谈道路桥梁结构病害与加固

杜同春

【摘要】：随着社会与经济的发展，我国的交通基础设施也在不断完善。道路桥梁建设是关系着国计民生的基础建设，在我国社会的发展中占有不可忽视的重要地位。然而目前，我国大部分道路桥梁结构都出现了不同程度的病害情况，一定程度上阻碍了我国现代化建设的发展进程，甚至导致安全事故问题的出现。对此，本文就道路桥梁结构病害与加固进行简要分析，并针对其提出有效措施。

【关键词】：道路桥梁 结构病害 加固

【前言】：现阶段，我国在道路桥梁建设方面的施工技术已经相对较为成熟，几乎接近世界先进的建设水平。然而在道路桥梁的使用过程中，往往忽视了对其养护工作，使得道路桥梁结构常常会发生一些病害，影响着桥梁的正常使用，甚至会带来很大的安全隐患。此外，道路桥梁是连接我国各地之间相互交流发展的主要基础设施，高速发展的交通道路事业为我国经济的增长提供有利保障，同时也极大的带动了社会经济文化的发展。因此，如何对病害桥梁进行维修加固，成为了当前道路建设主管部门工作中的重点内容。

一、桥梁病害的主要形式

桥梁作为交通道路的一种结构形式，必须要具备足够的强度、刚度和抗压能力，同时还要有一定的延性和稳定性。在我国，现有的桥梁大多数都是以钢筋混凝土的建筑结构进行建筑设计的，这是因为混凝土能够很好的满足桥梁技术性能的需求。然而钢筋混凝土的桥梁结构也容易产生一些常见病害，其主要表现形式如下文所示：

（1）裂缝裂缝对钢筋混凝土桥梁的危害程度不一，严重的裂缝如贯穿缝、网裂等将会严重危及桥梁的安全运行。另外裂缝往往也会引起其它病害的发生与发展，如钢筋锈蚀、冻融破坏等，这些病害与裂缝形成恶性循环，会对桥梁的耐久性产生很大的危害。

（2）混凝土碳化及钢筋锈蚀当混凝土炭化和钢筋锈蚀程度日渐严重后，桥梁必然会产生较多的顺筋裂缝，这会造成桥梁使用安全性降低和使用寿命缩短。

（3）剥蚀剥蚀是从混凝土的外观破坏形态着眼，对混凝土桥梁结构表面混凝土发生蜂窝麻面、露石、酥松起皮和剥落等病害的统称。

（4）結构构造的破坏由于结构的关键部位构造不合理、施工中存在问题或年代久远等而引起的结构构造老化、失稳、变形过大等已在一定程度上影响了桥梁的安全运行。

二、桥梁病害机理分析

道路桥梁中存在的病害为人们正常的出行交通造成极大的安全隐患，必须引起相关主管部门的重视。通过对桥梁病害的机理进行分析，发现影响桥梁发生病害的因素有以下几点：

（1）裂缝当混凝土中拉应力大于其抗拉强度或拉应变大于其极限拉应变时，混凝土会产生裂缝。混凝土搅拌、运输时间过长，使水分蒸发，引起混凝土浇筑时坍落度过低，会使混凝土出现不规则的网状裂缝。混凝土初期养护时方法不得当，出现塑性收缩状态，也会在混凝土表面产生不规则裂缝。

（2）混凝土碳化及钢筋锈蚀凡裂缝多、混凝土质量差的桥梁，其钢筋锈蚀程度也必然严重，产生的顺筋裂缝也特别多。随着钢筋锈蚀的发生，混凝土开裂、剥落，钢筋和混凝土的粘结力就不断丧失，钢筋截面积就减少，承载能力下降，从而降低了结构的安全度。

（3）剥蚀根据不同的机理，剥蚀可分为冻融剥蚀、冲磨和空蚀、水质侵蚀、风化剥蚀等。其中冻融剥蚀是指在水饱和或潮湿状态下，由于温度正负变化，结构物的已硬化混凝土空隙水结冻膨胀，融解松弛，产生疲劳应力，造成混凝土由表及里逐渐剥蚀的破坏现象。

三、桥梁加固增强技术

在分析了桥梁病害的机理后，就需要采取针对性的措施进行桥梁加固处理，以防止病害的扩大，造成更严重的交通事故。常用的桥梁加固技术主要有以下几种：

（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：

1.表面处理法。在微裂缝的表面涂抹填料及防水材料。对于宽度发生变化的裂缝，要设法使用有伸缩性的材料。

2.注浆法。在裂缝中注入树脂或水泥类材料，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。

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.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。

5.粘结钢板封闭法。当钢筋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。

（2）桥梁上部结构加固技术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等。

1.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。

2.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。

3.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。

4.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。

5.锚喷技术。由于锚喷机具的迅速发展，人们把喷射砼同锚杆、 钢筋网和速凝剂结合起来完善了锚喷技术，在具体的桥梁加固施工当中充分的表明了锚喷技术完全适用于桥梁结构的增强与加固。 从某种程度上来说，喷射砼的工艺材料、 结合和性能同普通现浇砼相比具有更大的优势，锚喷技术同传统方法相比有着高强度和快凝的优点。

【结语】：总而言之，道路桥梁病害是引发交通事故的主要诱因之一。对此，我们必须加强对桥梁的养护管理，及时发现桥梁病害，并分析其病害机理，采取有针对性的加固技术处理措施，减少或杜绝桥梁病害带来的安全隐患。在科技的推动下，一些新的桥梁加固技术正不断的被采纳应用，如锚喷技术等，这种施工技术具有设备简单，施工方便，效率高等优点，且不影响交通的正常运行，因此，备受桥梁技术人员的青睐。在未来的发展中，相信会有更多的桥梁加固新技术出现，更好的为道路桥梁的安全稳定做出贡献。

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