桥涵养护加固问题的若干探讨

2010-01-01曾明华

中国新技术新产品 2010年17期

曾明华

（广东晶通公路工程建设集团有限公司，广东广州 515041）

高速公路建成通车后，便进入营运养护期，由于承受外界自然条件和行车荷载等条件影响，在一定时期内个别桥涵或多或少地存在少量的结构病害，在这些结构病害中，有些病害倘若发现不及时、处理不到位，将对桥梁的安全营运带来潜在的危险。因此，作为工程养护技术人员，在日常的管养工作中，必须在思想上先给予充分地重视，重视桥梁的日常保护，加强日常巡视，以便能及时查找问题，并作出必要的处治。为了能在桥涵养护工作开展过程中把桥涵病害的日常巡视工作做得更好，把检查工作做得更细，本人将结合自身岗位实践，从工程管理的角度出发，把对桥梁养护加固的相关内容进行搜集整理，特形成本文，以便内业同行日后在从事桥涵管养工作时能起到一定的参考价值。

随着近年来载重汽车吨位的不断增大，我们在进行桥梁日常养护工作中发现，许多公路经过多年营运之后，个别桥涵陆续出现了混凝土开裂、风化露筋、钢筋锈蚀等严重病害，有些桥涵的实际承载力明显下降，严重地影响到路上行车安全，急需对发生病害的桥涵进行加固处理。首先，先让我们来了解一下，这些常见病害，主要是如何在后期造成的。

1 桥涵病害产生原因分析

产生此类病害的原因是多方面的，主要有以下几点:

在桥涵建设施工时，存在质量问题，桥涵结构钢筋保护层厚度不够，混凝土震捣不密实，经常年使用，表层混凝土容易风化脱落，形成露筋。

桥涵防水层开裂失效，雨水不断渗入与盖板混凝土的主要成分硅酸钙发生水化反应，形成游离钙、硅酸和氢氧根，在毛细压作用下混凝土中的盐份被水带出淤积于混凝土表面，进一步与空气中的二氧化碳反应在混凝土表面结晶形成白色硬块，最后形成碱蚀。在这个过程中，如果结构存在裂缝，就会引起钢筋的锈胀，出现钢筋锈蚀的情况。

沿每地区空气中和土质中都含有一定的氯盐成分，盐水渗入到结构混凝土的缝隙里，引起碱骨料反应发生盐腐蚀，加速了混凝土的离析。

2 常见桥梁病害类型

桥涵建成通车后，由于受各种因素影响，一些工程部位，或受力薄弱的地方，往往会提前出现某种病害，如裂缝、支座变形老化、钢筋露筋、不均匀沉降等。由于以上大部分病害的出现频率偏高，因此，在以往的养护加固方式中，对于这几类病害的处理加固早已有着许多现成的可取经验，然而，随着后期现代社会的快速发展，在新材料、新技术的大力推广下，仍然涌现了不少新工艺，新做法，给桥梁病害的处治加固提供了很多便利和效率。

3 桥梁加固流程

在桥梁结构发生病害后，需要采取措施进行加固维修或者更换。桥梁加固工程一般应遵循以下工作程序:

结构可靠性鉴定→加固方案确定→加固设计→施丁组织设计→施工→验收。

结构可靠性鉴定，主要是对病害结构的病情诊断。加固方案好比处方，加固设计是现行规范及有关标准对加固方案的深化过程。加固施工是对被加固结构按加固设计进行加固的施工过程，对于大型结构加固，为确保质量和安全，施工前应编制施工组织设计。

4 桥梁加固技术措施

针对桥梁存在的病害类型，不同的病害，其处治措施则不尽相同，下面，就让我们对部分病害类型的处治加固方式进行详细介绍吧。

4.1 裂缝修补技术

裂缝修补的目的在于恢复结构物的防水性和耐久性，主要技术有:

4.1.1 表面处理法，在微裂缝的表面涂抹填料及防水材料，以提高其防水性和耐久性。对于宽度发生变化的裂缝，要设法使用有伸缩性的材料。

4.1.2 注浆法，在裂缝中注入树脂或水泥类材料，以提高其防水性及耐久性。主要注浆材料是环氧树脂，多采用低压低速注入法。环氧树脂注入法与钢钉并用，可以增强裂缝部位的整体性，是一种防止裂缝继续发展的好办法。

4.1.3 充填法，这是一种适合于修补较宽裂缝的方法，具体做法是沿裂缝凿一条深槽，然后在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。

4.1.4 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。

4.1.5 粘结钢板封闭法,当钢筋硂构件产生主拉应力裂缝时，可对裂缝先进行处理之后，再在裂缝处粘结钢板，并用膨胀螺栓对钢板加压。钢板粘结方向应和裂缝方向垂直。

4.2 截面加固技术

本文以最常见的桥梁结构形式的上部结构及其常见的加固方法进行说明。

梁式桥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、增设纵梁加固法。

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。

增设纵梁加固法在桥梁墩、台基础稳定，并具有足够承载能力的情况下，可采用增设承载能力高和刚度大的新纵梁，这些新梁与旧梁连接在一起共同受力。由于应运中的车辆荷载在新增主梁后的桥梁结构中重新分布，使原梁中所受荷载得以减少，加固后的桥梁承载能力和刚度得以提高。当增设的纵梁位于主梁的一侧或两侧时，兼有拓宽的作用。此法适用于梁体结构基础完好，而承载能力不能满足要求的场合。

4.3 伸缩缝病害处治措施

伸缩缝破坏主要由于以下原因造成的:一是交通量的增大，特别是重型车辆的不断增多，对桥梁伸缩缝的车辆冲击力明显加大；二是设计方面的原因，如桥面板刚度不足，伸缩量计算不准确等；三是施工方面的原因，如在伸缩缝的施工中未严格按伸缩装置的施工工艺技术标准和安装工序进行施工。针对这一问题，我们建议对安装混凝土破坏的予以维修，橡胶止水带破损的更换；同时，建议加强对伸缩装置的日常管理、维护。异型钢伸缩缝橡胶条破坏主要是由于橡胶老化引起的，缝内残留物不及时清理，也是橡胶条破坏的原因之一。伸缩缝安装导致混凝土开裂、破损是由于交通量大、超载车辆多及安装混凝土表面与沥青路面衔接不良造成。