道路桥梁工程结构的病害与加固技术探究

道路桥梁工程结构的病害与加固技术探究

朱攀

湖北交投古一北建设管理有限责任公司  湖北  430000

摘要：随着社会的发展，我国交通运输体系越来越完善，道路桥梁工程覆盖面越来越广，数量大幅提升，建设规模越来越大，建设难度不断刷新。作为交通运输体系的重要构成，促进区域经济发展等方面发挥着重要的作用。基于此，本文首先，概述道路桥梁施工的特点；其次，分析道路桥梁工程中常见的病害；最后，对道路桥梁工程结构的加固技术做详细阐述，为相关人员提供参考。

关键词：道路桥梁；工程结构；病害；加固技术

引言

道路与桥梁作为交通基础设施的核心组成部分，其健康状况直接决定交通运输效率与公共安全。随着时间的推移，道路桥梁结构会遭受各种病害，如沉降裂缝、桥面裂缝等，不仅影响美观，还会威胁结构稳定性和行车安全。因此，及时有效的病害与加固技术处理至关重要。

1道路桥梁施工特点

1.1施工环境复杂

道路桥梁施工在交通繁忙路段进行时，施工人员需要应对来往车辆和行人的干扰，同时要考虑施工过程对交通的影响。道路桥梁施工在水体保护区域进行时，施工人员需要防止土壤和建筑材料等污染物进入附近的河流、湖泊和水源地等。道路桥梁施工在生态保护区域进行时，施工人员需要尽量保留原有的植被，施工过程中加强对野生动物的保护，合理的规划施工场地和施工方法等。

1.2施工时间紧迫

道路桥梁往往是连接重要交通要道的关键节点，因此施工时间限制较为严格。施工方需要在最短时间内完成施工任务，以尽量减少对城市交通的影响。

2道路桥梁病害

道路桥梁不可避免会出现老化、病害等问题,威胁到其正常使用的安全耐久指标。故对道路桥梁的常见的病害问题进行分析尤为重要,以下简要概述了道路桥梁不同结构位置下的常见病害问题及其成因。

2.1上部结构

桥梁上部结构的病害问题主要发生在排水系统、桥头搭板和梁体结构上。排水槽若发生堵塞或其管口偏高,均会导致桥面积水的问题发生,从而影响桥面系的正常使用,其主要原因大多是排水槽的设计不合理,孔径过小或缺乏定期清理和维护。桥头搭板的脱空和断裂也会加大过往车辆对桥面的冲击效应,影响桥梁的耐久性,甚至导致交通事故的发生,其原因则可能是车辆荷载的长期作用导致搭板下方的填料发生沉降。此外,对于梁体结构而言,混凝土表面发生风化开裂较为常见,混凝土面层一旦开裂,则空气水分或风雨容易进入结构内部导致钢筋锈蚀,从而影响整个桥梁的安全性能。

2.2下部结构

桥梁下部结构主要可分为墩台和桩基础,在受到外部风雨荷载或地基不均匀沉降等影响时,易产生竖向裂缝或发生倾斜,从而导致桥梁基础的整体承载能力大幅下降,影响下部结构的安全性能。

2.3钢筋锈蚀

钢筋是道路桥梁工程建设的重要施工材料，常与混凝土结合使用，形成钢筋混凝土结构。钢筋混凝土结构强度及稳定性远高于混凝土结构，在道路桥梁中应用十分广泛，主要用于支撑道路桥梁主体。钢筋会在水、氧气等因素的作用下发生锈蚀，一旦发生钢筋锈蚀就会大幅影响钢筋结构的强度，而且还会加速周围混凝土的膨胀速度，使道路桥梁荷载能力大幅降低。道路桥梁工程长期暴露在自然环境中，在日晒雨淋情况下，当氧化物含量越来越大时，钢筋周围混凝土就会加速膨胀，使钢筋发生氧化反应而出现锈蚀病害，并进行锈蚀蔓延，从而削弱道路桥梁结构的抗压能力。若钢筋锈蚀问题得不到及时解决，就会导致道路桥梁荷载能力不达标而出现路面凹凸不平、裂缝等问题，严重时甚至发生钢筋断裂，从而引发道路桥梁坍塌。

