试论道路桥梁的常见结构病害及加固技术

试论道路桥梁的常见结构病害及加固技术

高新

中国建筑第七工程局有限公司河南郑州450000

【摘要】在对道路和桥梁的病害的治理上，如果道路桥梁达到不能正常工作的时候，大多数都是因为病害而引起，在实际中，很多原因都能让道路桥梁产生病害，进而会给交通的正常发展产生非常大的影响。所以要加强对加固技术的研究，来改善道路桥梁的运行状况，希望能够给道路桥梁的加固技术，还有防治病害的发生提供有效的参考。

【关键词】道路桥梁；结构病害；加固技术

引言

在目前阶段道路桥梁工程结构的病害控制还存在很多问题，因此，我们必须要对桥梁结构病害的控制工作进行不断的加强，以保证施工过程中每个环节都能够科学合理，从而使道路桥梁结构病害的有效控制能够得到最大的保障，同时也能够更好地为我国的经济发展做出相应的贡献。

一、道路桥梁施行加固技术措施的必要性

在早期的桥梁建设过程中，由于桥梁设计及施工理念等方面的局限性，常存有钢筋直径偏小、配筋较小等问题。在日后的使用过程中，桥梁又受到大气腐蚀、气温以及交通压力等因素的影响，这都对桥梁的使用寿命、安全质量造成危害。对旧桥梁出现的安全隐患进行加固并改造，不但可以恢复并提高道路桥梁自身的通过能力，延长道桥的使用寿命，而且还对桥梁建设事业的进一步发展起到促进作用。

二、常见的典型道路桥梁病害

1、地基不均匀性沉降导致的病害

当道桥地基发生不均匀沉降时，路桥整体的铺装层、承载结构等部位将被破坏，进而导致桥体出现裂缝、跳车等现象，更严重时甚至会出现路桥面整体坍塌或损坏事故。

2、路桥面的铺装层出现裂缝

在路桥施工过程中，由于环境温度的不断变化导致铺装层冷热不均出现裂缝；正常行驶的车辆遇到紧急刹车、车辆严重超载等现象，会对路桥铺装层带来磨损、挤压、过载压力作用，在这些因素的长期反复作用下，桥面铺装层便会出现裂缝；在道桥施工过程中，如果没有合理地确定混凝土的配合比，再加之在混凝土的养护期间，没有合理控制混凝土的初凝时间，都会导致桥梁结构产生裂缝。

3、承载粱的端头局部出现损坏

路桥承载结构梁端头损坏是非常容易出现的一种质量事故，其损坏的主要表现形式是梁端头的伸缩缝变形或损坏，而一旦出现损毁情况，就很难对其开展修复工作。一般情况下，导致梁端头局部发生损坏的原因主要有三点：桥梁在设计阶段出现错误，特别是在对伸缩缝进行计算时，产生的误差较大。而在施工完成后，便无法经受交通车辆载荷的反复施压，遂引起伸缩装置的失灵；施工中出现错误。在桥梁的施工阶段，施工人员要重点监控桥梁端头伸缩缝的施工质量，如果出现问题，要及时进行处理，否则在桥梁的后续使用期内，桥梁将会出现损坏；使用阶段缺乏养护。如果对桥梁的养护不及时，伸缩装置将会出现不同程度的破坏，引发正常行驶的车辆发生跳车现象，对桥梁的使用寿命和行驶安全带来隐患。

4、路桥的剥蚀问题

路桥发生剥蚀主要是其所处地理环境和人为因素的影响。例如路桥铺装层表面出现蜂窝面、掉皮或者整体性的剥落等现象。路桥出现剥蚀现象不仅对其整体外观性带来影响，还会导致包裹其中的钢筋裸露，加速路桥整体结构的腐蚀和老化速度。

5、混凝土碳化问题

桥梁混凝土碳化现象主要是自然因素导致的。混凝土成分中含有氢氧化钙成分，它会与空气中的二氧化碳产生化学反应生成碳酸钙，进而降低混凝土的PH值。而一旦混凝土的PH值下降，混凝土不仅不会对未经防腐处理的加强钢筋提供保护，还会对钢筋造成腐蚀，从而大幅降低路桥的使用寿命，对桥梁的安全使用带来隐患。

