道路桥隧结构病害与加固施工的研究

道路桥隧结构病害与加固施工的研究

叶春雨

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摘要：近年来，随着我国社会经济快速发展及科研开发能力日益提高，国内的桥梁施工技术已跻身国际先进行列，新技术、新工艺、新装备层出不穷，填补了传统道路桥隧施工技术的缺陷，为今后桥隧施工创造了良好环境。然而，在实际道路桥梁工程中，特别是在道路桥隧改建工程中，仍存在对现有桥隧工程结构防护认识不足等问题，导致大多数道路桥隧工程结构处于“病害”状态。如何克服桥隧工程结构先天不足的问题，消除桥隧使用过程中产生的多种病害，确保桥隧长期安全、高效、稳固运行，是现阶段道路桥隧工程施工队伍的首要任务。

关键词：道路桥隧；结构；病害；加固

引言：随着我国建筑业的发展，道路桥隧工程也取得了较大的发展成就，尤其是在结构优化方面，也取得了较大的发展成绩。但是实践中仍然存在着一些亟待解决的病害，年代久远、质量低、病害严重的老桥，或因设计、施工以及使用上的种种原因存在不同损伤的桥梁，承载能力偏低，已不能维持正常使用。本文主要列举出了几种道路桥隧结构中常见的危害，进行了原因分析，并结合笔者的工作经验提出了一些针对性的处理技术。

一 道路桥梁结构病害的成因

道路桥梁作为我国交通业重点建设项目，由于现代社会对其使用功能要求不断提高，其自身结构时刻都面临着加固的问题。道路桥梁结构病害的成因一般有以下几种：（1）有许多桥梁工程是在改革时期建设的，当时设计要求低，车辆少，桥梁所需承受荷载小，而无法满足现代社会经济的要求；（2）有的桥梁在还没建成时，因为设计设计方案不当，没有充分考虑其性能，比如说桥型结构不当、设计不合理；（3）桥梁工程施工过程中，施工单位资质不达标，在施工中，没有按照设计的要求或者施工规范进行施工，在实际作业期间不能达到设计要求而导致工程质量较差，由于设计变更或结构老化不得不进行改造加固，为满足相关规定，需要对桥梁的周边部分实施改造等等；（4）在桥梁工程施工结束后，按要求施工单位应对其进行科学有效的养护管理，但许多施工单位为了尽早结束工程而降低养护标准，甚至不养护；（5）还有在自然环境这些不可抗拒因素的影响下（比如地震、洪水、强风等），给桥梁带来了巨大的冲击力而导致各种裂缝的产生；（6）道路桥梁的地质条件比较差，出现软基、滑坡等使其产生病害。面对这一系列问题，道路桥梁的加固改造工程也越来越多。

二 道路桥梁结构病害与加固施工重要性

结构病害属于常见的道路桥梁问题，施工过程中出现这类问题会降低施工质量和效率。同时，由于道路桥梁是城市交通体系中的重要基础设施，使用过程中出现结构病害，会影响群众正常出行，严重情况下还会引发安全事故。为此，施工单位需要做好对道路桥梁常见结构病害的分析处理，同时应采取必要的加固技术有效处理结构病害，最大限度地避免道路桥梁受到结构病害的影响。

三 道路桥梁结构加固方法

3.1加大截面法

加大截面加固法又称外包混凝土加固法，它是在钢筋混凝土受弯构件受压区加混凝土现浇层，增大原混凝土构件截面面积，从而提高构件正截面抗弯，达到加固补强的目的，我们可以通过加厚桥面板或者加大主梁梁肋的高度和宽度来实现。其施工工艺比较简单，适应性比较强，施工手法成熟，能明显提高桥梁刚度，能取得比较好的加固效果，能广泛对一般建筑的梁、板、柱、墙等混凝土结构进行加固。但是这种方法也存在一些缺点，如施工的湿作业时间比较长，加固之后的建筑物净空有一定减少，且嵌入的钢筋锈蚀和混凝土劣化的危险性很大。

3.2面铺装加固法

桥面铺装加固法主要包括局部修复凿补法、重新浇筑混凝土面板加固法和桥面补强层加固法。局部修复凿补法是对铺装层出现的碎裂、脱落、洞穴等进行局部修复的方法，这里要注意的是：修复前要先进行凿毛，而且凿毛要使骨料露出，然后再用水泥混凝土修补经润湿的孔，涂刷上粘结材料以加强新旧混凝土间的粘结性；重新浇筑混凝土面板加固法适合无法修补的桥面板，其方法是将原有的行车道铺装全部拆除，采用重新浇筑混凝土面板进行加固；桥面补强层加固法不但能达到修补的效果，还能增强梁板的抗弯能力，提高其承载力，其具体方法是在旧有桥面上重新加铺一层混凝土或钢筋混凝土补强层。

