道路桥梁的常见结构病害及加固技术

2020-11-26马杨

建材发展导向 2020年18期

马杨

（河北省秦皇岛市北戴河区，河北秦皇岛 066000）

1 道路桥梁结构常见的病害

1.1 桥墩（台）病害

桥墩作为连接桥梁基础和上部结构的关键部分，支撑上部结构，传递荷载。桥墩（台）病害主要包括了钢筋锈蚀、桥墩柱、麻面、裂缝、桥台剥落、钢筋外露、墩柱冲刷。不同类型的裂缝其产生的原因也略有差别，但大体上主要是由基础的不均匀沉降、混凝土在浇筑的过程中接缝不良等引起的。而裂缝在发展的过程中就会造成钢筋的外露和生锈，进而使钢筋的性能下降，强度降低，最终使得结构发生变形。因此，桥墩一旦出现裂缝必须要足够地重视并及时进行处理。下部桥墩结构的病害会直接影响到上部结构的稳定，若想保证桥梁能够具有足够的耐久性，桥墩是关键因素，倘若桥墩出现了倾斜，这对上部结构是极为不利的，甚至可能会造成桥梁的倒塌。

1.2 基础不均匀沉降

在桥梁的建设中基础是最为重要的，不同位置的桥墩由于下面所处的地基略有差异，所以会导致不同区域的地基出现不同程度的沉降。地基的不均匀沉降会影响桥梁在后期使用过程中的效果，严重的情况会导致桥梁的上部结构造成损伤，比如，引发桥面的裂缝、承载结构出现问题等。而在路桥的交界处，由于路和桥下方的地基差异也较大，在通车后由于车辆荷载的作用，在路桥的交界处也会出现不均匀沉降，进而导致公路与桥梁连接处的路面产生台阶，使得车辆高速驶过时会出现颠簸跳跃的桥头跳车现象，这严重影响了行车的舒适性与安全性，大大降低了行车速度，也为交通事故埋下了隐患。基础不均匀沉降在软土的地区表现的尤为严重，为此需要对桥梁进行实时监测，对不均匀沉降较为明显的区域及时地进行处理加固，以防病害的进一步发展。

1.3 桥面构造病害

桥面的结构主要分为桥面铺装、排水防水系统、伸缩缝、灯光照明以及栏杆几个部分。桥面的铺装在破坏较轻的情况下会影响行车的舒适性，严重的情况会导致桥面的积水与跳车现象，甚至造成交通事故的发生。而排水系统的堵塞会导致桥面的积水，降低桥面的摩擦系数，引起车辆的打滑，而且积水往往会沿着桥面的裂缝渗入，进一步加剧了裂缝的扩展。栏杆的病害主要为撞击、缺损和裂缝，存在缺陷的栏杆会使行车缺少安全感。

2 道路桥梁加固技术

2.1 道路桥梁加固技术原理

1）结构改造，①桥面加固拓宽。道路桥梁加固过程中最明显的一步就是对于桥面的改造，在改造过程中应注意对于整个桥面的加厚加固。桥面作为桥梁受损最重的部位，应通过加厚拓宽等方式减少等量车流对于相对单位面积内桥面的损害，加长道路桥梁使用寿命；②改变桥梁跨数。通过增加桥梁跨数减少单个桥梁的受力，减小了桥梁跨度，降低车辆行驶过程中对桥面纵向造成的拉力，减少其对桥面的损害，防止桥面裂隙形成。

2）材料方面加固，在道路桥梁的建筑材料方面，由于考虑到当前科技水平已经到达一定高度，我们需要通过相应的改变道路桥梁建筑材料以及涂层材料来进行加固。

①混凝土置换加固。传统道路桥梁建筑选用的是相对经济实惠的钢筋混凝土材料，而这种材料由于没有足够的抗压能力、韧性较低，容易出现裂痕。其中混凝土中的氢氧化钙易与空气中大量存在的二氧化碳发生反应，影响钢筋混凝土的结构稳定性；②灌注封胶加固技术。由于道路桥梁常年遭受着风吹日晒以及汽车行驶过程中带来的结构损害，会导致道路桥梁产生裂痕等问题。为了解决这种问题，封胶灌注就成了目前常用的加固技术，对于钢筋等的结构加固具有重要意义。

2.2 桥梁结构上部的加固

桥梁上部结构的加固主要是防止混凝土的碳化和裂缝，保护支座与钢筋。对混凝土的保护主要是在设计的过程中增加保护层的厚度，选择合适的水泥品种，控制水灰比以减少混凝土中自由水的含量，及时养护并适当添加外加剂。而对于裂缝的问题则需要从裂缝产生的原因对症入手，主要的手段有加大板厚或者梁截面，提高配筋率来抑制裂缝的发生；在施工的过程中需要在混凝土中添加一定的外加剂来确保混凝土的质量，进而防止开裂，尽量选用标号高的、后期强度大的水泥，同时还需要严格地控制砂的使用；在搅拌混凝土时要严格控制混凝土的温度，减少温度效应对裂缝的影响。

2.3 桥面构造的养护措施

桥面的养护主要是通过局部的修补，对于破坏范围较小的区域，先将遗留的铺装层进行清理，之后再进行新一层的铺装；而对于破坏范围较广的情况，应该将桥面上的铺装层完全清理之后再进行混凝土浇筑。面对桥面裂缝的情况可以采用压浆的方法进行处置，通过向裂缝中注入裂缝胶或者水泥类的材料来填充裂缝空隙；或者采用填料充填的方法，这种方法一般用于修补较宽的裂缝，先将裂缝凿出10cm左右的深槽，然后再填补各种密封材料。