浅谈公路桥梁病害成因及维修加固

浅谈公路桥梁病害成因及维修加固

李建文

潮州市交通运输工程质量监督站广东潮州521000

摘要：桥梁是公路的重要组成部分，随着桥梁病害的大量出现，桥梁维修加固需求的快速增长，桥梁的加固维修问题已引起人们的普遍关注。本文从公路桥梁出现病害的原因、维修加固的原则、维修加固的主要形式、实际案例、加固效果评价几个方面进行论述。

关键词：桥梁；病害；成因；维修加固

引言：随着我国经济的腾飞和交通事业的发展，桥梁病害的维修加固日益迫切，桥梁的质量直接影响公路的行车安全和公路的畅通。通常公路桥梁加固是通过对结构性能的改善和构件的补强来恢复和提高桥梁的承载能力，延长桥梁使用年限以此来适应现代交通运输的需求。

1、公路桥梁出现病害的原因

1.1桥梁勘测设计的原因

部分桥梁因为勘测不到位，基底地质不明，加上河床遭洪水冲刷，河床底部加深，桥梁墩台底部淘空、基础外露、产生不均匀沉降，导致桥台、拱圈产生附加应力而出现开裂，影响到了桥梁的安全；一些旧桥尤其是七八十年代以前的桥梁设计标准低，导致公路桥梁的设计荷载与目前日益增长的交通量的矛盾日益突出；目前超载超重车辆的增多更加速桥梁病害的发生，加速对桥梁的损坏，使公路交通安全存在隐患。

1.2施工过程存在的缺陷

部分桥梁施工过程中，由于钢筋保护层控制不准确，导致钢筋保护层偏薄，从而导致钢筋砼出现锈胀、砼剥落等病害，造成砼耐久性降低，影响到了桥梁的使用寿命。

1.3大量新技术、新材料、新工艺的应用，公路桥梁发展突飞猛进、日新月异，但现有的公路桥梁的维护手段、维修加固技术发展相对滞后，导致桥梁病害得不到有针对性的及时的处治，导致病害继续发展。如T形钢构，箱室内的裂缝多，已经成为通病。

2、公路桥梁病害维修加固的原则

桥梁维修加固方案通常必须满足以下条件，才切实可行：与重建新桥相比可以节约投资，具有较高的经济效益；桥梁经过加固工程后，结构性能、承载能力以及耐久性等方面都能满足使用要求；桥梁的下部结构具有足够的潜力。

桥梁维修加固应遵循如下原则：

2.1桥梁维修加固要遵循“适用、安全、美观”的原则，采用加固方案之前，须先考虑耗费少、功效快，不中断交通、技术上可行，有较好耐久性等方面的要求。方案的选择、几何尺寸的拟定要实用有效，同时还要考虑技术、施工方法的可行性。

2.2桥梁维修加固是通过修复或加大桥梁构件从而提高桥梁局部或整座桥梁承载能力。桥梁加固需进行相关评估，加固设计的内容和范围，应根据评估结论和委托方提出的要求确定。桥梁加固工作的前提是尽量不更改原结构形式，只有在较特殊的情况下，才可考虑更改结构形式。采用扩大或者增加桥梁构件断面尺寸的方法进行加固前，应考虑增加部分与原有部件的结合效果。如果采用补强加固的方式仍不能达到要求，则必须考虑进行桥梁的部分或全部的重建。

2.3桥梁维修加固还要考虑经济适用性。建立桥梁加固、维修、重建的经济分析，选择经济合理、技术可行、对交通影响较小的方案进行实施。在选择桥梁加固方式时，必须考虑桥梁其现状、承载能力以及日后的交通量的增长。

2.4选择合适的桥梁维修加固方案。对于大桥和特大桥主要承重构件需要加固时，加固方案必须不少于两个，利于方案比选和经济评估，选择最佳的加固方案。加固设计方案及施工过程尽量不损坏桥梁原有结构，尽量保留具有利用价值的构件，避免不必要的拆除。