3.3碳纤维加固法

碳纤维加固法，全称为粘贴纤维增强塑料加固法，它是通过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，使它和被加固截面一同抗拉，从而使结构达到了加固和补强效果。碳纤维片材技术性能指标应满足要求。这种方法几乎不会增加结构自重与截面尺寸，也不会改变净空高度，施工比较方便，对原始的道路桥梁结构几乎不会造成新的损伤，具有良好的耐腐蚀性、耐久性和抗疲劳性能，根据受力分析可以进行多层粘贴进行补强，其方向性也可以灵活掌握，比如说高强高效，可以大幅度地提升混凝土结构的延性与承载性能，因此适用范围非常之广。

3.4粘钢加固法

所谓的粘钢加固方法，就是在钢筋混凝土结构构件承载力不足的区段表面粘贴一定数目的钢板。这种方法适用于各种大、中、小型的桥梁加固，能够很好地保护原混凝土构件，而且在方案设计及结构计算方面都非常之简单。但实施过程中，由于钢板重量过大，操作上比较复杂，而且固化剂在结硬以后脆性较强，难以保证其粘结的耐久性，此外，钢板和胶体界面还存在一些潜在的锈蚀。

3.5锚喷技术

随着施喷机具的发展和速凝剂的使用，现代技术奖喷射硷与钢筋网、锚杆配合使用，逐渐完善锚喷技术的。它可以尽量不使用侧向模板，而且其运输、浇注、捣固合并为一道工序、占地面积小且设备简单、施工机械化程度高、效率高、节省劳动力，在实施过程中可以不中断交通。

3.6外部预应力加固法

这种方法也叫反弯矩法，主要是借助于“预应力”作用完成的一种加固方式。通过在构件外对预应力钢筋进行张拉，不但能够增加主筋，提高构件的截面强度，还能减少桥墩底部沉降的幅度，可以说是一种十分积极的加固手段，对受拉区施加预加压力，可以抵消部分自重应力，起到卸载、防止裂缝的作用，延长了桥结构的使用寿命。

3.6裂缝修补技术  

3.6.1表面处理法，在微裂缝表面涂抹填料和防水材料，以有效的提高了其防水性及耐久性。就宽度所产生的裂缝问题，需要积极的应用一些伸缩性材料。

3.6.2注浆法，在裂缝中可以注入树脂或是水泥类的材料，进而有效的提升其防水性能和耐久性。主要注浆的材料是环氧树脂，多是采用了低压低速注入法。环氧树脂的注入方法和钢钉的并用能够有效的增强裂缝部位整体性，是一种避免裂缝问题持续发展的好方法。

3.6.3充填法，这是一种适合于修补较宽裂缝的方法，具体做法是沿裂缝凿一条深槽，然后在槽内嵌补各种粘结材料，如水泥砂浆、环氧砂浆、膨胀水泥砂浆、环氧树脂硅、沥青及各种化学补强剂等。

3.6.4表面喷涂法，喷浆修补是一种在经凿毛处理的裂缝表面，喷射一层密实而且粘度高的水泥砂浆保护层，来封闭裂缝的修补方法。喷浆前，需要把结构表面的剥离部分除去，再用水冲洗清洁，并在开始喷浆之前把基层湿润，然后再开始喷浆。  

3.6.5粘结钢板封闭法,当钢筋构件产生主拉应力裂缝时，可对裂缝先进行处理之后，再在裂缝处粘结钢板，并用膨胀螺栓对钢板加压，在进行钢板粘结方向应与裂缝方向垂直。

结语

   为有效治理这些结构病害，施工单位需要根据病害的位置、病因等合理选用加固技术，使结构病害得到科学及时的治理，为道路桥梁工程的质量提供保障，同时延长其使用寿命。

参考文献

【1】陈玉欣，王娜.滑坡体上桥梁病害分析及加固技术研究［J］.公路，2021，66（11）：189-193.

［2］贾斌.钢筋混凝土桥梁病害分析与维修加固技术［J］.四川水泥，2021（9）：281-282.