摘 要：隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，交通運輸量大幅度增長，很多公路橋梁都出現(xiàn)了不同程度的缺陷、病害，舊危橋改造任務十分繁重。本文分析了橋梁的常見病害的主要因素，并提出了具體的維修加固方法。

關(guān)鍵詞：公路橋梁 常見病害 成因分析 加固措施

隨著交通運輸事業(yè)的蓬勃發(fā)展,種種原因造成不少橋梁發(fā)生病害,甚至有的已成為“危橋”,嚴重地影響了橋梁的承載能力和正常使用。因此,如何延長橋梁構(gòu)件的使用壽命,提高其耐久性以減少橋梁更新的投入,便成為廣大橋梁工作者極為關(guān)心的問題。

一、公路橋梁常見病害

(一)路橋裂縫

一座橋梁從建成到使用，牽涉到設計、施工、監(jiān)理、運營管理等各個方面。設計疏漏，施工低劣，監(jiān)理不力，均可能使混凝士橋梁出現(xiàn)裂縫。而裂縫也有很多種，如主拱圈裂縫(主拱圈中波縱向裂縫、肋、波連接處裂縫、拱肋裂縫、橫系梁裂縫)、主梁裂縫(多發(fā)生在錨跨中部梁的下緣及懸臀梁根部上緣)、墩臺身裂縫(墩臺網(wǎng)狀裂縫、從基礎向上發(fā)展至墩臺上部的裂縫、墩臺身的水平裂縫、翼墻和前墻斷裂的裂縫、由支承墊石從下向上發(fā)展的裂縫，橋墩墩帽順橋軸線橫貫墩帽的水平裂縫、雙柱式橋墩下承臺的豎向裂縫、支承相鄰不等高的墩蓋梁、矮墻上的豎向裂縫、墩臺蓋梁自上而下的垂直裂縫、鑲面石突出的裂縫、懸臂橋墩角隅處的裂縫等)。

(二)伸縮縫損壞嚴重

造成伸縮縫破壞的原因主要有以下幾個：

1、由于設計不周引起的伸縮縫損壞;結(jié)構(gòu)計算時荷載少算或部分漏算;結(jié)構(gòu)受力假設與實際受力不符;內(nèi)力與配筋計算錯誤;結(jié)構(gòu)設計時與施工的脫節(jié);設計斷面不足;鋼筋設置偏少或布置錯誤;結(jié)構(gòu)剛度不足等。

2、由于選型不當引起的伸縮縫損壞;

3、由于橋墩臺施工及梁(扳)預制尺寸誤差導致實際板端預留間隙與設計間隙懸殊而引起的伸縮縫損壞;

4、設計與實際伸縮量不符引起的伸縮縫損壞

5、板式橡膠伸縮縫由于施工誤差或橡膠板破壞引起的伸縮縫處嚴重跳車;

6、板式橡膠伸縮縫或鋼板伸縮縫由于伸縮裝置混凝土施工先于兩端瀝青混凝土路面面層而引起的伸縮縫尾端跳車;

7、施工操作時，因操作不當引起伸縮縫處跳車;

8、材料選用不當引起的伸縮縫損壞。

(三)鋼筋銹蝕

由于混凝土質(zhì)量較差或保護層厚度不足，混凝土保護層受二氧化碳侵蝕碳化至鋼筋表面，使鋼筋周圍混凝土堿度降低，或由于氯化物介入，鋼筋周圍氯離子含量較高，均可引起鋼筋表面氧化膜破壞鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發(fā)生銹蝕反應，其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來增長約2-4 倍，從而對周圍混凝土產(chǎn)生膨脹應力，導致保護層混凝土開裂、剝離，沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫，并有銹蝕滲到混凝土表面。由于銹蝕，使得鋼筋有效斷面面積減小，鋼筋與混凝土握裹力削弱，結(jié)構(gòu)承載力下降，并將誘發(fā)其他形式的裂縫，加據(jù)鋼筋銹蝕，使截面有效尺寸減小，導致結(jié)構(gòu)承載能力下降。銹蝕的直接后果是鋼筋斷面面積減小，對于以鋼筋作為抗彎能力。鋼筋銹蝕還會降低混凝土對鋼筋的握裹力，銹蝕物外流，在結(jié)構(gòu)表面形成銹跡，影響結(jié)構(gòu)美觀。

