公路桥梁病害的起因检测与加固

摘要：根据我国现如今经济的快速发展，公路运输在我国具有重要的作用。因此，人们对公路桥梁的施工质量越来越重视。但是，公路桥梁的病害还存着在很大的问题。为了保证公路桥梁的顺利通行，本文主要阐述了公路桥梁病害的类型和产生原因，以及其常见检测方法和加固措施。

关键词：公路桥梁；病害；起因检测；加固措施

中图分类号：U448文献标识码： A

前言

对于现如今我国交通运输业的发展而言，引起公路桥梁的病害的因素主要分为两个方面：第一是因为车辆的超载而导致其产生病害，第二是在设计过程中没有考虑周全，施工的时候没有保证质量。本文对整个公路桥梁病害的治理具有积极的作用。

一、桥梁常见病害及产生的原因

在我们日常桥梁检测、检查中，时有发现混凝土桥梁梁体大量存在破损、裂缝等缺陷，梁体承载力明显降低，特别是在我国大量使用的 T 型并置梁，列车行驶通过时横向振幅超限，梁体的横向刚度明显不足。目前，我国铁路运营线路上的混凝土桥梁共计 12 万余孔，绝大部分采用分片式混凝土预制 T 梁。这种 T 梁横向刚度普遍偏低，经过一段时间的使用后，相继出现各种病害，严重影响结构的耐久性乃至运营安全。超重车辆是造成桥梁病害的一个重要原因, 而缺少养护或养护不当又加速了桥梁的损坏。要保证公路桥梁的承载、通行能力适应公路运营状况，必须清晰准确地掌握既有公路桥梁的内在质量、常见病害及运营动态，将公路桥梁的病害检测与养护维修工作落到实处，通过技术状况评估，采取相应的维修加固措施，使公路的正常稳定通行得到有力的保障。按桥梁基础、下部结构、上部结构和桥面系混凝土等分类把桥梁病害大致归纳如下。

（一） 下部结构

实体式墩台多由于基础开裂或沉陷而引起的竖向裂缝或倾斜;柱式或框架式墩台由于受力截面小,在荷载增加过大及基础变位双重影响的情况下,易造成盖梁或立柱产生裂缝,使立柱钢筋锈蚀,因而减小了立柱的有效受力截面,减少其承载能力。

（二） 上部结构

梁式桥除普遍存在支座老化、倾倒、锈蚀等通病外,主梁受力状况一般良好,少部分梁体跨中挠度偏大并出现裂缝,梁底混凝土保护层出现开裂、脱落等现象。拱类桥病害偏多,其中石拱桥多产生由于基础沉陷而引起的拱圈横向开裂, 而位于半填半挖路段的拱桥则易产生顺桥向裂缝、侧向外倾等;桁架拱桥多为70 年代水利部门所建,一般主拱圈矢跨比、断面尺寸均过小,由于荷载的增加,易产生变形,使得拱圈拱腹部位钢筋保护层开裂、脱落,钢筋锈蚀;双曲拱桥除主拱圈易产生类似桁架拱桥的病害外, 其拱波一般由于未配置钢筋加上拱肋间的横向联系较弱,而在拱顶产生裂缝;此外,拱上填料填筑不当或因桥面漏水使其产生膨胀,则容易造成拱上建筑中侧墙的外倾,严重威胁桥梁的稳定。

（三） 桥面系

桥头跳车、栏杆、人行道和伸缩缝毁坏是目前桥梁普遍存在的通病。而桥面铺装过厚、排水不畅等现象多由于养护不当或不善引起的。

（四）混凝土

混凝土桥梁结构所发生的各种缺陷中，根据其结构类型、构造形式、使用条件、缺陷发生部位和形式的不同，一般可分为表层缺陷和内部缺陷两类。表层缺陷主要有：蜂窝、麻面、漏筋、孔洞、层隙、表面腐蚀、老化、剥落、表面裂缝、掉角、模板走样、接缝不平、构件变形。内部隐蔽缺陷主要：混凝土的强度标号、抗渗标号、抗冻标号不足，内部空洞和蜂窝，钢筋的型号、数量、位置不对，焊接质量不良，混凝土保护层不足，钢筋锈蚀等。结构内部的缺陷的危害性更大，如混凝土强度不足、钢筋配置不符合设计要求、内部产生空洞等，都会直接危机结构的安全使用，严重的会造成结构的直接破坏。

