1、有关道路桥梁结构病害以及加固的探讨摘要：近年来，随着各种重型车辆、工程用重型运输车的不断出现,公路桥梁负荷日趋加重,加之旧桥部分老化、破损或受原设计标准的限制,不少混凝土桥梁由于耐久性不足最终导致结构失效,有相当数量的混凝土桥梁损坏严重,或处于超期运营状态。若不重视桥梁病害的诊治,不采取有效的修复加固措施,任其发展,必将对桥梁安全性构成威胁。 关键词：道路桥梁；病害原因；加固；重要性；方法 中图分类号：U457+.3 文献标识码：A 文章编号： 1 城市桥梁病害原因分析 1.1 使用荷载过大 社会调查显示，相当一部分中国桥梁工程建设在改革开放早期，国内车辆数量较少，桥需要承担荷载量较少。我们发
2、现大多数的主要桥梁结构应力状态很好，分析其原因我们认为是设计问题。但随着社会经济的发展，很多桥梁载荷超过的结构的初始设计标准轴载产生很大的压力，长时间在这种状态会造成对桥梁结构的损伤。对桥面板，只要车辆荷载作用在桥面板的最不利位置，桥面板达到的最不利荷载，而这样的作用是不断重复的。也就是说，在正常使用中的荷载与桥面板设计负荷是非常不同的，会产生桥面板疲劳损伤，所以对桥面板的设计应进行疲劳强度计算。 1.2 设计方案不当 由于缺少经验，设计单位在设计这座桥的结构方案未能充分考虑使用性能、投资，桥的设计方案和施工存在缺陷。桥梁结构、位置不当、设计指标还不清楚等等，这些都会给桥梁工程带来伤害，同时也
3、增加了桥梁施工成本费用。 1.3 管理不足 当桥梁工程施工结束后，施工单位应根据桥梁检测状况制定科学的养护管理措施。目前桥梁养护管理工作基本上停留在建立技术档案，清扫桥面，疏通泄水管，修复损坏的栏杆和桥面铺装，检查也主要是人力目测，我们每年用于桥梁养护检测上的费用远远低于用于道路上的养护及检测费用。但不少施工方为了尽早结束工程而未对桥梁实施周密地养护计划，有的尽管养护也未能达到标准期限要求。 1.4 施工质量差 建设单位在桥梁工程招标期间，施工经验的单位未能充分评估。桥梁结构不合理，建筑材料不适宜的正常使用桥后期埋质量隐患，更多的一些单位在施工过程中修改工程方案下。在这个过程中施工的施工质量，
4、保证湿接头。混凝土强度、湿接头紧凑成为薄弱环节对全桥，造成 T 梁之间的横向联系不强，使桥梁在未达到使用年限已经失去功能。和一些建筑单位是完全掌握在关系到建设的权利，在实际操作中的桥梁施工期间的质量较差。钢筋混凝土保护层提供了一个良好的保护、厚度及均匀分布的重要因素的影响钢筋耐久性，在考试过程中我们发现混凝土保护层薄厚不均，某些位置甚至出现露筋。 1.5 环境变化 自然环境的变化是影响桥梁结构性能的突然因素，这是一种突发的自然伤害的行为。地震、洪水、强风等能产生巨大影响的桥梁，温度变化会引起四季各种温度裂缝的形成。 2 公路桥梁加固的重要性 2.1 在公路桥梁使用期间内，任何桥梁都会成为旧桥。
5、早期修建的桥梁，由于当时人们对铺装功能、病害认识有限，往往存在配筋偏小，钢筋直径过细，铺装与承载构件的界面连续不牢靠等问题。由于桥梁是建在大地上的特殊产品，不仅受自然环境的影响（如大气腐蚀、温度、湿度变化等） ，而且还受到使用环境的影响，难以避免产生损坏现象。这使桥梁的维修、养护、加固、改造已成为必然。 2.2 从经济上分析，桥梁加固可以节省大量投资，收到良好的社会经济效益。采用适当的加固技术和拓宽措施，不仅可以避免因拆除旧桥与重建新桥而增加工程费用；而且对现有交通运输影响有的甚至可以在不中断交通的情况下完成，早期设计施工的高速公的桥梁在长期大交通量、重荷载的运营情况下大部分出现了病害；同时也
