市政路桥加固改造设计要点分析

摘要：近些年来，随着城市化进程的加快，我国市政道路建设在高速发展。作为连接道路的桥梁是市政道路的重要组成部分，在城市交道中起着举足轻重的作用。现在，随着城市汽车保有量的激增，交通运输量的加大,市政道路承受的车流量密度和负荷也越来越大，在市政路桥的使用寿命周期内，由于设计、施工方法、自然环境等各种因素引起的桥梁的混凝土裂纹、钢筋锈蚀、桥梁支撑沉降等问题也日益突出。,本文根据市政路桥的危害成因结合现有建筑技术对桥梁加固改造设计的要点做出一些分析，为市政桥梁的加固维护探索一些有益的经验。

关键词：市政;路桥;桥梁;加固改造

Abstract: in recent years, as the acceleration of urbanization, the urban road construction in our country in high-speed development. The bridge is connect roads as an important part of the municipal road, in an urban plays an important role. Now, along with the city of auto possession surge, the traffic volume of traffic, the strengthening of the municipal road traffic density and under load is more and more big, the service life of the bridge in the city cycle, the design, the construction method, because of natural environment of various factors of the bridge concrete crack caused, and rust corrosion, bridge support settlement are increasingly. , according to the municipal road &bridge harm cause combine existing building technology to retrofit design of bridge reinforcement points to make some analysis for the reinforcement of the municipal bridge maintenance explore some useful experience.

Keywords: municipal; Bridge; Bridge; Reinforcement and reconstruction

中图分类号：U445.7+2 文献标识码：A文章编号：

由于城市交通流量不断增大、车辆载重量越来增大，超载现象也比较严重以及其它各种因素作用和影响下，经过长时间使用后的市政路桥，路桥结构会发生破损、危害、缺陷等现象，威胁到桥梁的正常使用。下面对几种常见的病害时进行一下介绍。

一、市政路桥病害的类型

1、裂缝

裂缝是市政路桥中最常见的一种的病害，几乎所有的钢筋混凝土桥梁都会随着时间的推移产生裂缝。路桥的裂缝一般是由多种原因共同造成的，对市政路桥所造成的危害也是不一样的。严重的裂缝，如一些较长较宽可以横贯整个桥体截面的的裂缝或网状裂缝，将会对市政路桥产生很严重的危害。同时，一些裂缝可以带来其它的危害产生，如钢筋锈蚀、混凝土破损等，这些病害与裂缝互相作用，将对路桥的正常使用以及使用寿命带来非常大的影响。

2、混凝土碳化及钢筋锈蚀

混凝土的碳化和钢筋的锈蚀也是路桥中常出现的一种危害。当这两种危害发展的比较严重时，会产生比较多的顺着钢筋方向的裂缝。如果这种情况发展的比较严重，将给桥梁的安全性带来致命危险。

3、混凝土内部气泡及毛细孔隙

桥梁的钢筋混凝土结构由于浇铸时搅拌不均匀等原因就会在内部产生一些气体残留，形成内部气泡或毛细管孔隙等，这些气孔或微细管道为空气、液体提供了向内部渗透的通道，久而久之，内部的钢筋、混凝土结构都会受到破坏，降低了桥梁的强度和寿命。

4、剥蚀

桥体结构、表面等部位长时间经过超负载压力或汽车碰撞、刮碰及雨水浸蚀等，表面混凝土容易被剥蚀，主要表现在桥体表面发生的蜂窝孔、露石、脱落等，如果不及时对表面进行修补，剥蚀部位将会越来越大，造成结构损坏。

5、地基不均匀沉降

桥墩在多年使用中,除了要支撑桥体横梁等上部结构的重量外，还将承受自然界的风力、水的冲击力等各种力的作用。同时，由于现在载重汽车的重量越来越大，桥墩受到过重压力,这些都会使桥墩地基产生不均匀的沉降。

二、桥梁病害分析

桥梁病害种类较多，原因也是错综复杂。下面对这些危害的原因做一下分析。

1、内部原因引起的危害

由于混凝土自身凝固时产生的缺陷，例如气孔、微细管道、气泡等，使自然界中的雨水、腐蚀物质等可以通过这些空隙就能渗入桥体结构内部，造成钢筋腐蚀、混凝土损伤等破坏，影响桥体的强度和耐久性。

2、外部原因引起的危害

由于外部力量超过桥梁负载引起桥体结构疲劳、裂缝、破坏等，以及施工时方法不正确引起的结构裂缝、混凝土结构损伤等。

3、裂缝原因的分析

通过大量实践及实验数据可以说明，除外力碰坏外，其它所有的混凝土的损坏基本都是从首先出现裂缝开始的。因此，检查混凝土结构中损伤情况，第一步就是从对混凝土结构的裂缝开始调查、了解。混凝土引起裂缝的因素比较多，归纳起来主要有以下两种：

