关于公路桥梁常见病害的加固维修技术研究

◎冯健

一、公路桥梁常见病害的症状分析

1.预应力空心板粱底面纵向裂缝。裂缝主要分布在空心板底面中央及两侧，位置为预应力钢筋（束）所在处，裂缝形态为沿预应力钢筋分布纵向通长或断续通长裂缝。

2.T 梁翼板底面纵向裂缝。裂缝分布在翼板与腹板交接部位或翼板底面中央，呈顺桥向纵向分布。

3.T 梁腹板竖向裂缝。裂缝分布在T梁腹板侧面，部分裂缝延伸到T 粱底面及翼板，发生的部位从l／4 跨开始到3／4跨附近都存在，支点附近为裂缝为斜向裂缝，跨中附近为竖向裂缝，底面及翼板裂缝为横向裂缝。

4.连续箱梁的大量裂缝。连续箱梁的裂缝主要有翼板底面的横向裂缝，箱梁底面的横向裂缝及箱粱腹板的竖向裂缝。

5.连续箱梁的纵向裂缝。连续箱梁的沿预应力走向的纵向裂缝：裂缝形态为箱梁腹板侧面，沿预应力束的位置，纵向裂缝分布与预应力位置对应。

6.钢筋锈蚀病害。钢筋发生锈蚀，锈蚀部分的体积可膨胀至原体积的l0 倍，容易挤压周围混凝土，导致混凝土开裂、剥蚀，也会缩小截面的有效尺寸，影响结构的承载能力。锈蚀的直接后果是钢筋断面面积减小，钢筋锈蚀还会降低混凝土对钢筋的握襄力，锈蚀物外流，在结构表面形成锈迹，影响结构美观。

7.墩台基础病害。桥梁墩台基础在长期使用过程中，要承受上部构造产生的荷载，而且风力、浮力、流水压力、冰压力和土压力等外力作用也会对其产生影D 向。加之自然界中多种因素对其造成的压力和大部分重型车辆通行的压力，墩台基础常因此承受过多的重荷载，这就不可避免的影响了桥墩台的安全使用。

二、公路桥梁病害的成因分析

1.设计荷载标准偏低，承载能力不足旧桥梁原有的设计标准低，不能满足经济日益发展及车辆通行要求随着交通量的增加和荷载等级的提高，原有桥梁己经无法满足现今交通的需要，绝大多数桥梁处于“带病”工作状态，急需进行加固改造，提高设计荷载标准，适应重载交通需要。

2.通行能力不足，通行能力不足主要表现在桥面宽度不足；桥梁平面线形、纵断面线形标准太低；桥上通车净空或桥下通车净空不足。公路网中半永久性桥梁临时性桥梁为数不少，承载能力普遍偏低，抵抗自然灾害能力差，急需进行改造

3.超负荷使用，按路线等级或者预期设计荷载等级来说，这一部分设计荷载等级并不低，但由于一些特殊的原因，桥梁使用荷载大大超出设计荷载。致使桥梁长期在超重荷载作用下运营。

4. 人为及自然因素引起结构的损坏，比如超出设计的洪水、泥石流、冰冻、地震、强风、船舶撞击，河道不恰当开挖等，引起桥梁结构的局部损坏。

三、公路桥梁加固的技术方法分析

桥梁加固一般是通过对构件的补强和结构性能的改善来恢复或提高现有桥梁的承载能力，以延长使用年限，适应现代交通运输的要求。其改造的主要技术途径有加强薄弱构件、增加辅助构件、改变结构体系、减轻恒载、加固墩台及基础等。

1.桥路面层补强加固法。桥面补强层加固法是通过在梁顶（桥面）上加铺一层钢筋混凝土层，使其与原有主梁形成整体，从而达到增大主梁有效高度和抗压截面，增加桥面整体刚度，提高桥梁承载能力的一种常用且有效的方法。为了减小补强层增加的恒载，常将原有桥面铺装层凿除，而且能使新老结合良好，共同受力。

2.粘贴钢板加固法。结构粘钢加固是一种建筑结构工程的加固新技术。用特制的结构胶粘剂，将钢板粘贴在钢筋混凝土结构的表面，能达到加固和增强原结构强度和刚度的目的。结构粘钢加固方法，与其他的加固方法比较，有许多独特的优点和先进性。经过多年来的工程实践，已经证明完全能保证加固工程的质量，结构的强度和刚度都能满足设计的要求。胶粘剂老化试验耐久性能满足要求，粘钢加固后的结构试验，也证明强度和刚度的设计方法是正确的和可靠的

3.碳纤维加固法。碳纤维是一种耐腐蚀、高强、质轻的新型材料，施工操作方便，施工单位常用这种材料进行旧桥加固。对混凝土构件进行加固时，每个构件的受力特点都存在一定的差异，将碳纤维布用粘结材料铺贴在构件的表面，一方面能防止构件的变形程度扩大，另一方面能使构件的承载能力得以改善。在增强构件抗弯刚度、减少构件挠度和约束混凝土裂缝扩展方面常用到这种加固方法。补强结构外形复杂，若通过粘贴钢板或外包混凝土加固法加固，难度系数较高，操作起来比较困难，而且原构造极易被粘贴钢板损坏。而碳纤维布可根据结构外形的变化而灵活变化，易于旌工，也可避免使用难度系数过高的施工技术。

4.增加主梁加固法。增加主梁加固法是在新增主梁位置将原桥面凿开，切断原横隔梁，利用原结构挂设模板，现浇钢筋砼主梁，并连通原横隔梁，保证新旧结构成为整体，共同受力。这种方法适用于主体结构基本完好、而承载力不能满足要求的情况。但是，在加固过程中必须中断交通，且工艺复杂，工程量大，对原结构的损伤较大。

5.锚喷混凝土加固法。锚喷混凝土加固法指的是先将锚杆锚入补强部位结构内，挂设补强钢筋网，再喷射一定厚度的混凝土，使其与原结构共同承受外力的组合结构。此种加固法在浆砌片石板拱桥加固中运用较多。

6.预应力钢丝束法。沿梁腹侧面按抛物线形敷设预应力钢丝束，在梁底每隔一定距离（50～1OOcm）设置一根定位箍，用以固定钢丝束的形状，钢丝束的两端穿过梁端翼缘板伸至粱顶锚固。张拉预应力钢丝束，通过定位箍使梁获得预应力；再通过喷射砼使预应力钢丝束及定位箍与梁体形成整体。这种加固方法的受力明确，效果明显，但箍圈的构造较复杂。

7.灌缝胶灌注法。如果梁体严重变形或出现结构裂缝，应加强实地观测和试验检测，根据观测现象对裂缝或变形的成因进行分析，同时采取相应的施工措施进行加固。如果梁体的刚度和承载能力都无法达到设计要求，则最好采用灌缝胶灌注处理裂缝，进而采用体外预应力加固法、粘贴碳纤维加固法、新浇注混凝土增大梁体截面加固法、种植或粘贴钢筋加固法等补强措施，改善粱体的抗弯承载力。

四、结束语

由于施工质量和桥梁设计等方面的原因，使得桥梁的检验和加固成为必要，并且目前我国已有一定数量的桥梁发生老化，危桥逐年增多，因此对原有桥梁进行加固补强、改造翻新，最大程度利用现有资源，保证其使用安全，延长其使用寿命已成为工程界关注的一个重大课题。