公路桥梁病害成因与加固技术研究①

刘金田

摘要：桥梁病害在很多情况下会破坏桥梁的内部结构，影响外观质量，降低承载能力，削弱桥梁后期的使用功能。伴随交通运输事业的发展，交通量也在扩增。由于超载偏载导致的交通事故屡见不鲜。本文结合桥梁常见的病害类型，分析其形成原因和加固方法，旨在各类桥梁后期的修复和加固提供一些启发与经验。

关键词：桥梁病害;成因;加固技术

引言

公路桥梁施工中，加固技术的应用有助于提高桥梁质量，延长它的寿命。利用加固方法增强整个桥梁的承受力，确保桥梁工程的安全、稳定。尤其公路桥梁日常的使用频率高，承载重量大，易出现裂缝、梁端头破损或是混凝土碳化这系列问题，影响桥梁工程的质量。该背景下，需要对桥梁质量进行管控。加固技术作为桥梁施工质量的屏障，有较高的应用价值。

1 桥梁常见病害

1.1 桥面病害

桥面铺装病害，表现为桥面破损、纵横裂缝还有铺装涂料脱落。如今，铺装涂料基本上都是沥青混凝土。那些沥青混凝土建造的桥梁，其桥面病害或是由下列因素所致：一是超荷载车辆频繁地通行和使用，桥面铺装在这种作用力下明显地破损甚至脱落。二是试验得知，很多桥梁本身的冲击系数均要比标准值更高，在强度大的冲击力下，桥面难免会有裂缝。三是高温天气，混凝土本身没有很好的粘结性，无法保护公路桥梁。四是养护并未做到位，提高了后期的整治难度。

1.2 伸缩缝病害

伸缩缝病害有如下原因：一是桥梁设计不科学。如桥梁锚固并未给出足够的厚度。某些薄弱区，在高强度作用力下极易造成破损。二是车流量大，荷载高，在这种反复冲击下桥面上的伸缩缝也将被破损。三是材料选购不当，无法适应桥梁自身的使用需求。四是施工时产生对接方面的误差，填缝材料在短期内自然脱落。在伸缩缝处，很多车辆都会跳车，从而破坏此处的伸缩缝。五是施工工艺的影响，伸缩缝原本就不够合理性。六是养护不及时，桥梁桥面上还留有不少杂质，这就会增加伸缩缝损坏的风险。

1.3 桥墩病害

墩帽病害有3种不同的表现形式：一是斜向裂缝;二是竖向裂缝;三是斜向开裂。墩身病害，还能够细分成柱式、重力式墩病害。前者的表现方式，为柱式墩变位，造成钢筋锈胀，最终引起裂缝。而重力式墩病害，其状态是混凝土沉降不匀，致使其出现竖向开裂，或是因分层施工不当，在水平上产生裂缝。

1.4 梁体病害

桥梁梁体病害，涵盖了横向、纵向以及腹板斜裂缝。横向裂缝，多是由于应力损失，桥梁本身的实际强度相比设计强度要低、未考虑剪力的考量，整个梁体易于弯折、沉降不均。纵向裂缝，常见于梁体顶端或是底部，其形成原由为荷载太高、顶板设计存在误差，以及混凝土收缩。腹板斜裂缝，其成因在于预应力作用失效，主拉力值太小，梁体形成一种斜向裂缝。另外钢筋质量不合格，桥梁缺乏足够的承载力，同样也可能产生斜向裂缝。

1.5 支座病害

如今，桥梁支座类型无外乎涵盖了板式、盆式橡胶式桥梁支座这两类。前者，一般都是横向或是纵向上存在变形、上下部开裂等;而后者则常见于钢板、钢筋发生老旧、僵化，失去原有的活动能力。一旦支座产生病害，梁体也会陷入不均匀沉降，其桥面上、下部将会意外地脱落。更有甚者，整个桥梁都会遭到破损，触发系列的交通事故。

