公路旧桥常见病害及维修加固技术

袁国泰

【摘 要】随着经济和交通行业的快速发展，桥梁发展也十分迅猛，但是除了很多新型新建桥梁之外，还有很多早期建成的公路旧桥，他们具有荷载能力低，使用年限长的特点，根据不同的旧桥类型采取不同的防护加固措施，是维护道路安全，节约养护成本的主要手段。但因为建成时间较早，基础深度、地质情况以及隐蔽工程的尺寸很多信息不全面，从而也加大了维护的难度，本文总结自己的一些观点，希望在公路旧桥维护上贡献出自己的一份力量。

【关键词】公路旧桥；病害；加固维修

0 前言

旧桥加固是道路安全的需要，也是减少成本的手段，通过对旧桥进行加固维护，以最小成本获取最大的经济效益。从目前桥梁使用状况分析，甘肃目前旧拱桥仍然占据多数，旧拱桥所承受的超负荷有以下两点：第一，经济发展的同时交通量不断增加；第二，重型车辆的增加以及不遵守交通规则的超载超限现象；每一个都对桥梁本身产生极大的损害，旧桥本身的荷载与通过桥面车辆的运营状况不成正比，因此，对现有旧桥进行加固维护，是目前以至今后的重要任务。

1 公路旧桥病害及维修技术

1.1 旧桥破坏产生的因素

1）早期的设计水平较低，设计时的荷载及标准偏低；

2）使用环境影响，以前通车较少，现在大量的重型车辆较多；

3）地质自然环境的影响，包括气候、水含量、温度、水流冲击冲刷等；

4）当时材料种类较少，钢筋紧缺、水泥混凝土强度等标准较低；

5）施工技术较为落后，施工装备机械的不完善。

1.2 混凝土构件裂缝

一般钢筋混凝土构件是带裂缝工作的，即在初期施工的时候受到气温、水泥等材料的影响，产生不定形变，当其粘合在一起时互相形成约束力，一旦约束力大于水泥和材料之间的粘合强度，水泥自身会产生抗拉力，产生裂缝。裂缝产生的原因可以综合为以下三点：

第一，地下水对混凝土的腐蚀，有结晶类、分解类、结晶分解类三种。结晶类腐蚀主要是能生成水化硫铝酸钙，体积增大在混凝土中产生很大的内应力。分解类腐蚀是由于侵蚀性二氧化碳含量过高，碳酸氢根离子含量过低，对混凝土的腐蚀性越强。结晶分解类腐蚀是因为地下水中氨根、硝酸根离子和氯、镁离子含量过多时，与混凝土中的氢氧化钙作用发生的腐蚀作用。

第二，冻融影响，在混凝土中存在大量的孔隙和裂缝，而水分进去后，当温度降低的一定点时，孔隙中的水冻结膨胀使得孔壁受压力而形变，反复如此会导致混凝土裂缝。

第三，钢筋被锈蚀，除了自身性能影响外，与混凝土的性能和外界环境变化有着密切的关系，钢筋生锈后导致截面缩小，生成氧化铁体积后不断膨胀，使得保护层的混凝土破裂。

对于裂缝的加固维修，第一步，对松散、破碎、剥落及钢筋外漏等进行人工凿除或者高速射水，把污损部分清除干净。第二步，清理干净后，对破损部位进行修补，可以采用树脂型砂浆进行修补，施工温度适宜为5℃-6℃以上，气温太低的话要延迟施工。第三步，施工完成后上对于较宽的裂缝要进行封闭。

2 旧桥加固改造技术

2.1 加固改造前的准备工作

1）查找以前旧桥的设计图纸、地质报告以及原始的施工技术资料，尽可能多的调查地质情况和基础埋设深度；

2）对旧桥进行一次勘察，对于形变部位进行记录；

3）对桥梁进行荷载试验，对其承载力做出新的报告。

2.2 常用加固措施

2.2.1 上部结构加固

上部结构加固可以采用拼宽原桥及对原桥台进行改造两种方式。拼宽原桥也是比较经济实惠的一种方式，按照实际的荷载力拼宽原桥，也是保障安全出行的方法之一。而利用原桥台改造其结构对于拱圈不能满足超限运输或者地基有不均匀沉降皆可用此方法进行旧桥上部结构加固。