2.4地基不均匀沉降

许多道路桥梁工程在投入使用后会发生地基不均匀沉降病害，严重影响道路桥梁工程结构的整体强度及稳定性。较小程度的地基不均匀沉降会导致道路表面凹凸不平，引发路面裂缝问题。若地基不均匀沉降程度过大，还可能诱发道路桥梁坍塌，从而埋下严重的道路出行安全隐患。地基不均匀沉降病害的发生主要与道路桥梁施工设计不合理、施工不规范等相关。一些道路桥梁工程在设计环节并没有加强对实际施工区域地质条件、水文条件及气候规律的分析，导致地基施工设计与实际施工环境匹配度不高，施工材料规格不满足实际地基处理需求。而且道路桥梁工程施工环境比较复杂，且会受到施工区域地质环境、水文条件的影响，施工过程中不可抗因素较多，地基施工质量控制难度大。而如果地基施工质量没有达到预期的设计值，就会影响路基结构的稳定性及荷载能力。一旦施工荷载压力超过设计值，就会引发地基不均匀沉降问题。

3道路桥梁工程结构加固技术探究

3.1碳纤维加固技术

碳纤维作为一种新型的高强、耐腐蚀、重量轻的新型复合材料，在航天等高新技术领域得到广泛运用。采用碳纤维布对道路桥梁结构进行加固，主要是在待加固结构上铺设碳纤维布，以避免钢筋混凝土梁的变形范围进一步扩大，同时提高钢筋混凝土梁的受力性能。施工前需要做好前期准备工作。碳纤维橡胶的最佳使用温度是20℃～25℃，因此在施胶前要进行空气温度测试，并根据温度调整施工时间。施工前，需要先用砂轮对混凝土表面进行磨光处理，对有凹陷和缺损的部位用修补剂补平，对有裂缝的部位要灌注环氧树脂，之后用无水乙醇或丙酮清洗，以去除其表层灰尘。待水泥面完全干透，用辊刷均匀地涂刷胶水，以保证胶面的平滑性，待胶表面干透即可将碳纤维布粘于其上。在黏合过程中，需两名施工人员合作，一名负责牵张，另一名负责用刮刀从一侧刮向另一面，以保证黏合密实，避免产生泡沫。

3.2粘钢加固技术

道路桥梁在长期使用后，会产生一定程度的磨耗，加之受到多种自然因素的影响，表层损伤会加剧，进而导致整体受力面及桥墩承载力下降。为改善道路桥梁结构受力性能，可采用粘钢加固技术对其进行加固。该技术主要是利用特殊的黏结材料，将其与钢筋混凝土构件相结合，从而达到增强承载力的目的。应用粘钢加固技术时，需将桥面受力表面清除干净，再将黏结胶涂于钢板上。为保证两者之间紧密连接，也可以采用螺钉等对其进行紧固和加压。一般需要3～7d的时间才能彻底硬化，之后将螺钉等拆卸下来。采用粘钢加固技术进行钢筋混凝土结构的修复，有效提高市政道路桥梁结构的承载力、刚度等，且不会对结构稳定性产生不利影响，有明显的应用优势。

3.3预应力加固技术

预应力加固技术是另一种先进的加固技术。该技术通过引入预应力，即在结构中施加一定的拉力，在提高结构承载能力的同时，减少变形和裂缝的产生。预应力加固可利用杆件、缆索等方式，将预应力作用于桥梁构件中，使其具有更好的抗弯、抗剪能力。

3.4局部加固技术

局部加固技术针对桥梁结构的特定部位进行修复和加固。例如，通过灌浆技术在裂缝或空洞处注入高强度材料，对结构进行局部修复。另外，利用监测技术结合智能材料，也是一种先进的加固方法。通过安装传感器和控制器，实时监测结构的变形、应力等参数，并利用智能材料自动调整结构的性能，以提高安全性和可靠性。

结束语

道路桥梁工程作为城市交通网络的重要组成部分，是城市发展的基础设施。在城市建设发展过程中，道路桥梁施工质量是其重要组成部分，是确保城市道路桥梁运行安全和使用寿命的重要保障。因此，在实际施工过程中，要严格按照相关标准进行施工，并对存在的病害及加固技术，确保施工质量。

参考文献

[1]黄福德.道路桥梁工程结构的病害与加固技术[J].企业科技与发展,2023(03):53-56.

[2]曾建.道路桥梁的常见结构病害及加固技术研究[J].运输经理世界,2023(04):128-130.

[3]周恩海.道路桥梁常见结构病害及加固技术研究[J].工程技术研究,2021(17):197-198.