2 桥梁病害整治措施与加固设计

2.1 桥面病害的整治与加固

首先，桥面局部维修凿补技术。本技术的整治对象为面向桥面沥青脱落或是不均匀。基本原理：凿毛桥面沥青混凝土，先将钢筋上已经锈蚀的锈予以去除，在桥梁表面可以铺装一层沥青混凝土，将其当做新桥梁表面，大约1～5cm。要说明的一点，新铺装的混凝土，在厚度、重量上都要和桥梁自身的实际荷载力完全一致。二是面向整体面板进行重新浇筑。如果桥梁整体病害非常严重，则有必要运用该方法进行二次浇筑。施工流程：先将原始面板上已有的铺设层予以拆除，清洁整个桥梁桥面，按照施工需求，使用短钢筋来完成铺设，增加桥面可靠性，建议先铺装1～2层同样的短钢筋網，最后完成整体浇筑。三是直接铺装技术。该技术和前面提到的两种方法相比，在施工方面要简便的多。也就是，在原桥梁桥面上直接加铺上一层厚度适中的混凝土，以环氧树脂或是混凝土粘结剂来对桥面特定的病害部位进行加固或是维修。

2.2 伸缩缝病害的整治与加固

实践中，伸缩缝病害也有多种不同的整治与加固技术，如U形铁皮、钢板伸缩缝以及橡胶伸缩缝加固技术，其用途十分宽泛。有关U形铁皮加固技术，一旦伸缩缝材质开始破旧或是断裂，需要及时更换该伸缩缝处原先使用的材料。如果填充的软性材料明显地老化甚至脱落，要立即将老化材料予以清理，并往其中注入一些新的软性填料。钢板伸缩缝加固技术，多面向变形或是螺栓已脱落的伸缩缝。如果伸缩缝遇到这类问题，则基本上毫无应用价值。该情况下，需要立即拆卸或是更换。如伸缩缝钢板对接处产生破裂，维护人员需要先将破裂部位予以彻底清理。一旦伸缩缝已经开裂甚至断裂，需要对病害处进行加固。必要时，还应及时更换整个收缩缝。

2.3 桥墩病害的整治与加固

桥梁桥墩病害，需要选择适当的维修维护措施加以处置。第一步是找到桥墩病害背后的原因，进行明确地加固维修。同时，使用坚固、优质的钢筋材料，增加桥梁结构自身的稳固性。如果桥墩的荷载力不高，基础不佳，需要考虑桩基有无存在问题。在条件许可的状态下，增加钻孔或是预制桩，以增强桥梁荷载力，满足桥梁的安全使用。对于桥墩病害，要对墩台做好专业的维修和养护，以加设混凝土套管或是改良预应力的形式进行处理，优化桥墩自身的抗弯性能，提高桥梁基础的稳固性。最后，桥墩变位病害，可考虑增设一个挡土墙，使桥墩保持足够的稳定性。

2.4 梁体病害的整治与加固

不同宽度的梁体裂缝，需要选择不一样的维修、加固技术。换言之，如果裂缝宽度<0.2 mm，需选择环氧树脂砂浆来完成加固。如果裂缝宽度介于0.2～1.5mm，需要改为裂缝修补胶进行处理与加固。如果裂缝宽度超出1.5mm，建议借助压力灌浆技术来完成加固。压力灌浆技术，对于那些空隙大、宽度大的梁体病害较为适合。该技术材料，涉及到水泥、甲基丙烯酸脂以及黏土，有不错的加固效果。若是梁体钢筋存在一种裸露病害，需要按下列步骤进行加固。先将损坏后的沥青混凝土予以去处，由维修人员在病害处进行防腐处理，而后对病害处进行树脂填补。填补时间超出14d后，需要对梁体表面进行处理。接着开始钢筋喷漆，使它保持较高的防腐蚀能力。静置24h，用水对整个表面进行清理。

2.5 支座病害的整治与加固

桥梁支座病害，要求我们在日常维修中认真地处理部位的病害，使支座保持基本的应用性能。维修时，如果看到支座已存在受力不均的情况，从业人员需要立即处理，避免引发恶性的交通事故。另外，还需对桥梁支座进行初步的优化。如果支座脱空或是开裂，需要立即更换，预防各类重大交通事故。针对偏位病害，要对支座垫石进行加固。若有必要，还需及时更换，确保维修的可靠性。工作时，需要贯彻与加强支座维修，解决影响支座的各类问题。加固流程，先用树脂砂浆来保证支座的均匀性。结合支座问题，自行选用单跨单测、两侧加固技术。

3 结束语

公路桥梁的稳固性、耐久性及其病害问题，成为现代交通业应当重视和处理的首要问题。正因为此，相关人员有必要深度探索与研究桥梁相关的维修加固技术，注重保养与管理，推动交通事业的稳步发展。

参考文献：

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