浅谈公路桥梁病害及加固技术措施

摘要：本文针对公路桥梁病害的常见问题，加固技术方法及措施方案进行了探讨。

关键词：公路桥梁；加固技术；措施方案

Abstract: This paper according to the common problems of the roads and bridges disease, discussed the reinforcement of technical methods and measures programs.Key words: roads and bridges; reinforcement technology; program of measures

中图分类号：U445.4文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

1 公路桥梁病害常见问题

1.1 病害衡量标准。定性地衡量改建前后桥梁刚度及承载能力提高程度，目前常用“刚度提高度”和“承载能力提高度”两个指标以及计算方法，两者反映的是全桥状况，前者指全桥刚度提高了的倍数，后者指全桥承载能力提高的倍数。

1.2 常见病害。

1.2.1 主拱圈裂缝。主拱圈中波纵向裂缝，检查时常发现各孔中波波机均存在纵向裂缝。

1.2.2 主梁裂缝及主梁变形。主梁裂缝多发生在锚跨中部梁的下缘及悬臂梁根部上缘，后者大都贯穿整个车行道翼板。

1.2.3 墩台身裂缝。桥墩上存在竖向裂缝，反映了施工时混凝土浇筑及水泥，骨料质量的一定问题，但裂缝多为早期出现的许多裂缝，因的代较久，沿缝出现白色晶体析出物。

1.2.4腹拱，立墙病害，腹拱及立墙多为浆砌片石材料，由于防水层质量差，许多腹孔及立墙上易有渗水痕迹，以致发现不少因长年流水侵溶悬挂着的“石笋”腹拱圈及立墙上也多发生裂缝。

1.2.5 主拱圈轴线下降。主拱轴线普遍下降，而且上下水降值很不一致。

1.2.6 桥台后座变形严重。桥台后座挡墙与桥台连接处沉降缝增大，且从外部可见内部填料中的空洞，在横向，后座两挡墙均偏出桥台外缘。

1.2.7桥面变形及破碎。桥面纵向变形多呈波浪形，但高差尚不很大而桥面破碎现象甚为严重。在墩顶附近伸缩缝处裂缝尤为发达。以致破碎露筋。

1.2.8 牛腿裂缝，牛腿裂缝大都发生在悬臂孔的主梁牛腿上，为支座附近竖直裂缝。

1.2.9 桥面及伸缩裂。桥面呈波浪状，格碳铺装层裂缝及破碎现象甚为严重，在墩顶处及挂孔牛腿上伸缩缝处裂缝尤为重要，以致破碎脱落。

2 桥梁加固改造的基本方法

2.1 增大构建截面加固法。主要针对因受力钢筋和截面尺寸偏小，荷载等级偏低而导致承载力不足的缺陷，主要法增加受力主筋，加大主梁截面，加厚桥面特设层（板）等，该加固方法应用范围广，施工工艺简单，并具有成熟的设计和施工经验，能有效增加截面尺寸

及截面刚度，但现场作业量大，养护期长，而且界面增大还需注意对结构外观和净空的影响。

2.2 粘贴钢板加固法。

2.2.1 坚固耐用。经过多年来的工程实践，已经证明完全能保证加固工程的质量，结构的强度和刚度都能满足设计的要求，胶粘剂老化试验耐久性能满足要求，粘钢加固后的结

构试验，也证明强度和刚度的设计方法是正确的和可靠的。

2.2.2 施工快捷。在保证粘钢加固结构质量的前提下，快速完成施工任务，并能根据业务要求在不停产不影响使用的情况下完成施工。

2.2.3 简洁轻巧，与其他加僵方法比较，粘钢加固的施工丁，干净利索，比较简便，现场无湿作业。

2.2.4 灵活多样。粘钢加固法的适应性很强，能够解决生产上和生活上各种有关问题，粘贴钢板的方案多种多样，灵活巧妙。还可粘贴型钢，加固钢结构及砖砌体结构等。

2.2.6 经济合理。由于施工快，避免或减少工厂停产时间，节约加固材料，与其

他加固方法比较，粘钢加固的费用大为节省，经济效益提高。

2.3 粘贴碳纤维增强塑料加固法。碳纤维复合材料通常由纤维和基体组成。加固混凝土结构用的纤维材料目前主要有3 种：玻璃纤维，碳纤维和芳纶纤维。纤维复合材料的力学特点是其应力应变量完全线弹性，不存在屈服点或塑性区。由于碳纤维材料具有高强，轻质，耐腐蚀，耐疲劳等优异物理力学性能，以及现场施工便捷，碳纤维布的抗拉强度一般为3550MP，弹性模具量为2.35*105MPA。

