桥梁结构病害与加固技术

陈 燕

(河北省交通规划设计院试验检测室)

1 常见的道路桥梁结构病害类型

1.1 钢筋锈蚀

当道路桥梁的钢筋出现锈蚀，绝对不是小问题，因为钢筋锈蚀的部分体积会剧烈膨胀，可达到原来体积的十多倍。膨胀后的钢筋将对周围的混凝土产生强烈挤压力，致使混凝土开裂，这将导致桥梁的截面有效尺寸变小，从而致使整个结构的承载能力下降。而且，腐蚀后的钢筋抗弯的能力也会下降，外流的腐蚀物还会影响路面的美观。

1.2 自然因素

自然环境也会对路桥的结构产生影响。最常见的有剥蚀现象，剥蚀不仅会对路桥结构的外面产生影响，而且钢筋还会于出现剥蚀现象而裸露在外，使得路桥钢筋的锈蚀速度更快。此外还有混凝土的碳化现象，由于混凝土中含有氢氧化钙，其与空气中的二氧化碳起化学反应后会形成碳酸钙，最终使得混凝土碳化，造成其pH 值下降。混凝土中所包裹的钢筋通常不会做防腐处理，当混凝土的PH 值过低，不仅仅无法保护钢筋，还会加快钢筋的腐蚀，因此造成桥梁使用寿命缩短。

1.3 桥面不平整

在正常的行车过程中，桥梁的桥面铺装是非常容易出现破损的，特别是使用时间超过10 余年的旧桥，这种病害非常严重。主要表现在表面坑洼、开裂、破损等。如一些T 型钢构在长期使用荷载、收缩徐变等多种因素的作用之下，就会使得桥梁的线条保持不够平整。再有一些简易支架桥由于没有足够的养护，一些填缝处的材料会脱落，加之车轮的磨损，出现较大的沟槽，出现跳车现象，加速了构件的磨损。

1.4 梁体、墩台等局部破损，漏筋

梁体主要受拉区在荷载作用下开裂或原有裂缝有扩展，钢筋应力较大，结构使用状态出现问题;但梁体本身受压区未破损，受拉筋未损失，结构的极限强度并未减少。这类病害主要是施工质量问题造成的，另外，桥梁年代久远、结构性能退化也是病害原因。

1.5 剥蚀

剥蚀不仅仅是人为因素造成的，而是由自然力和人为因素共同作用产生的结果，道路桥梁的表面经常会有蜂窝面、柏油起皮等现象出现，它不仅破坏了道路桥梁的整体美观，而且极易使其内部钢筋结构暴露在空气中，使钢筋结构出现锈蚀现象。

2 道路桥梁加固技术措施

2.1 桥面铺装加固

这种铺装加固法有包括了三种方法。首先，是局部修复法，就是对桥面出现破损、碎裂的路面进行凿除，当我们修补的时候，要注意最好先使修补的部位湿润，然后才能涂同一标号的水泥砂浆或是一些粘结材料。我们进行湿润的目的是为了让新旧混凝土很好地粘结在一起。接下来我们再说一说土面板加固法，这种方法适用于桥面受损比较严重，修补法已经无法完成修复工作的情况。这种情况下我们要把原来的行车道铺装全都拆除，然后重新浇筑混凝土板。而第三种方法是桥面补强层加固法，这种方法是在原有桥面的基础上再加一层混凝土或者钢筋和混凝土的补强层。这种修补发的好处是可以增强桥板的抗压能力，提高桥梁的承载能力。

2.2 预应力加固法

施加体外预应力加固是指应用预应力原理，以梁身为锚固体，通过张拉，对梁的受拉区施加压力，以抵消部分自重应力，减少在活载应力下的应力增量(对梁起卸载作用)，从而减少和避免梁上出现裂缝，提高其耐久性，可作为重车通行的临时加固手段，也可作为永久性提高桥梁荷载等级的措施。该方法具有操作简单、对原结构损伤小、不影响交通、节省投资的优点，能显著提高结构承载力和抗裂度，有效改善结构的应力状态。体外预应力加固法的缺点在于预应力筋暴露于体外，防锈蚀、防水性差，与梁体的连接点少，要给以切实有效的防护措施，防止预应力筋锈蚀和因碰撞而断裂。车辆通过时，这些体外拉杆是上部结构的组成部分并与原有梁体共同受力形成超静定体系，各拉杆的张拉力将自动增加，进一步起到加强作用。与通常的预应力混凝土结构相比，预应力筋与原结构只在锚固点与梁连接，类似于无粘结预应力结构。这种方法在自重增加很小的情况下可大幅度改善和调整原结构的状态，提高结构刚度、抗裂性。该方法既适用于通行重车时的临时加固，也可作为提高桥梁承载力的永久加固措施。

2.3 粘贴碳纤维增强塑料加固法

它是使用树脂将富含的碳纤维与混凝土粘合在一起，使其在原有的结构表面又形成了一层新的保护层，从而达到碳纤维与原有钢筋共同受力的目的，进而降低了原有钢筋的承载负荷力。它的优势是保持了原有结构自身的特性及截面面积，还能够保证净空间高度没有任何变化，使工作人员施工起来更加方便，加固后具有良好的耐腐蚀性、耐久性。值得一提的是，这种方法可以利用先进的受力分析手段来施工，可以将道路桥面进行分层次的粘补和加强，施工方法更加灵活、方便。最大的弊端就是自身含有的环氧树脂，其软化临界点是六十度以上，而道路桥梁在炎热的夏季经过阳光的暴晒后，一般会高于这个温度，环氧树脂一旦出现软化，就降低了附着性。

2.4 锚喷混凝土法

锚喷混凝土法主要是借助高压喷射设备将混凝土组合物高速喷洒覆盖在修复加固面。其主要的方法是先把锚杆锚入加固部位内，然后架设加固钢筋，采用较小的水灰比的混凝土，惊醒喷射。锚喷混凝土加固法的优点是施工周期短、进度快、质量可靠，是目前一种比较先进、应用比较广泛的桥梁加固方法。根据混凝土的分类，目前锚喷混凝土的方式主要有干式锚喷、潮式锚喷、湿式锚喷、SEC 锚喷;干式锚喷主要是控制水泥水灰比小与0.25，潮式主要是控制水灰比在0.25～0.35 间，湿式主要控制水泥水灰比在0.5 左右。根据混凝土的组成又可分为一般混凝土锚喷和增加纤维混凝土锚喷。

3 结束语

综上所述，做好桥梁的补强加固改造是非常重要的。先进有效的桥梁加固技术的运用，不但可以有效地保证桥梁加固的质量安全，确保人们的出行安全，促进社会经济的稳定持续发展，而且相对于重建桥梁，可以大量节约人力和物力成本，实现其良好的社会效益。

［1］陈光花.论道路桥梁结构病害与加固［J］.黑龙江科技信息，2011，(8).

［2］陆子盛.桥梁加固技术浅析［J］.知识经济，2013，(3).

［3］杨木春.浅谈公路桥梁缺陷成因及修复加固技术［J］.科技与企业，2013，(5).