市政桥梁常见病害分析及相应加固设计要点探讨

苏继东

（辽宁省市政工程设计研究院有限责任公司，辽宁 沈阳 110005）

当前，在市政桥梁建设中，经常会遇到因桥梁质量问题影响后期正常使用的状况。产生质量问题的原因有多种，为了提升桥梁建设质量，应采取有效措施规避这些质量问题。为此，深入分析产生桥梁病害的原因，重视桥梁设计质量的控制，在设计阶段对桥梁结构进行放大设计和加固设计，消除质量隐患，确保桥梁在使用中更安全，提升我国公路桥梁交通的畅通性具有十分重要的意义。

1 市政桥梁工程常见病害

在市政桥梁项目建设过程中，由于设计或者施工问题，使桥梁主体存在一些质量问题，影响了后期桥梁的正常使用，降低了桥梁结构的稳定性和安全性，行业内通常称这些质量问题为市政桥梁常见病害，根据病害影响程度的不同，可分为功能性病害和结构性病害。

1.1 功能性病害

功能性病害是指影响了桥梁的使用功能，但不影响桥梁主体结构受力。一般常见的功能性病害有桥面不平整、桥面裂缝等，这些问题主要是因施工中质量控制不到位导致的，这些病害会影响正常的行车安全，影响交通运输。

1.2 结构性病害

结构性病害是指影响桥梁结构的质量问题。这类质量问题可能是设计中存在差错或施工中存在问题导致的，例如桥梁的超筋和少筋、桥梁内部的钢筋锈蚀、桥梁主体混凝土强度不满足受力要求等。这类病害通过肉眼很难发现，需要在桥梁使用中加强维护和检查，及时发现结构性问题并解决，避免结构性病害进一步演变成桥梁结构缺陷，直接危及桥梁使用安全，情况严重的可能会导致桥梁垮塌等重大安全事故。

2 市政桥梁工程常见病害类型

2.1 桥面裂缝病害

在市政桥梁使用过程中，经常会出现桥面开裂的情况。桥面开裂属于功能性病害，一般是桥面的路面混凝土和沥青结构出现裂缝，影响了正常的行车安全。产生的主要原因是设计和施工时未考虑到路面的伸缩，没有合理地设置伸缩缝，在交付使用过程中，在车辆外力和外界环境的作用下，会逐渐导致桥面开裂。对于桥面裂缝要及时解决，避免裂缝贯通，影响桥梁结构的安全性，应在日常的维护保养中加强检查，保证桥梁质量。

2.2 桥梁基础沉降病害

在市政桥梁使用过程中，经常会出现桥梁基础不均匀沉降导致的质量问题。产生这类病害的原因，是设计和施工中没有按照地基承载力要求对基础进行加固处理，或者对基础的处理不到位，使桥梁结构在荷载的作用下出现不均匀沉降，导致桥梁结构开裂，情况严重的甚至会导致桥梁坍塌。所以，在设计中一定要重视此类质量问题，应对基础进行加固设计，保证桥梁基础满足承载力要求，提升桥梁结构的安全性。

2.3 钢筋锈蚀病害

对于钢筋混凝土桥梁而言，常见病害是桥梁结构内部的钢筋生锈。钢筋锈蚀严重后会影响其受力，最终影响整个桥梁结构的受力。产生这种病害的主要原因是施工中没有按照规范对钢筋除锈，施工完成后，未及时振捣混凝土，混凝土未能密实，空气会通过缝隙进入结构内氧化钢筋，影响钢筋的性能，降低桥梁结构的承载力，影响市政桥梁的使用安全。

3 市政桥梁设计加固原则

3.1 做好加固设计准备工作

为了保证加固设计方案的有效性和合理性，应详细勘查桥梁项目，分析桥梁存在的质量问题，深入分析产生质量问题的原因，然后，核算桥梁的结构承载力，复核原方案是否满足当前的使用要求，对于桥梁设计存在的不足之处进行加固设计，保证最优设计效果。

3.2 优化设计方案

在设计市政道路桥梁加固方案时，设计人员应提出多种设计方案，并针对每一种方案与具体问题相结合，优化各个方案。加固方案设计过程中，要综合考虑现有的技术水平和经济性问题，合理支出加固费，不仅要尽可能缩短施工工期，还要保证市政道路桥梁的施工质量。

