討論道路橋梁工程結(jié)構(gòu)的病害與加固技術(shù)
2015-04-01
就當(dāng)前情況來看，道路橋梁事故的出現(xiàn)比較頻繁，而很大程度上都是由于橋梁結(jié)構(gòu)病害所造成的，如果不能有效的對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)病害進(jìn)行及時(shí)的解決，提高道路橋梁的質(zhì)量與安全性，將會(huì)影響到我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施的完善，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此道路橋梁結(jié)構(gòu)病害與加固必須要得到充分的重視。對(duì)道路橋梁進(jìn)行加固處理，可以增長(zhǎng)道路橋梁的使用壽命，防止交通安全隱患的發(fā)生，并進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)橋梁建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展，進(jìn)而達(dá)到經(jīng)濟(jì)、社會(huì)進(jìn)步同資源、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的良好效果。
一、道路橋梁結(jié)構(gòu)的病害情況分析
1、道路和橋梁的表面不夠平整
對(duì)于使用期限在十年甚至更長(zhǎng)的道路橋梁，即使是正常的車輛在其表面行駛，都不可避免地使道路橋梁出現(xiàn)各種破壞情況，尤其對(duì)于道路橋梁的鋪裝，更別提那些超載的車輛。通常這些病害情況都會(huì)很嚴(yán)重，表面開裂、坑洼不平、大面積破損是常見的癥狀（圖1）。還有一些T型鋼，如果長(zhǎng)期受收縮徐變、超強(qiáng)荷載等因素的影響，橋梁就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重變形。再者，就是簡(jiǎn)易支架橋，有些材料，特別是在填縫處，在車輪的長(zhǎng)期磨損下，若沒有較好的養(yǎng)護(hù)，就會(huì)導(dǎo)致溝槽的出現(xiàn)，從而造成了跳車現(xiàn)象的出現(xiàn)。
2、橋頭跳車
橋梁在車輛載荷的長(zhǎng)期作用下，再加上橋頭的剛度不夠大，沉降現(xiàn)象就會(huì)容易發(fā)生，通常在道路銜接橋梁的地方，會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的表面不平整現(xiàn)象，從而導(dǎo)致車輛跳頭現(xiàn)象的出現(xiàn)，會(huì)降低道路橋梁的使用壽命。由于車輛跳頭會(huì)降低行車的質(zhì)量和速度，因此會(huì)影響車輛內(nèi)人員心情，嚴(yán)重時(shí)會(huì)誘發(fā)車輛交通事故。
3、橋下排水性能較差
當(dāng)汛期到來時(shí)，由于一些橋孔在長(zhǎng)期缺乏維護(hù)或者在維護(hù)時(shí)卻沒有疏通河道的情況下，會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的淤積現(xiàn)象，從而會(huì)導(dǎo)致橋孔因缺乏泄洪能力造成很多橋梁被洪水沖塌，造成很嚴(yán)重的安全事故。再加上橋面的清潔度比較差、排水的坡度較小、泄水管嚴(yán)重堵塞，就會(huì)使得大量的橋面積水，大量的橋面積水還會(huì)加大橋梁的負(fù)荷，還往往導(dǎo)致行人被過往的車輛產(chǎn)生的泥漿飛濺到，影響到正常的交通。
4、支座脫空，伸縮縫破裂
往往因?yàn)闆]有足夠的維護(hù)和保養(yǎng)，在一些中小跨度的道路梁橋中，在道路橋梁的伸縮縫，尤其是中小跨度的，堵塞和破損現(xiàn)象極其容易發(fā)生，嚴(yán)重還會(huì)因?yàn)椴患皶r(shí)對(duì)其進(jìn)行處理，使橋梁伸縮功能喪失。同時(shí)，由于橋梁的各處溫度不同，還會(huì)產(chǎn)生附加的應(yīng)力。
二、道路橋梁加固技術(shù)
1、道路橋梁加固常見方法
1.1加大截面加固法
加大截面加固法是現(xiàn)在道路橋梁加固施工中運(yùn)用比較成熟的方法，其主要運(yùn)用在板橋與T梁橋的加固中。加大截面加固法可以通過加大主梁的高度與寬度、加厚橋面板等方式進(jìn)行，其主要原理利用外表層混凝土層的加固到達(dá)加大截面面積的目的，或者利用配筋達(dá)到加固道路強(qiáng)度的目的，所以這種方法也被稱為外包混凝土加固法。
1.2橋面鋪裝加固法
?。?）局部修復(fù)鑿補(bǔ)法。局部修復(fù)鑿補(bǔ)法主要適用于局部病害較為嚴(yán)重但是范圍不是很大的危害，主要針對(duì)表面裂縫或破損的問題。首先，將原來?yè)p壞的混凝土路面進(jìn)行處理，撫平表面鑿毛，深度控制到露出骨料為止。其次，保證斷面的清潔與濕潤(rùn)度，用清水清洗直到濕潤(rùn)但不會(huì)積水為止。之后，使用相同的混合材料對(duì)破損出進(jìn)行修補(bǔ)，并鋪平，保證與原路面保存相同高度。最后，對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收，保證施工在橋梁承載能力范圍內(nèi)。
