既有公路桥梁病害分析及加固研究

秦云鹏

摘要：公路桥梁是公路中的重要组成部分，随着我国经济的快速发展，各地之间的人员交流、物资运输日益频繁，公路桥梁上车辆的通行密度与日俱增，大型车辆尤其是重栽车辆行驶在公路桥梁上会使得公路桥梁长期处于超负荷运转的情况下，从而导致公路桥梁出现各种病害。因此，做好对于公路桥梁的日常乔护检查就显得尤为重要，通过对公路桥梁进行养护检查，能够对公路桥梁所出现的病害及早发现并及时采取针对性的措施予以加固，从而确保公路桥梁的使用寿命。

关键词：既有公路桥梁；病害分；加固

公路桥梁在运营使用过程中，面临环境变化和车辆超载、重载及材料性能退化等系列因素影响，出现不同特征的病害，这些病害一方面在桥梁的使用过程中不断恶化，另一方面对结构的安全使用及耐久性造成显著影响，掌握这些病害的分布特征、形成原因、结构危害，才能开展有针对性的施工处置方法，恢复桥梁使用性能，保障桥梁使用安全和长期性能。

1既有高速公路桥梁病害分析

1.1路面开裂

路面开裂是高速公路中最常出现的一种病害。行车道路面开裂病害的具体表现有铺装层脱落、纵横向裂缝。经过荷载试验测试，造成这一病害的重要因素有冲击荷载、铺装结构与承载结构等问题。大部分桥梁的冲击系数都不在规定值范围内，桥面不平整、台后填土沉降、车辆的超速行驶、承重结构变化等均会扩大冲击系数。该路段的桥梁修建时间较早，在病害、铺装方面的认识有限，钢筋的直径过小，配筋量小承载构件和铺装之间的界面连续不稳定。车辆的冲击荷载会因为铺装而破损扩大。同时防水功能减弱之后，雨水直接与主梁接触，侵蚀主梁中的受力钢筋，损坏钢筋混凝土结构。此外，铺装的破坏可能改变原有的设计荷载分布情况，缩小了横向刚度，造成各梁受力不均，挠度增大。

1.2桥头跳车

随着我国经济的快速发展，高等级公路建设取得了突飞猛进的成绩，目前，我国高等级公路建设正处“质”与“量”并重的重要发展阶段，桥头跳车现象是公路建设中常见的质量缺陷之一，也是多年来困扰公路行业的一大难题，越來越引起公路建设、设计、监理、施工等部门的重视。严重的桥头跳车现象，不仅使得行车的不舒适感大为增加，而且造成车辆大幅度减速，严重的跳车现象导致车辆失控而易发生交通事故。因此，如何解决高等级公路桥头跳车问题，本文提出了一点肤浅的认识，从理论与实践上进行了摸索和探讨。

1.3表观缺陷

表观缺陷出现在混凝土构件中，表现为表层蜂窝、麻面的、孔洞、坑蚀等缺陷，这些缺陷的形成是非结构性的，主要与混凝土材料和施工质量相关，例如，混凝土配合比不佳导致的混凝土坍落度不足、离析、黏合性差等，混凝土浇筑振捣过程不密实从而出现漏浆、黏结不力等。表观缺陷在一定时间内不直接影响结构的安全和使用，但是，这些表观缺陷为病害的发生和发展提供了契机，例如，形成氯离子侵蚀通道而加快钢筋锈蚀、混凝土碳化、桥体开裂等，因而需要引起足够重视，在短时期内进行修补和加固。

2既有公路桥梁病害加固技术

2.1裂缝的处理加固措施

首先，需要将裂缝标识出来，利用角磨机将裂缝周边的杂物打磨干净，同时利用丙嗣（如有油泽等）将裂缝两侧20cm～30cm边缘处擦洗干净，再利用背负式吹风机或类似设备吹干净松散杂物。同时，为了能够将混凝土裂缝中充满胶液，同时还要确保压力，并且确保浆液不产生外渗，就需要利用化学胶液掺入滑石粉拌和成的胶泥将灌浆嘴间隔30cm-50cm粘贴在纵向裂缝处，并且使用这种胶液对灌浆嘴和裂缝表面进行封闭，在6h后进行封口胶固化。其次，进行压气试验，在化学胶液封闭带硬化后进行气压试验，气压控制在200kPa-400kPa，对漏气部位再次进行封闭，待完成后采用超声波或钻孔取样检查裂缝饱满情况。

2.2用换填法加固桥面，预防桥头跳车

在软弱地层上铺设垫层，作为人工填筑的持力层。同时将结构物基底压力扩散到下卧软土地层中，使其应力减少到下卧层的许可承载力范围以内，从而满足地基稳定性的要求，同时由于垫层材料的压缩性低于天然的软粘土层，采用垫层法也可减少地基的沉降量，垫层材料可分柔性材料和刚性材料。柔性材料包括砂土，碎石、石渣、煤灰，矿渣等，刚性材料包括木材垫层，金属垫层，合成树脂垫层等。砂、砾石，碎石或石渣等无粘性土是最常采用的垫层材料，因为这类土的强度大，压缩性小，透水性良好，比较容易使之密实，且在不少地区料源丰富，价格便宜。該法适用与浅层软土地基的处理，由于该方法施工简便，在公路建设中应用较为广泛。

2.3混凝土缺陷处理

对于主梁及下部结构存在的蜂窝、麻面、混凝土剥落、掉块、缺损、凹陷等缺陷，首先将缺陷部位表层的松散混凝土全部凿除，露出新鲜混凝土，然后利用人工除锈的方法对缺陷部位的外露钢筋除锈，并将混凝土表面清理干净，最后利用聚合物混凝土（或聚合物砂浆）对缺陷部位进行修补。

2.4既有桥梁结构的CFRP加固法

CFRP材料作为一种新型的材料，以其高强度、轻质、耐腐蚀等特点得到了广泛的运用。其主要做法是利用黏结剂将CFRP材料黏结在加固结构的表面来提高加固结构的抗弯能力。尽管该方法加固效果较明显，而加固工期短、成本低，但该方法的缺陷也和黏钢加固一样，存在提前剥离破坏的问题。当前，CFRP材料加固技术已经在国内外得到了广泛的运用，其加固形式也演变了不同形式，如外贴CFRP材料，内嵌CFRP板，内嵌CFRP半条，甚至给CFRP材料施加预应力来提高桥梁的承载力等。桥梁结构加固方法也是由复杂多变的环境决定的，因此需要针对加固桥梁的具体情况进行桥梁加固方法的研究分析，结合施工环境等外界条件，选择合理的加固方法。

综上所述，高速公路桥梁建筑施工是一项技术性极强的工程，关系重大，因此，应当做好技术控制，杜绝一切危险的发生，保证为顺利推进城市化建设作出应有的贡献。