关于桥梁上部构造裂缝病害加固处理的探析

宋克

摘要：近些年来，随着社会经济地快速发展，交通事业也得到了一定发展，尤其是交通运载量和载重量急速地增加。因此，为了满足这一需求，桥梁的承压负荷也随之增加，使得桥梁的整体结构稳定度有所影响，尤其是桥梁上部结构裂缝病害直接影响到桥梁整体的稳定性。为了更加科学合理地解决这一个问题，笔者从自身的工作经验出发，结合实际的情况来探析桥梁上部结构裂缝病害以及相应的加固处理措施，推动我国桥梁建设事业地稳定发展。

关键词：桥梁建设；上部结构；裂缝病害；加固处理

中图分类号：K928文献标识码： A

引言：随着我国社会经济地快速发展以及交通事业地逐步推进，早期建设的桥梁难以满足日益增长的交通载运量和载重量。与此同时，由于现实工作条件和营运环境等因素地影响，部分桥梁在运营之后出现一些问题，比如混凝土开裂、风化露筋等，而在这些问题中，桥梁尚不结构的裂缝病害问题是最为常见也是最为突出的。由于这一问题地存在，直接影响到桥梁整体的稳定度，也进一步影响到桥梁的安全性。因此，相关的工作人员应该对于这一个问题有着更好地重视，更好地来研究和探析桥梁上部结构造裂缝病害以及相应的加固处理，推动桥梁的科学建设安全运营。

1、桥梁上部结构病害诊断与评估

现用桥梁结构随着使用时间的延长，受到结构使用条件以及环境因素等影响，加之原有的设计没有考虑充分全面和施工的马虎，使得部分桥梁上部结构受到了不同程度的损伤，造成了一定的桥梁病害使得桥梁结构性能有所退化，进而影响到桥梁整体的稳定度和安全度。在桥梁的结构受到一定病害伤害之后，需要对于原有的结构损伤原因和程度进行一定的分析探讨，并且结合实际的需要和实际的情况来提出结构处理措施，比如加固处理。而根据现实的情况，桥梁上部结构病害主要分成结构性裂缝和非结构性裂缝。

根据详细而认真的裂缝实际情况调查、检测与分析，笔者发现混凝土结构的任何损伤与破坏，一般都是首先在混凝土中出现裂缝，这是混凝土结构病害最为直接的晴雨表，也是更好分析和加固的基础。所以，对混凝土结构的病害检测，需要从结构的裂缝调查、检测和分析入手。混凝土结构的裂缝受到材料内部的初始缺陷、细微裂缝扩展等多种原因影响。尽管引起裂缝的原因众多，但是大致归结起来可以分成以下两类：

（1）、结构性裂缝

结构性裂缝又可以称为受力裂缝，引起这一裂缝的最为直接的原因是外在的载荷过重，且长期处于载荷过重的状态之下。现实的情况之下，由于交通运载量和载重量急剧地增加，桥梁的载重也长期处于疲软状态，长此累积极容易出现结构性的裂缝。可以说，这种类型的裂缝出现与外载荷直接相关，其分布以及宽度也同外载荷直接相关。因此，这种类型裂缝的出现，其预示着结构承载力可能出现不足或者存在其他更为严重的问题。

（2）、非结构性裂缝

非结构性裂缝，主要是变形引起的裂缝，其最为直接的变现就是桥梁的变形。其主要影响因素是温度变化、混凝土收缩等，由于这些因素的影响引起了结构变形。一般而言，其会在结构内部产生一定的自应能力，当此自应能力达到混凝土抗拉强度极限程度时候，就会引起混凝土裂缝，而裂缝一旦出现，变形也得到了全部的释放，自应力也就直接消失了。

这两种裂缝有着明显的区别，其产生的危害程度和出现程度也是不同的。根据相关的统计资料显示，这两种类型的裂缝中第一种载荷过重所引起的结构性裂缝仅仅占有20%，而第二种由于变形所引起的非结构性裂缝约占有80%。因此，对于裂缝出现的原因进行更加全面而又系统的分析以及对于裂缝危害评定，对于桥梁裂缝修补和加固有着更为现实的依据。如果不进行一定的分析评定，对于桥梁裂缝对于盲目地处理，可能引发更加严重的桥梁安全问题。因此，我们更加重视桥梁裂缝问题，对于原因进行更加全面而又系统的分析，有着现实而又重要的意义，同时可以更好地保证桥梁安全。

2、桥梁上部结构加固处理

针对桥梁上部构造裂缝的相关病害问题，需要在对桥梁结构病害检测分析和鉴定评估的基础之上，根据现有的经济条件和施工条件来进行更加有针对性地加固处理，这是为了更好地实现桥梁的稳定与安全。而在进行具体的桥梁上部结构加固处理的过程中，需要把握以下原则：