(四)其他影響因素

橋梁結(jié)構(gòu)中其他常見的病害包括：支座破壞，主拱圈軸線下降，牛腿裂縫，墩臺基礎損壞，橋面變形及破碎甚至脫落，混凝土碳化速度快，碳化深度達到鋼筋表面，防震蕩塊損壞，橋面破損，欄桿斷裂，伸縮縫損壞，橋頭跳車，這些病害不僅影響橋梁的美觀，也影響橋梁的使用。

二、公路橋梁的主要處理措施

(一)在原橋主梁基礎上加固增強

1、可利用墩頂上兩孔梁端空間設置現(xiàn)澆橫向懸壁挑梁，其上安裝預制的微彎板。

2、在挑梁懸壁部分架設預制的人行道梁，兩邊橋孔人行道梁較主梁長，一端支承在邊墩挑梁上，一端支承在路堤上特設的支墩上，此舉系為了避免加寬橋臺。

3、在人行道梁內(nèi)側(cè)的凸緣與舊橋面板間，用混凝土澆筑橋面加寬部分，橋面鋪裝層混凝土同時澆筑形成行車道，在橋面鋪筑裝層及橋面加寬部分，均設置了鋼筋網(wǎng)，使整體性能加強。

4、橋面伸縮縫設置在橋梁頂中心，將行車道鋪裝延伸搭架在挑梁上形成，挑梁上橋面鋪裝層下墊設二層油氈，使其能隨溫度收縮。收縮縫中充填聚氨脂材料。

(二)清理橋面

原橋面多缺乏穩(wěn)定而堅實的基層，整體性差，有必要將原橋面徹底清除，并挖除部分砂礫墊層，再加鋪水泥穩(wěn)定砂礫基層。其上澆筑鋼筋混凝土橋面。

(三)拓寬加固

1、就地改建方案。為了不中斷交通，就地改建就必須搭便橋，但搭便橋費用較高，且改建需拆除原有上、下部結(jié)構(gòu)物，又需一筆可觀費用，但改建后，各橋孔跨徑標準全部結(jié)構(gòu)都是“新”的，在心理上感覺更美觀、耐用、可靠。

2、拓寬加固方案。此方案可不需搭便橋，只需適當控制交通，邊通車邊拓寬加固。由于可以利用原有墩臺，拓寬加固主要在上部構(gòu)造上進行，因而可節(jié)約更多投資，只要拓寬加固方案得當，亦可滿足設計荷載要求。但橋孔尺寸長短不一，原橋梁混凝土標號低，又有一定的病害，雖經(jīng)拓寬加固，似乎感覺不如新橋。

(四)橋臺后座加固

將橋臺后座上路面除去，改成鋼筋混凝土單向簡支預制板，支承于兩側(cè)墻上。用直徑 25mm 的錨固鋼筋使之與側(cè)墻相接，其上鋪裝混凝土橋面，鋼筋混凝土板與后座填料間留有空隙，以使活載壓力直接作用于側(cè)墻上，從而減去了活載引起的對側(cè)墻的壓力，并增加側(cè)墻抗剪能力和基底摩阻力。

(五)主拱圈加固

原橫系梁尺寸偏小，橫向聯(lián)系差，屬薄弱構(gòu)件，針對這一病害，將原橫系懸梁截面尺寸加大，把拱頂部分橫系數(shù)改變?yōu)闄M隔板，以加強橫向整體性，使全拱寬共同受力。由于主拱圈受力大，裂縫多，采用拱肋及拱波部分包鋼筋網(wǎng)并噴射混凝土加固拱圈截面，以提高各孔的整體剛度和承載力。