（2）重新澆筑混凝土面板法。重新澆筑混凝土面板法主要使用于橋面板破裂或者損壞等，較為嚴(yán)重的情況。這種情況下，一般的修補(bǔ)方式不能從根本上解決問題或者不能達(dá)到很好的修補(bǔ)效果，只能從新澆筑版面。這種情況主要是由混凝土質(zhì)量不過關(guān)或者施工中出現(xiàn)失誤或者操作不當(dāng)?shù)刃袨樵斐傻摹Ｖ饕扪a(bǔ)措施有：第一、拆除全部原有的行車道鋪裝；第二、清掃行車道表面；第三、重新鋪裝和澆筑；第四、驗(yàn)收施工質(zhì)量。其中需要注意的是鋪入適量的短鋼筋或者鋼筋網(wǎng)，可以有效的提高道路橋梁的安全性。
?。?）橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法。橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法主要應(yīng)用于橋面出現(xiàn)裂縫、破損、剝離等情況，針對(duì)橋面出現(xiàn)的重點(diǎn)問題，使用的一種強(qiáng)加性的方式。主要就是在保證原道路橋梁路面清潔的前提下，在表面加筑一層混凝土或者鋼筋混凝土來直接填鋪，達(dá)到增加梁板的抗彎能力、增加梁板的高度的效果。這是加強(qiáng)橋梁承載能力的一種有效的方法。
1.3灌縫膠灌注法
灌縫膠灌注法主要適用于梁體出現(xiàn)裂縫或者變形的情況。梁體出現(xiàn)問題存在嚴(yán)重的安全隱患，所以對(duì)于梁體結(jié)構(gòu)危害的產(chǎn)生要十分注意。在橋梁的日常維護(hù)中，要十分注重橋梁的梁體。一旦發(fā)現(xiàn)梁體出現(xiàn)變形和裂縫，要及時(shí)報(bào)告并進(jìn)行仔細(xì)的檢查，制定合理的、科學(xué)的加固方案，并及時(shí)修筑。這種情況最有效的方法就是灌縫膠灌注法，通過種植或粘貼鋼筋等手段修補(bǔ)梁體，以達(dá)到提高道路橋梁梁體的抗彎能力的目的。
2、修補(bǔ)道路橋梁的裂縫
當(dāng)?shù)缆窐蛄撼霈F(xiàn)大面積裂縫時(shí)，不僅會(huì)破壞道路橋梁的美觀和整體性，甚至?xí)?yán)重危害行車的安全，所以很有必要根據(jù)相關(guān)的規(guī)范要求并結(jié)合實(shí)際的情況對(duì)道路橋梁中出現(xiàn)的裂縫進(jìn)行修補(bǔ)，尤其是以下四種情況，更需要進(jìn)行修補(bǔ)。
2.1裂縫的寬度超過了0.03mm；
2.2若裂縫的寬度沒有超過0.03mm，但是威脅到道路的行車安全和構(gòu)件的安全；
2.3裂縫的寬度不斷在增加，而且在一年內(nèi)增加了0.2mm或以上；4）在裂縫的寬度不變的情況下，裂縫的數(shù)量在快速的增加。
3、對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的加固
道路橋梁的常見病害之一就是混凝土結(jié)構(gòu)的病害，可以通過去除已經(jīng)破壞的混凝土來對(duì)其進(jìn)行修補(bǔ)。主要有以下幾種常見方法：
3.1使用高速射水槍來清除面積較大、破壞層面淺的混凝土。
3.2對(duì)于破壞層面淺或面積較小的部分，可先通過手工去除，然后用清水清洗干凈即可。
3.3對(duì)于破壞層面比較深而且破損的面積比較大的情況，就需要通過綜合利用高速射水槍和手動(dòng)的方法來去除破損的混凝土，然后再用清水清洗干凈即可。
3.4對(duì)于蜂窩和孔洞損壞面積較大的情況，可以使用型號(hào)稍微高于原來型號(hào)或者與原來的標(biāo)號(hào)相同的新鮮混凝土進(jìn)行修補(bǔ)，這樣可以有較好的和易性，方便后期搗實(shí)。
3.5可以使用粘結(jié)劑對(duì)表面出現(xiàn)露筋、風(fēng)化或剝落的混凝土進(jìn)行封涂，以除去其病害。
4、對(duì)橋面鋪裝層的維修和加固
如果橋面的鋪裝層出現(xiàn)了影響正常使用的部分，要根據(jù)實(shí)際情況采取養(yǎng)護(hù)維修措施，以保證橋面伸縮自由以及泄水暢通。如果橋面板有脫落、表面碎裂現(xiàn)象時(shí)，要及時(shí)采取局部維修措施。在修復(fù)的過程中，首先要將已經(jīng)損壞的部分除去，然后澆筑新的混凝土，在承載力允許的前提下，可以加鋪一層瀝青混凝土來實(shí)現(xiàn)對(duì)損壞部分的修補(bǔ)。
5、對(duì)道路橋梁上部結(jié)構(gòu)的加固
5.1如果承載力下降嚴(yán)重，可以在橋面上加鋪一層鋼筋混凝土面層，使新鋪的混凝土面層和原來的主梁成為一個(gè)整體，進(jìn)而提高梁的承載能力。
5.2改變橋梁的結(jié)構(gòu)體系，比如在支梁下面增設(shè)橋墩等，如果是小橋，可以將橋改為涵來提高橋的承載力。
三、結(jié)束語
道路橋梁的建設(shè)關(guān)系到我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程的順利實(shí)施，關(guān)系到我國(guó)國(guó)計(jì)民生的建設(shè)，關(guān)系到我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，關(guān)系到我國(guó)經(jīng)濟(jì)的均衡發(fā)展等諸多方面，所以道路橋梁建設(shè)在我國(guó)建設(shè)中起到重要的作用。由于我國(guó)道路橋梁建設(shè)缺乏道路維護(hù)意識(shí)，同時(shí)又忽略了施工前的設(shè)計(jì)工作，所以道路橋梁建設(shè)中極易出現(xiàn)病害。所以加強(qiáng)對(duì)道路橋梁建設(shè)危害的研究，科學(xué)的展開道路橋梁建設(shè)的施工，注意保養(yǎng)與維護(hù)，保證道路橋梁施工的質(zhì)量至關(guān)重要。