（1）、分清楚加固的性质

根据桥梁上部构造裂缝病害检测分析和鉴定评估结果，桥梁结构加固设计一般可以分成三种情况，即：承载力加固（强度加固）、使用功能加固（刚度加固）和耐久性加固。三种情况有着不同的适用情况，因此，分清楚加固的性质才能够更好地选择加固的方案，进而达到更为理想的加固效果。

承载力加固是确保结构安全工作的基础，其也是桥梁加固处理过程中的核心内容。因此，相关的工作人员需要对承载力加固进行更加足够的重视，其内容可以分成两个部分，即正截面抗弯承载力以及斜截面抗剪承载力。在进行承载力加固处理的设计过程中，需要充分地考虑分阶段受力的特点，更好地来把握新加补材料与原结构关系，需要从整体的角度来更加细致地来进行考虑，不能脱离整体。

使用功能加固，这是为了确保桥梁正常工作，其主要内容是对活载变形或者振动幅度过大的结构，进行截面尺寸的加大以及截面刚度的增加，更好地满足结构使用功能的要求，实现使用功能上的加固效果，实现桥梁的稳定与安全。

耐久性加固是指对结构损伤的部位进行修复和补强，其针对地是桥梁上部结构中的损伤部分，其目的是为了更好地阻止结构损伤部分的性能不断恶化，进而影响桥梁的整体使用，更好地消除损伤隐患，提高结构的可靠性安全性，优化结构的使用功能，更好地延长桥梁的使用寿命。

（2）、桥梁加固与加宽设计相结合

在现实的情况下，桥梁的加固和加宽多是同时进行的，在加固的同时需要进行合理地加宽处理，更好地实现桥梁的加固效果，优化桥梁的结构，提高其使用性能。在具体的操作过程中，加宽宽度不大时，尽量将加宽部分和原有的桥梁连成一体，使新旧部分的桥梁更好地实现共同工作，利用新加宽的部分来调整优化原桥的内在承载力，减轻其负担，实现间接性的加固补强的效果和目的。

（3）、注意各种加固补强方法的综合应用

桥梁加固补强的方法众多，但是最为常用的一般可以分成两大类，即：改变桥梁结构体系和加大截面尺寸和配筋，加固薄弱构件。

第一类为改变结构体系，其目的是为了调整结构内力，进而减轻原桥梁的负担。具体的操作方法包括：加斜撑进而减少桥梁梁的原有跨度，简支性的梁改换成连续结构，增加纵梁数量，调整调换梁的位置，扩大新建的边梁，调整横向梁的分布系数，减轻原实际梁负担等，这些方法都有着不同程度的应用，但是需要结合现实的情况来进行选择，不能进行盲目地选择或者一概而论。

第二类为加大截面尺寸和配筋，加固薄弱构件。针对这一类的加固方法，其具体的操作方式包括粘贴钢板，对于钢筋进行焊接，或者是粘贴高强度的纤维复合材料，进行体外预应力加固等方式，这是从材料方面来进行考虑。

这两类方法在实现的情况下都有着应用，但是需要把握其综合性的应用，进而实现加固效果的最优化，不能以偏概全，盲目地来判断优劣，其最终的目的是为了调整结构内力，尽可能地减轻原梁的负担，将加固补强的工作量控制在最优数量，效果也实现最优化。

结束语：随着社会的发展和进步，社会交通的改进优化发挥出越来越重要的作用和价值，对于桥梁进行结构优化不仅仅能够发挥桥梁的最大价值，也能够推动社会交通事业的发展。探讨桥梁上部构造裂缝病害，并且对于病害加固处理进行思考，可以更好地优化桥梁的结构性能，更好地实现桥梁的安全使用。

参考文献：

1、交通部第一公路工程总公司设计所 ·王涛·《从国道324线坂头桥、双溪桥拓宽加固谈旧桥技术改造》中国公路学会桥梁与结构工程学会1997年桥梁学术讨论会论文集，人民交通出版社，1997年；

2、厦门市公路局,黄易深《体外预应力索加固连续梁桥的实践与体会》中国公路学会，2001年全国公路桥梁维修与加固技术研讨会论文集；

3、张树仁，王潮海《桥梁加固薄弱构件正截面强度试验研究》土木工程学报，1994年第4期；

4、张树仁，宋建永，张颂娟《桥梁加固钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算方法及试验研究》中国公路学报，2003年第3期；

5、张树仁，宋建永，王彤《桥梁加固薄弱受弯构件承载能力极限状态计算》中国科协工程学会联合会，2003《桥梁病害诊治论坛》讲演论文；