6、恢复和提高了旧桥的承载能力及通行能力，延长桥梁的使用寿命，满足现代化交通运输的需求。2.3 同时桥梁的改造和加固，不仅可以提高公路桥梁的通行能力和服务水平，而且在更大程度上能够消除交通安全隐患。从发展中分析，旧的公路桥梁加固有利于促进桥梁建设的可持续发展。既满足现代人的需求以不损害后代人满足需求的能力，使经济、社会、资源和环境保护协调发展。 3 公路桥梁加固的方法 桥梁结构发生病害后，需要采取措施进行加固维修或者更换。桥梁加固工程一般应遵循以下工作程序：结构可靠鉴定加固方案确定加固设计施丁组织设计施工验收。加固施工是对被加固结构按加固设计进行加固的施工过程，对于大型结构加固，为确保质量和安全，
7、施工前应编制施工组织设计。 3.1 桥面铺装加固法 （1）局部修复凿补法。将水泥混凝土铺装层的表面凿毛，深度以使骨料露出为准；用清水冲洗干净断面并充分润湿，涂刷上同标号的水泥砂浆（或其他粘结材料） ，最后在桥梁承载能力容许范围内，铺筑一层15cm 厚的水泥混凝土铺装层。 （2）重新浇筑混凝土面板。桥面板的破裂和其他损坏特别严重，混凝土质量或施工状况特别不良，且无适用的修补方法时，就必须采用重新浇筑新的混凝土桥面板的措施，施工时，将原有的行车道铺装全部拆除，再将行车道表面清扫干净，必要时铺入适量短钢筋，配置上 12 层钢筋网，浇筑整体化混凝土。 （3）桥面补强层加固法。即在旧有桥面上，重新加铺一
8、层混凝土或钢筋混凝土补强层，此方法既修补已出现裂缝、剥离等损坏的桥面板，又能加高原有梁板的有效高度，增加梁板的抗弯能力，改善铰结梁板的荷载横向分布，从而提高桥梁的承载能力。 （4）其他方法。如加铺一层沥青混凝土，采用混凝土粘结剂或环氧树脂材料修补法，钢纤维混土修补法，聚合物混凝土罩面法等。 3.2 加大截面加固法 也称为外包混凝土加固法，是用增大混凝土结构物的截面面积和配筋进行加固的一种方法。加大截面加固法一般采用两种方式：一种是加厚桥面板；另一种是加大主梁梁肋的高度和宽度。该法工艺简单、适应性强，具有成熟的设计和施工经验，适用于较小跨径的 T 梁桥或板桥的加固。采用此法加固后桥梁刚度明显提高
9、，承载能力也能取得较好的效果。但现场施工的湿作业时间较长，加固后的建筑物净空有一定减小。 3.3 粘贴碳纤维增强塑料加固法 采用专门的树脂将碳纤维粘贴于混凝土结构受拉表面，碳纤维与原结构形成新的受力整体，碳纤维与钢筋共同承受荷载，降低了钢筋应力，从而使结构达到了加固和补强效果。 3.4 桥下部结构加固法 桥台特别是高度较大的桥台，受行车荷载和土压力作用，常见病害有桥台开裂、突起，翼墙外崩、开裂、错位等。对于跨径较小、水流不大的石拱桥，可采用在桥跨内加钢筋混凝土框架进行加固。 4 结束语 桥梁结构常规裂缝机理的产生相当复杂,单因素裂缝是很少的。一般说来,裂缝主要是由一种或几种因素引起的,其它因素主要是起了裂缝继续发展或加剧劣化的作用。为了保证交通畅通，就需要在桥梁出现病害的时候对桥梁进行加固、维修和改造。 参考文献 （1）史学明施工阶段钢筋混凝土裂缝的解决方案J山西建筑，2010，17(3):4042 （2）何雪娇国内桥梁工程建设常见的病害及解决J东南大学学报，2010，26(12):9092. （3）潘杰军钢纤维对高强砼的增强，增韧与阻裂效应J桥梁设计与结构，2010，18(6): （4）张庆芳，张志国 主编，公路桥梁混凝土结构设计原理，天津大学出版社，2010 年 07 月
