公路桥梁缺陷成因及加固修复技术研究

【摘要】公路桥梁是交通运输中的重要组成部分，在交通运输过程中起着非常重要的作用。现代公路桥梁的使用过程中出现很多缺陷。这些缺陷严重制约着公路桥梁在交通运输中作用的发挥，甚至影响到公路桥梁的发展，给人们的生产生活造成严重影响。本文重点分析公路桥梁缺陷的成因，并对相关的加固修复技术进行探讨。

【关键词】公路桥梁缺陷；成因；加固修复技术

现代社会，公路桥梁作为交通运输的重要枢纽，直接影响到交通荷载以及交通的流量。当公路桥梁工程投入使用后，会因为设计的局限性以及施工中的欠缺，致使公路桥梁出现一些缺陷，这些缺陷难以适应不断加剧的交通量。随着运输工具的不断发展以及运输工具负荷量的加大，公路桥梁经常处于一种超负荷的状态，从而对交通运输产生一定的隐患。对于这些隐患，应当及时采用有效的加固修复技术进行处理，否则可能造成交通运输的中断，影响到市政、公路等相关部门。

一、公路桥梁缺陷成因分析

（一）公路桥梁混凝土结构表层缺陷的原因分析

1、麻面成因。在施工的过程中，模板的表面粗糙以及模板湿润度不够，都会造成构件表面混凝土的水分被大量吸走形成麻面。

2、蜂窝成因。在施工中，混凝土灌注缺乏必要的振捣，在分层灌注时违规操作，运输时混凝土产生离析，或者模板的缝隙不够严，水泥砂浆大量流失等施工不当都是造成蜂窝的重要原因。

3、露筋成因。施工过程中，钢筋保护层位置发生移动，钢筋与模板相互紧贴，保护层混凝土振捣不彻底是形成暴筋的主要原因。

4、磨损成因。施工中由于混凝土强度不够，表面细料过多，在使用的过程中车轮的磨损，以及水量的冲击等都会对表层造成一定的磨损。

5、表层整块变形和脱落成因。公路桥梁表层整块变形或者脱落的最主要原因是来自外界作用。

（二）混凝土结构裂缝产生的原因分析

钢筋混凝土结构支撑桥梁产生的裂缝种类繁多。常见的有网状裂痕、竖向裂痕、斜向裂痕等。造成这些裂缝和裂痕的主要原因是：

1、材料原因。在施工中水泥材料的不正常凝固，混凝土的离析，水泥的膨胀；材料中含有泥土，或者使用的材料包含了风化岩等。

2、施工技术原因。施工中对混凝土的搅拌不均匀，搅拌时间出现严重问题，水泥量和水量比列失衡，灌注顺序颠倒，灌注速度过快或者过慢，施工缝隙处理出现问题，模板走位变形等。

3、环境原因。在施工中周围环境的湿度、温度变化，是造成混凝土架构裂痕的重要原因。

4、外力原因。在设计的过程中，没有充分考虑到结构、外力因素，施工中结构物的不均匀以及结构物的下沉是造成混凝土架构裂痕的原因之一。

（三）桥梁墩台裂缝以及成因分析

1、桥梁墩台网状裂缝成因。混凝土收缩过程中，由于混凝土收缩干燥，或者混凝土内部水化热和外部气温的温差，以及气温变化影响而产生的温度热应力是导致桥梁墩台网状裂缝的主要原因。

2、桥墩台身的水平裂缝成因。桥墩台身出现的水平裂痕通常情况下是因为混凝土灌注错误而造成的。

3、桥墩从下往上的上部裂痕成因。因为桥墩台建造过程中基础松软而产生一种不均匀的下沉而造成的。

4、桥梁墩台前墙断裂的裂缝成因。在施工过程中，墙间的填土非常重要，如果墙间的填补出现问题，或者基层承载力不足，就容易引起整个墙面的下沉、外倾甚至是断裂。

5、由支承垫石从下向上的裂缝成因。施工中墩台帽在支承垫石下没有加入应有的钢筋或者是受到所能承受的压力之外的冲击力。

6、双柱式桥墩下承墩台的竖向裂缝。主要是桩基松软，桩基下沉不均匀或者是局部受到应力造成的。

（四）公路桥梁面板缺陷原因分析

混凝土开裂、剥离，断面受损、钢筋露出，混凝土质量降低，混凝土出现变形等。这些主要是因为构建承载力不足，荷载增大造成的，桥面板端部构件上存在缺陷，主梁支撑机构不完善，以及自然灾害的影响。

二、公路桥梁修复技术和加固技术

（一）缺陷修补

1、混凝土公路桥面表层修补。对于混凝土公路桥面表层出现的麻面、露筋、磨损等修补方式，主要是先铲除受损部分，再采用修补材料进行相应的修补。修补材料主要包括混凝土，水泥砂浆以及环氧树脂等材料。混凝土修补时，混凝土的配置应当高于原混凝土配置，水和灰的比例也应当采用较小配置，在修复过程中加入适量的减水剂是必要手段。

2、公路桥梁结构裂痕修补。公路桥梁结构裂痕产生的原因是多种多样的，对于裂缝的修补方法主要有常用的表面封闭方法、表面粘贴修补方法以及灌浆修补方法。前两种方法修补裂痕只适合小面积小范围的修补，对于出现的严重的大面积的裂痕修补，需要用第三种方法，特别是裂缝宽度超过4分之一毫米的情况下，必须要用到灌浆修补法。灌浆材料分为水泥和化学材料两种。

3、桥梁构件设施的修补。对于桥梁面板、桥面辅助层、伸缩缝隙以及支座和排水等附属设施的维修，其修补方法相对比较简单。通常采用水泥砂浆以及环氧树脂材料进行修补。

（二）公路桥梁加固措施研究

公路桥梁的加固包括很多方面，具体为以下措施：

1、桥梁主梁的加固措施。对主梁的主要加固措施分为两种，一种是利用墩顶梁端空间对主梁进行横向加固。第二种是桥面伸缩缝隙设置在跳梁的梁顶中心位置，讲行车道铺装延伸搭架在挑梁上。

2、桥梁主拱圈的加固。对主拱圈的加固应当采用加大原横系梁的横截面，以横隔板替代拱顶部的横系梁，要加强横向的整体稳固性，使桥梁整体部分共同受力。

3、悬臂孔主梁的加固。在悬臂梁公路桥中，悬臂孔主梁的加固采用两种方案。一是用浇筑钢纤维混凝土的方法替换掉原来牛腿处的混凝土。在结合面上的粘贴材料要用环氧砂浆。另一种是将挂梁从两个支点搁在主梁上改为不同方向以多个支点搁在端横梁上。

（三）中板和台帽裂缝的处理

在对外露钢筋进行除锈，在裂缝处灌注灌封胶，在桥梁裂缝面的处理措施上面，应当用钢丝清理表面层，并且用丙酮进行清洗。在进行灌注的时候，注胶嘴的位置应当设置在裂缝较宽的地方。

总结

随着社会经济的不断发展和进步，公路桥梁在交通运输中发挥的作用越老越大，对人们的生产生活有着重要的影响意义。公路桥梁的缺陷严重阻碍了交通运输行业的发展，对人们的生活和生产也造成诸多不便，分析公路桥梁缺陷产生的原因，研究公路桥梁的加固修复技术，已经是一个刻不容缓时代新课题。