三、常用的路桥结构加固技术

1、直接加固法

1.1增加截面加固法对桥梁受弯构件的承压区域进行混凝土浇筑加固，以此种方法不仅可增加该承压区域的截面积和高度，在力学方面还提升了整座桥梁的刚度，包括桥梁正截面的抗弯能力和斜截面的抗剪能力。该施工方法在对桥梁进行加固作业时，具有工艺方法简单、施工技术比较成熟、适应性较强等优点。在涉及桥梁墙体、粱、柱、板等加固方面可采用此加固法。

1.2混凝土置换加固法

这种加固技术主要是针对桥梁承压区域中，有质量缺陷或强度较低的柱或粱等承重构件的加固。

采用这种方法进行加固的一个显著优点，就是在完成加固作业后，对建筑物的净空不会构成影响。缺点是即使对桥梁承压区域的缺陷柱或梁进行了加固，但仍然存在湿作业时间较长的问题。

1.3外包裹纤维塑料加固法

此种方法与外包裹型材加固法类同，只是将有一定刚度的增强复合材料，包裹并粘贴于需要进行加固处理的加固件的受拉区域，形成受压、受拉共同体，以此增强加固构件的整体承载能力。

此种加固技术不仅具备了型材加固技术的优点，还具有抗潮湿、耐腐蚀、重量轻、施工维护费低等优点，缺点是施工阶段要设置防火措施。这种加固技术主要适用于混凝土构件承受多种受力形式的情况。

2、扩大基础加固法

扩大公路桥梁基础底面积的加固方法就是扩大基础加固法。这种方法适用于桥梁基础承载力不足，而墩台是砖石或混凝土刚性实体的情况。当桥梁基础的沉降极不均匀，且地基土质比较坚实的时候，就可以使用扩大基础法进行加固。对于部分桥梁底部的地基承载力不足的问题，可在桥梁基础之下打入一定数量的桩，从而提高地基的承载力，桩的数量要根据地基变形程度来计算。

采用这种方法的优点是施工比较的简单，其缺点是必须使新老基础连成一体，共同承受桥梁上部的荷载，因此加固的费用比较高，加固的效果也不容易控制。

3、间接加固法

3.1预应力加固法

预应力水平拉杆加固法是针对混凝土受弯构件的加固方法。混凝土受弯构件，在预应力及新增外部载荷的共同作用下，在拉杆的内部会生产轴向力，并由拉杆端锚固偏心传至构件，对构件形成偏心压力。在该作用力的作用下，外载荷对构件的影响将会明显降低，进而使构件的整体抗弯承载能力、斜截面的抗剪承载能力得到提高。此外，通过这种压力的传递方式，可以强化构件的整体性能，对混凝土的裂缝发育有一定控制和缓解作用。钢筋混凝土构件在完成预应力下撑拉杆加固后，便与被加固构件形成一个超静定结构体系，在预应力和外载荷的共同作用下，拉杆产生的轴向力便通过构件结点传递至被加固件，改变了被加固件的截面内力特征，抵消了部分外载荷的作用，进而提高被加固构件的整体承载性能。

3.2增加支撑点加固法

增加承压构件的支点可减小构件的跨度距离，降低其作用在被加固构件上载荷作用，进而提升构件整体的承载性能。该加固技术的优点是施工简单，缺点是容易对路桥的原有结构形式及使用功能造成破坏。

4、辅助结构件加固法

该加固技术主要是采用辅助构件如钢筋混凝土梁、钢桁架、型钢等结构件，部分或全部承载被加固结构件的所受作用力。桥梁承压构件在经过这种方法加固后，其支座附近截面积将会明显增加，被加固构件的整体承载性能也会得到明显改善。

结束语

综上可以得出，维修的时候，一定不要等到桥梁破坏的程度比较严重的时候，而是应该在道路和桥梁处于比较好的状态时，及时的进行维修和加固处理，因为这样不会减少道路桥梁的使用寿命，而且对道路桥梁的安全性有很大的提高，进而保证了道路和桥梁长期稳定的运行。

参考文献：

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［2］周泳涛，鲍卫刚，刘延芳．桥梁加固工程关键技术研究［J］．桥梁建设，2010（6）：49－52．

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