3.3 合理利用原有结构

在市政桥梁项目的加固处理中，为了降低项目成本，应尽可能利用原有的桥梁结构，只对桥梁结构存在质量问题的地方进行加固，同时，在加固设计完成后，要核算整体方案的可行性，确保加固设计不会给桥梁带来超筋和超负荷等新的问题，确保方案的完整性和科学性。利用原有的桥梁结构可以显著降低加固所需的成本投入，保证方案的可行性，提升桥梁设计质量。

4 市政桥梁加固设计要点

4.1 桥面的加固改造

在市政桥梁的使用过程中，对于桥面出现的裂缝和局部损毁等质量问题，进行局部加固即可解决。分析桥面裂缝是否为贯穿性裂缝，有无影响到结构内部，如果只是桥面裂缝，对桥面进行修补加固即可。在设计时，可用高一等级的混凝土重新浇筑，并做好养护工作，对桥面补强加固，解决桥面开裂损毁等质量问题。

4.2 截面加固法

在市政桥梁主体结构出现质量问题时，可对其主要承重结构加固设计。常见的桥梁主体结构，如主梁承载能力、强度下降时，可采用增设主体混凝土截面与钢筋的方法来实现主梁加固改造。也就是增加桥面板的厚度，或者增加主梁的高度和宽度来增加截面。这种桥梁加固改造模式较为简单、易于操作，一般适合用于小规模、小跨度的市政桥梁。截面加固法能有效增强桥梁强度和承载力，确保桥梁的牢固度和稳定性。需要注意的是，使用截面加固法的前提是要照顾到设计中的单体支撑桥墩的承力水平以及该桥的跨度大小等参数信息，要确保所增设的截面重量控制在承载力范围内，才能确保加固改造的安全。

4.3 单边拼宽加固

在单边拼宽加固设计中，首要考虑以下两个问题：一是原有桥梁的安全性、耐久性问题；二是新旧桥梁的对接。在加固设计中，应综合考虑新旧桥梁荷载的变化、新旧桥梁的下沉等问题，在设计中，要实地勘察现场的地质、环境、车流情况、原有桥梁的状态等，保证荷载的变化、地基的下沉都在可控范围内，顺利完成新旧桥梁的交接。这种方式虽然不需要拆除旧桥，但是成本较高。

4.4 增设边梁或边拱

还有一种桥梁增宽的加固方式，是增设边梁或边拱，也就是在加固中，拆除原有桥梁一侧的护栏，增加边梁或边拱，并做好增加边梁（边拱）与原有桥梁的连接，实现桥梁的拓宽加固。这种方法实际上是利用铰接的方式，连接桥梁的新旧部分，新增加的边梁一般只需承载人行荷载，桥梁主体承受的剪切力不会传递到新增加的边梁上。需要注意的是，在桥梁加固设计中，必须保证桥墩顶端宽度充足。这种加固方法虽然施工简单，但是无法帮助桥梁主体承担荷载。

4.5 基础结构加固改造

对于市政桥梁结构性病害，要分析是否由于基础受力原因导致的质量问题，如果是因为基础沉降和基础承载力不够导致的质量问题，应加固设计桥梁下部基础结构。在基础加固设计时，可从以下三方面优化设计：

（1）扩大基础。在核算桥梁结构时，由于交通压力增大等原因导致桥梁的承载力不能满足要求，需要对其基础扩大处理。这种方法适用于桥梁基础结构较浅的情况，按照设计验算的要求相应增大基础，提升桥梁结构的承载力。

（2）增补桩基础。对于一些深基础的桥梁结构，如果承载力不能满足要求，可在基础下方增补桩基，提升桩承台的承载力。

（3）拓宽墩台法。为了延长市政桥梁的使用寿命，在使用年限内可对一些基础完好的市政桥梁加固设计，拓宽桥墩，在保证其基础受力的同时，可加固桥墩，提升桥梁结构的适用性，满足当前的使用要求。

5 结语

综上所述，为了进一步促进我国市政桥梁建设事业的发展，完善我国市政公路桥梁系统，应提升桥梁设计和施工水平。针对一些常见的桥梁病害，要深入分析产生原因，采取有效措施加以解决。对于功能性病害和结构性病害要进行合理的加固设计，在保证成本最优的情况下修复桥梁，解决质量问题，提升市政桥梁结构的稳定性和安全性。