(1）由外荷载引起的裂缝结构型裂缝

由外部载荷等引起的裂缝称为结构性裂缝，这种裂缝的产生原因、分布位置及裂缝宽度等均与桥梁承受的外部负载有关。当出现此种裂缝时，往往表示桥体结构承载受力可能不足以支撑负重，需要及时解决。

(2）由变形引起的裂缝非结构裂缝

非结构性裂缝是由桥体结构变形引起，如外界温差较大、混凝土收缩等引起的桥体自身结构发生变形时，在桥体结构内部会产生内应力，当应力达到一定程度时，就会引起混凝土出现裂缝，但随着裂纹的出现，内应力也就得到释放。

这两种裂缝所产生的危害有明显的不同，所以检测时一定要分清是哪种原因产生的裂缝，以设计好加固改造方案。若没有仔细分析研究就盲目对裂缝进行修补，不仅无法加固桥梁，还可能潜藏着突发性事故的危险。

三、市政路桥加固改造方法及要点

1、桥面加固改造方法

(1)局部修复方法

局部修复方法适用于局部桥面破损后的修补，主要是将混凝土层的表面松动的部分用铁凿清除掉，深度以露出钢筋为准，然后用清水把断面清洗干净后，就可以用相同标号的水泥修补桥面，养护好后即可重新使用。

设计要点分析：此方案设计时，要注意局部破损实际状况，如果深度较深，应以除掉松脱结构需出钢筋为主，如果深度较浅，可用简单直接修补即可。

(2)重新浇筑混凝土

此方法适用于桥面的破裂和损坏的面积比较大，而且破损程度特别严重以及混凝土质量不好或施工不良等引起的危害。如果用其它方法不能有效修补时，就必须重新浇筑混凝土。修复施工时,将破坏或存在危害的部位桥面全部拆除,清除干净后，可铺入适量的钢筋网,重新浇筑混凝土。

设计要点分析：此方案设计时要了解原有桥面设计强度，使用相同强度的钢筋和水泥标号，以使修补后桥面的强度和承受力达到原桥面设计时的标准。

(3)桥面补强层加固法

一般使用时间较长的旧桥，整个桥面普遍会出现较多的裂缝、剥离等损坏的情况。这种情况无法进行局部处理，但又无法把原有桥面重新浇筑混凝土。这时可以采用桥面补强层加固法，在原有桥面上面，重新加铺一层混凝土或钢筋混凝土补强层。这样即可以修补大面积的裂缝、剥离等危害，又增加了桥面的强度，提高了桥梁的承载能力。

设计要点分析：设计时，要考虑到车流量及路面承受车辆压力的实际状况，以设计相应的补强厚度和材料。

2、加大截面加固法

当桥的主梁承力不足或强度不够等情况时，可采用增加路桥主体混凝土的截面和加入配筋进行加固。增加截面时可通过加厚桥面板或加大主梁的高度和宽度来实施。加大截面加固法施工比较简单，主要用于跨度较小的市政路桥的加固，并已经有成熟的经验和实例供参考。采用这种方法加固改造后的桥梁，强度明显提高,承载能力也增加。

设计要点分析：设计时，要考虑到单体支撑桥墩的承力设计标准，了解主梁跨度、厚度等数据，并根据实际设计承力范围相应增加截面宽度、厚度，不可盲目增加。以免主梁自重增加，支撑桥墩承力强度不够。

3.粘贴抗拉补强材料(钢板、复合纤维)加固法

当交通流量超过设计时，桥梁主梁出现承力不足。可采用粘结剂或锚栓，将钢板或高强复合碳纤维粘贴锚固在桥体结构的受力部位或薄弱处，使之与桥体组合成一体，实际上就是以钢板或高强复合碳纤维替代了钢筋，达到提到主梁承载能力的作用。这种方法不用破坏桥体原结构，工艺也较简单，工期短、质量易控制。

设计要点分析：此种方法，设计时要考虑到桥梁分阶受力的特点，一般情况下，补强材料的强度受到桥梁主梁变形的限制，是达不到其设计强度的。所以要考虑到分段受力的特点，设计时不可过高地估计补强材料的作用。

4.桥下部结构加固法

桥墩是桥梁构的重中之中，一般桥下部的常见病害有桥墩、台出现裂缝、剥落、钢筋外露、锈蚀，变形、移位等；基础不均匀沉陷、滑移和倾斜，基底局部冲空，基础结构物的异常应力和开裂。一般方法有桥梁基础扩大底面积的加固、增补桩基加固法、钢筋混凝土套箍或护套加固法等。

设计要点分析：要准确确定危害的原因来设计相应的改造方案，一般可在桥梁大修时，同时采用以上几种方法同时进行修补。

四、总结

总之，路桥加固改造的方法还有许多，以上只是抛砖引玉。在设计时，一定要注意从产生危害的实际原因入手进行分析，以确定有效的加固改造方案，让市政的路桥维护资金能够效益最大化。

参考文献：

[1]余舜丰.关于公路旧桥维修加固的技术探讨划内[J].中国新技术新产品.2010(3)

[2]韦树军.碳纤维在桥梁加固中的应用[J].建材技术与应用.2010(2)

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。