(六)懸壁孔主梁及掛梁牛腿的加固

為此對牛腿加固可采取兩種方案：(1) 鑿除原牛腿的低標號混凝土，改為澆筑鋼纖維混凝土。澆筑鋼纖維混凝土時，在新老混凝土結(jié)合面上涂以環(huán)氧砂漿以增進兩者粘結(jié)。(2)將掛梁從兩個支點擱在主梁上改為以多支點擱在端橫梁上，此種方案，可使原牛腿上受力減少， 但牛腿的混凝土則因破碎開裂，仍需鑿除后重澆新混凝土。

(七)主梁負彎矩的加固

根據(jù)檢查，測試資料及計算成果，主梁負彎曲區(qū)在一般荷載下即產(chǎn)生大量裂縫，其上橋面鋪裝層亦產(chǎn)生大量網(wǎng)裂，此種裂縫不僅不美觀，使人產(chǎn)生不安全感，在實際上也會因雨水滲入主梁和翼緣板中，導致銹蝕受力鋼筋，影響橋梁使用壽命，在考慮加固方案時，根據(jù)計算資料增加了縱向受拉鋼筋，置于原鋪裝層范圍內(nèi)，計算結(jié)果還表明，由于新設計標準的荷載負彎矩作用，橋面混凝土的拉應力將達到3.96MPa，采用鋼纖維混凝土，其抗拉設計強度有可能大于此拉應力，從而保證橋面不出現(xiàn)裂縫。

(八)主梁及掛梁正彎曲區(qū)加固

在按承載能力極限狀態(tài)計算時，在汽—20、掛—100荷載作用下主梁截面強度不滿足， 故需補強。補強的措施是在鑿去原橋面鋪裝及油毛氈后，將原橋面打毛，用錨桿在原鋪裝層厚度范圍內(nèi)加一層鋼筋網(wǎng)，然后澆筑補償收縮自防水混凝土。使結(jié)構(gòu)達到抗裂防滲的目的，即解決防水問題。

(九)主梁裂縫粘合

為改善主梁負彎矩區(qū)受力情況，并增加梁板耐久性能及剛度，同時為了在加固施工中需要將導梁移孔時，主梁及掛梁能安全承受在通過的導梁設備重。

三、對加固措施的幾點看法

1、結(jié)構(gòu)更加合理。大橋采用加固拓寬方法改造，不僅在總體上具有上、下部構(gòu)造配合恰當之優(yōu)點，而且給人們以輕巧、優(yōu)美、安全之感，施工亦安全簡便、質(zhì)量易于保證、工期短。

2、滿足要求，節(jié)約經(jīng)費，橋梁經(jīng)加固拓寬后，不僅可以滿足公路橋梁設計要求，而且比新修橋梁節(jié)約經(jīng)費，同時節(jié)約了大量的鋼筋、水泥、木材等建筑材料。

3、社會效益好。橋梁采用錨噴鋼筋混凝土加固和懸壁式拓寬的技術(shù)方法改造，不僅便于施工，確保質(zhì)量，而且施工期間可不中斷交通，因而社會效益顯著。

四、結(jié)束語

總之，在實際工作中，我們應加強對橋梁的檢查,如發(fā)現(xiàn)缺陷后,應結(jié)合觀察到缺陷的種類、部位、范圍及嚴重程度,從設計、施工及使用年限,使用狀態(tài)記錄出發(fā),進行綜合分析,使之得到切合實際的初步判斷。對公路混凝土橋梁的一些病害進行分析,找出產(chǎn)生病害的原因,提出加固處理的具體辦法,進而提高經(jīng)濟效益和社會效益，保證人民的生命財產(chǎn)安全。

參考文獻：

【1】 《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》 (JT-GD62-2004) 及《公路橋涵設計通用規(guī)范》(JTGD60-2004)強制性條文。

【2】 《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》 (JTJ041-2000)

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