起混泥土從外到內(nèi)被剝蝕的現(xiàn)象發(fā)生。

二、橋梁結(jié)構(gòu)維修與加固的措施

1、橋面鋪裝加固

如果是局部破損，將破損處表面鑿毛清理干凈后涂刷同標(biāo)號(hào)的水泥砂漿或其它粘結(jié)材料，然后鋪筑一層水泥混凝土鋪裝層。如果橋面板的碎損特別嚴(yán)重，必須將原有的行車道鋪裝全部拆除清理干凈后重新澆注混凝土橋面板。如有需要，錨入適量短鋼筋，配置1～2層鋼筋網(wǎng)。或者在舊有橋面板上重新加鋪一層混凝土或鋼筋混凝土補(bǔ)強(qiáng)層。此方法既能修補(bǔ)已出現(xiàn)裂縫、剝離等損壞的橋面板，又能加高原有梁板的有效高度，增加梁板的抗彎能力，改善鉸結(jié)梁板的荷載橫向分布，從而提高橋梁的承載能力。

2、伸縮縫的維修加固

伸縮縫應(yīng)注意日常保養(yǎng)，若有損壞或功能失效，應(yīng)依據(jù)缺陷程度確定是進(jìn)行部分修補(bǔ)、部分更換還是全部更換。若鋪裝層破壞后，應(yīng)鑿除重新鋪筑，鑿除破損部位應(yīng)劃線切割（或鑿），清除舊料后再澆筑新面層。若材料老化、斷裂、變形、不能正常運(yùn)行時(shí)應(yīng)及時(shí)拆除并更換新型伸縮縫。

3、鋼筋銹蝕的維修加固

鋼筋發(fā)生銹蝕后斷面積減小，直接影響結(jié)構(gòu)抗拉和抗彎能力；銹蝕部分的體積可膨脹至原來(lái)體積的10%以上，對(duì)

周圍混凝土形成擠壓，造成混凝土開(kāi)裂、剝蝕，降低混凝土對(duì)鋼筋的握裹力。為維持橋梁的正常運(yùn)營(yíng)，需要對(duì)出現(xiàn)鋼筋銹蝕的橋梁進(jìn)行維修。主要維修步驟為：鑿除松脫、剝離等已損壞部分混凝土；對(duì)鋼筋作除銹處理，并清理混凝土面上灰塵，除銹后即進(jìn)行防銹處理；涂以環(huán)氧膠液等粘結(jié)劑；立模、配料澆筑，或噴漿、涂抹施工。對(duì)新噴涂或澆筑混凝土面進(jìn)行表面處理。

4、墩臺(tái)基礎(chǔ)的維修加固

橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)在常年使用過(guò)程中，除了承受上部構(gòu)造荷載外，還將承受各種外力的作用。因此，橋梁墩臺(tái)將會(huì)出現(xiàn)不同程度的損壞。橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)常產(chǎn)生的病害有：基礎(chǔ)不均勻沉降、滑移和傾斜，以及基底局部沖空，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)物的異常應(yīng)力和開(kāi)裂等；墩、臺(tái)身的各種水平、豎向和網(wǎng)狀裂縫，混凝土剝落、空洞和老化，結(jié)構(gòu)變形、移位等。應(yīng)根據(jù)不同損壞程度及結(jié)構(gòu)情況進(jìn)行維修加固，延長(zhǎng)橋梁使用壽命，充分發(fā)揮現(xiàn)有公路基本設(shè)施的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

（1）基礎(chǔ)加固方法有：水泥灌漿加固法、擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法、鋼筋混凝土套箍加固法、增補(bǔ)樁基加固（打入樁或鉆孔灌樁）法、人工地基加固（改良地基）法等。

（2）墩臺(tái)加固方法有：鋼筋混凝土套箍或護(hù)套加固貫通裂縫的墩臺(tái)法、用支撐法或增設(shè)擋土墻法處理墩臺(tái)滑移、用頂升法加固產(chǎn)生過(guò)大沉降的橋梁結(jié)構(gòu)等。

5、塞縫灌漿加固

這種加固方法相對(duì)比較簡(jiǎn)單也更易于操作，即采用首先攪拌好所需的填充材料，一般為一定比例的水泥漿加入環(huán)氧樹(shù)脂漿，通過(guò)噴漿機(jī)將灌漿澆灌入橋體裂縫地方，然后加以夯實(shí)，待凝固之后便可以起到填塞裂縫、保護(hù)鋼筋預(yù)防銹蝕并提高橋梁整體強(qiáng)度的加固作用。灌漿一般由水泥漿、環(huán)氧樹(shù)脂漿，并均可加入適當(dāng)砂形成砂漿，在進(jìn)行橋墩裂縫灌漿中多采用水泥砂漿，這種漿成本更低效果更好，對(duì)水泥混凝土結(jié)構(gòu)有著較好的加固作用。而環(huán)氧樹(shù)脂漿多用于鋼筋水泥結(jié)構(gòu)的橋面裂縫，可以對(duì)裸露的鋼筋起到較好的保護(hù)作用，防止銹蝕。

6、粘貼加固

隨著橋梁的老化或者病害損毀，亦或是車流量的加大導(dǎo)致原橋梁有效負(fù)載能力已無(wú)法滿足通車要求的情況下，就要考慮使用粘貼加固法，通過(guò)粘貼碳纖維或者鋼板的方法提升橋體的承重能力。粘貼加固法具有工藝簡(jiǎn)單、工期短見(jiàn)效快的特點(diǎn)，過(guò)去鋼板是主要的粘貼材料，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，碳素纖維材料的出現(xiàn)逐步取代了鋼板的應(yīng)用，但素纖維材料具有更好的強(qiáng)度和拉力，且質(zhì)量更輕，在不增加橋梁自身負(fù)荷情況下能夠最大限度的滿足加固橋梁的作用。同時(shí)，在橋梁的底面粘貼碳纖維能夠提高截面的承載力，在橋梁側(cè)面粘貼碳纖維則能夠提高截面的抗剪能力。

7、增設(shè)縱梁加固

在橋梁基地安全性能較好，橋墩承載能力足夠的情況下，采取增設(shè)新縱梁的方法也可以同樣起到加固橋梁，提高橋梁承載力的作用。新增縱梁與原有舊梁共同受力，舊梁承載負(fù)荷就相應(yīng)減輕，從而使得加固后的橋梁承載負(fù)荷得到提高。同時(shí)，采取增設(shè)縱梁的方法還可以配合使用擴(kuò)寬橋面的辦法，既將新縱梁置于主梁兩側(cè)，在保證橋面安全的情況下，根據(jù)橋梁上下結(jié)構(gòu)，合理設(shè)計(jì)加寬方案，適當(dāng)擴(kuò)寬橋面寬度，以提高橋梁通車能力，和載重能力。

總之，混凝土橋梁因環(huán)境因素和使用條件的變化導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)各種病害，進(jìn)而對(duì)橋梁使用性能、耐久性及使用壽命產(chǎn)生影響。針對(duì)不同的橋梁病害采取針對(duì)性的養(yǎng)護(hù)、維修和加固措施，可有效改善橋梁工作性能、安全性能及延長(zhǎng)橋梁的使用壽命。因此，橋梁管理部門應(yīng)加強(qiáng)橋梁日常檢查以全面掌握既有混凝土橋梁的健康狀況，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的各種病害進(jìn)行及時(shí)維護(hù)以保證橋梁的安全運(yùn)營(yíng)。

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