2.2.2 下部结构加固

较为高大的桥台，在荷载压力下，会出现开裂、翼墙外崩、错位等病害，我们可以对于跨径小的拱桥采用桥宽内加钢筋混凝土框架进行加固。

2.2.3 基础加固

旧桥天然地基的浅基础，埋设深度不够，容易受到河水冲刷，导致地基局部软弱，桥台容易产生不均匀沉降，出现这种情况，我们可以用浆砌片石对河床进行铺砌，对于跨径较小的桥梁，我们可以在桥跨范围内铺C15混凝土，从而进行加固，厚度一般为30cm，铺砌两端要设置截水墙，其设置参数见表1：

2.2.4 塞缝灌浆

塞缝灌浆是按照一定比例配置的水泥砂浆、环氧树脂砂浆通过喷浆机灌注结构物的缝隙中，避免钢筋锈蚀破坏整体结构强度。塞缝灌浆多用于桥梁上下部结构裂缝，灌浆材料有水泥砂浆、环氧树脂砂浆等等材料，但是不管用哪一种，都要根据具体情况分析而定。施工时，先用1：1的水泥砂浆进行勾缝，勾缝时要提前留出灌浆孔，孔隙约为6mm-8mm，孔距约为0.4m-1m，等到勾缝的砂浆达到一定强度之后即可灌浆。钢筋混凝土的裂缝较小，可直接用环氧树脂填缝，大一点的裂缝都要进行灌浆。像石砌的墩、台、拱圈裂缝等可以用水泥砂浆来灌注，是否含砂则看具体情况。像钢筋混凝土构件的裂缝则多用于环氧树脂浆的情况较多，易灌满，粘性好。桥面裂缝的话选材多用环氧树脂砂浆。这些方法在旧桥加固上都是比较经济且效果较好。

2.2.5 桥面铺装层的加固

钢筋混凝土的桥面铺装层容易有开裂、剥离等问题，对于拱桥而言，一旦下雨渗水，加大拱桥材料的含水量，就会出现渗水现象；另外，桥面铺装层出现破损的时候对于安全行车也有影响。我们在防护维修时要根据不同的情况给予不同的解决办法，对于年限长破损严重的桥梁，我们可以拆除或者修复的方案；对于年限短病害较轻的桥梁可以在不降低荷载标准的情况下进行加铺沥青碎石层的方案。

2.2.6 顶推法

在拱桥自重荷载情况下，对于基础和桥台都会产生垂直的推力，并使得台后填土的压缩及基础的沉降，引起拱桥轴线的变化和拱顶下沉。而顶推法的原理是在桥跨一侧或两侧的拱脚处，安装传力结构，通过千斤顶施加推力，在顶推过程中，测量观察拱肋及桥跨的变化，知道达到设计水平为止，保持千斤顶的作用，用环氧树脂砂浆在分离的拱肋间进行浇筑，待其形成强度后再放开千斤顶，使拱桥轴线恢复。这种方法使用材料较少，但是对于其专业性要求很高，需要一只专业性的施工队伍。

2.2.7 加强管理

加强旧桥的管理，定期维护、维修，使其有最佳的工作状态，充分发挥其作用。公路管理部门对于超载、超限的管理是十分重要的。其工作要求工期短、要求高、前期工作量大等特点，对于大车量路段加强检查和管理，充分调动基层单位的工作积极性，各个部门协调配合。

3 结束语

旧桥的维护维修同样属于桥梁工程，不能重建设轻养护，一个桥的养护比新建可能还要难，因为旧桥没有现成的规范和可供参考的原套图纸，病害错综复杂，病因难以确定。因此，要充分重视旧桥管理的工作，加大资金投入，以保持其最良好的运营通行环境，确保旧桥安全使用。

【参考文献】

[1]王宝春，钟超，安庆会.旧桥裂缝产生原因分析及维修方法研究[J].公路，2012.10.

[2]潘灯.浅谈公路旧桥常见病害及维修加固方法[J].科技风.

[3]曹振生.公路旧桥加固与管理方法探析[J].交通纵横.

[责任编辑：王楠]