3、公路桥梁病害维修加固的主要形式

一般情况下，桥梁加固是通过对结构性能的改善和构件的加强，来提高或恢复桥梁现有的承载能力，以延长桥梁的使用年限。其改造技术的主要途径有：添加辅助构件、增强薄弱构件、减轻恒载、改变结构体系、加固墩台以及基础等。

添加辅助构件指的是在原先的结构上添加一新的受力构件，以此提高结构的承受能力；增强薄弱构件是指通过增加截面的刚度来提升原构件的承载能力；改变结构体系是指通过结构体系的转换来改变原有结构的受力状况，从而提高原结构的承载能力。针对不同桥梁的桥型、加固位置而采用不同的加固方法。有时只采用一种方法，有时是几种方法同时使用。

4、公路桥梁病害维修加固的实际案例

如X074线潮州市湘桥区意溪镇小陂桥老桥部分，是解解放初期修建6-3.0米的重力式石拱桥。该桥原基础埋置较浅，河床为砂质土，水流冲刷较大。从而造成河床和基础淘空，及时检查发现情况后，本着节约原则，发挥旧桥余力的目的，业主通过摸查、论证，决定根据该桥上、下部结构的现状，进行维修加固。第一步先了解摸清桥墩、基础沉降是否趋于稳定，每月定期定点用水准仪观测桥墩、基础沉降量，根据桥墩沉降情况再作进一步处理。经过历时六个月的观测，确认桥墩、基础沉降已基本稳定。第二步在底部淘空的基础四周浇筑钢筋砼以加大基础尺寸，并且对原基础底部进行压浆处理。第三步提高抗冲刷能力，对旧桥的河床满铺浆砌片石，并在上下游设置截水墙，从而保护桥墩基础不受洪水冲刷。第四步对原拱圈砂浆勾缝进行清除，重新进行砂浆勾缝，并将拱顶上填料、侧墙进行清理，冲洗拱圈，并使用高标号水泥砂浆填灌砌石缝隙，然后按程序逐一施工桥面系，桥面系采用C30钢筋混凝土，厚度25厘米。经过近几年的运营以及多次洪水的考验，实践证明这种维修加固方法是恰当的、科学合理的，既节约了投资（若拆除重建需投资94万元，而本次维修加固投资只用42万元），又达到了利用老桥且保证运营安全的预期目的。

5、公路桥梁病害维修加固效果评价

桥梁维修加固在总结经验和技术进步的基础上形成专门的规范、标准，对加固后的桥梁进行检测和评价，从而确定桥梁的维修加固效果。

桥梁经过维修加固后的上部结构的检测通常用静载或者动载来检测，将检测结果与加固设计的计算结果进行比较，从而判断桥梁加固成功与否。桥梁维修加固需要在实践中不断积累经验，总结分析，判断加固方法的针对性、适用性、科学性，更好地为我国的经济建设服务。

6、结语

公路桥梁维修加固的经济和社会效益是显而易见的，成效是显著的。通过对桥梁进行科学的维修加固，用少量的资金投入，延长桥梁的使用寿命，使桥梁重新满足运营的要求。

桥梁是公路的重要组成部分，关系着公路的交通安全。加强对公路桥梁的维护、加固工作，延长旧桥服务年限、提高旧桥承载能力和行车性能成为公路管理部门亟待解决的问题。随着公路桥梁建设技术的进步和经济的发展，公路桥梁加固的方法将会越来越多越先进，传统的加固方法除了它的简易便行，材料经济而得到青睐，新型的桥梁加固技术应该对材料、加固工艺进行改进，尽量采用成熟的新技术、新材料、新工艺，对桥梁维修加固技术带来革新，更好地提高桥梁维修加固效率以及效果，使桥梁的维修加固工作能够取得更大的经济效益与社会效益。

参考文献：

[1]中华人民共和国交通部.公路桥涵设计规范[S].北京：人民交通出版社，1989.

[2]中华人民共和国交通部.公路桥涵施工技术规范[S].北京：人民交通出版社，1989.

[3]中国建设标准化协会.混凝土结构加固技术规范（CECS25：90）[S].1990.

[4]辽宁省建筑科学研究所.钢筋混凝土受弯构件外部粘钢加固技术规定[R].1984.