2.4 施加体外预应力即利用预应力的原理，在原构件中通过另加的高强构件施加一定的初始应力，以抵消部分自重应力，对构件起到卸载的作用，从而达到提高构件承载能力的目的。预应力加固具有较多的优点，工作可靠，可以减小和限制结构的裂缝和其它变化。

3 加固措施方案

3.1 原桥主梁加固增强方案。

3.1.1 利用墩顶上两孔梁端空间设置现浇横向悬臂挑梁，其上安装预制的微弯板。

3.1.2 在挑梁悬臂部分架设预制的形人行道梁。两边桥孔人行道梁较主梁长。一端支承

在边墩挑梁上，一端支承在路堤上特设的地墩上，此举系为了避免加宽桥台。

3.1.3 在人行道梁内侧的凸缘与旧桥面板间，用混凝土浇筑桥面加宽部分，桥面铺装层混凝土同时浇筑形成行车道，在桥面铺装层及桥面加宽部分，均设置了钢筋网，使整体性能加强。

3.1.4桥面伸缩缝设置在挑梁顶中心，将行车道铺装延伸到搭架在挑梁上形成。挑梁上桥面铺面铺装层下垫设二层油毡，使其能随温度收缩，伸缩缝中充填聚氨脂材料。

3.2 拓宽加固。

3.2.1 就地改建方案。为了不中断交通，就地改建就必须搭建桥，但搭便桥费用较高，且改建需拆除原有上，下部结构物，又需一笔可观的费用。但改建后，各桥孔跨径标准全部结构都是“新”的，在心理上感觉更美观，耐用，可靠。3.2.2 拓宽加固方案。此方案可不需搭便桥，只需适当控制交通，边通车边拓宽加固。

3.3 桥台后座加固。将桥台后座上路面除去，改成30 号钢筋砼单向简支预制板，承载于两侧墙上。用25MM的锚固钢筋使之与侧墙相接，其上铺装砼桥面钢筋砼板与后座填料间留有空隙，以使活载压力直接作用在侧墙上，从而减去了活载引起的对侧墙的土压力，并增加侧墙抗剪能力的基底摩阻力。

3.4 主拱圈加固。原横系数尺寸偏小，横向联系差，属薄弱构件，针对这一病害，将原横系梁截面尺寸加大，把拱顶部分横系梁改为横隔板，以加强横向整体性，使全拱宽共同受力，由于主拱圈受力大，裂缝多，采用拱肋及拱波部分外包钢筋网并喷射砼加固拱圈截面，以提高各孔的整体刚度和承载力。

3.5 主梁及挂梁正弯矩区加固。在按城载能力极限状态计算时，在汽—2=，挂100 荷载作用下主梁横向强度不满足，故需补强，补强的措施是在去除原桥面铺装层及油毛毡后，将原桥面打毛。

3.6 使梁体满足通车要求，工艺流程如下

3.6.1 裂缝表面处理。沿缝打磨，清除灰尘。

3.6.2 粘接灌胶底座。注意选择合适位置，并粘接牢固。

3.6.3 封闭裂缝，灌胶底座之间的裂缝要用封缝胶完全封闭，以免灌缝树脂泄露。

3.6.4 注入灌缝材料，将低粘度环氧灌缝胶注入镶有橡胶膜及注入口的灌胶底座的注入口内，并控制压力不要过高，以免树脂胀破封缝而泄漏。

3.6.5 结构表面清理。灌缝后养护约24 小时，待灌缝胶固化后，清除灌胶底座及封缝胶，然后使表面平顺。

3.6.6 处理腹板上的450 受剪裂缝，采用粘贴钢板加固。

3.6.7 体外预应力加大。体外预应力加固的大批量是在需加固的梁体下缘或梁侧下部增设预应力筋，并张拉锚固，借施加预应力后对梁体产生的负弯矩，以抵消部分恒载产生的正弯矩，从而达到提高梁体承载力的要求，常用在原设计承载力不足或预应力损失严重的梁体加固。

3.6.8 碳纤维片粘贴加固。碳纤维片是用抗拉强度极高的碳纤维丝“拉拔”成型，单向排列，并经环氧树脂预浸而成的结构增强复合材料。将它用粘结树脂沿受力方向或垂直

于裂缝方向，粘贴于受损构件表面，使其与原有砼构件共同受力，从而可以提高构件的抗弯，抗剪或抗拉承载能力。