二、桥梁的常规检测技术

桥梁检测目前常用的方法有：无破损检测法、微破损检测法、半破损检测法以及荷载试验。

（一）无破损检测法是指在不损害或不影响桥梁使用性能的前提下，检测其是否存在缺陷，给出缺陷的大小、位置、性质和数量等信息，进而判定被检桥梁所处技术状态。常见的

桥梁无破损检测技术包括对混凝土表面硬度检测的压痕法、对混凝土强度检测的回弹法等；还包括对混凝土强度、弹性模量等指标进行检测的超声脉冲法等；另外对于混凝土内部损伤及缺陷的检测主要采用射线法。

（二）微破损检测法包括对混凝土强度进行测定的贯入法。

（三）半破损检测法包括对混凝土强度测试的钻心法、拔出法等，前三项是对混凝土强度、内部缺陷等的检测。而荷载试验是对桥梁整个结构特性及承载能力进行综合评价的一项检测。有些时候，为了更加准确的掌握桥梁结构的损伤情况，还可以将上述几种方法联合应用。

（四）荷载试验是对桥梁整个结构特性及承载能力进行综合评价的一项检测。包括静力荷载试验和动力荷载试验。静力荷载试验是将静止的荷载作用于桥梁上的指定位置，以便能够测试出结构的静应变、静位移以及裂缝等，从而推断桥梁结构在荷载作用下的工作状态和使用能力的试验。桥梁动力荷载试验是指采用动力荷载，如行驶的汽车荷载或其他动力荷载作用于桥梁结构上，以测出结构的动力特性，如振动变形，从而判断出桥梁结构在动力荷载下受冲击和振动影响的试验。

三、桥梁的加固对策

对原有桥梁进行加固补强、改造翻新，最大程度利用现有资源，保证其使用安全，延长其使用寿命是当今国际工程界关注的重大课题之一。目前我国已有一定数量的桥梁发生老化，危桥逐年增多，旧桥加固已成为桥梁设计、研究、管理部门的当务之急。

（一）预应力混凝土梁横向加固方法

影响双片式 T 梁横向刚度的主要因素是梁体之间的联结状态，因此如何合理地加强两片梁的横向联结，保证在活载作用下两片梁的共同受力，是提高梁体横向整体刚度的关键。

一般情况下，简支结构梁端水平转角及纵向剪切变形最大，而跨中剪切变形小转角接近零。

在两片梁共同承受横向荷载时，由于梁端纵向剪切应变最大，为保证两片梁能够共同工作，

梁端横向联结必须有足够的剪切刚度。当梁端增设一定长度的横向联结并能约束两片梁的

梁端水平转角时，两片梁可基本处于共同工作状态，而仅在跨中剪应力很小的区域加强横

向联结，加固效果较差。横隔板数量及分布、沿梁纵向厚度、横向宽度等因素对横向刚度

的影响均较大。预应力混凝土梁横向加固时，应综合考虑横向联结的合理分布，即在提高

横向刚度和自振频率的同时，尽可能少地降低梁体抗裂性

（二）钢筋混凝土套箍或护套加固法

当桥梁墩台因受冲刷磨损、变形侧移或施工质量不好等而出现贯通裂缝时，为防止裂缝的继续发展，使之能正常使用，可用钢筋混凝土围带或钢箍进行加固，如当墩台损坏严重，如有严重裂缝及大面积表面破损、风化和剥落时，则可采用围绕整个墩台设置钢筋混凝土护套的方法进行加固。

（三）加大截面加固法

当梁的强度、刚度、稳定性和抗抗裂性能不足时，通常可采用增大构建截面和增加配筋的加固方法。增大混凝土截面一般采用两种方式,一种是加厚桥面板;另一种是加大主梁梁肋的高度和宽度。对于第一种方式常用于板桥的加固,一般情况下,除个别板块有严重破坏不能继续使用而需更换外,对配筋率偏低或断面尺寸不足、跨中出现裂纹等病害,可通过加固来确保钢筋混凝土板桥的正常使用。

（四）型钢粘贴锚固法

型钢粘贴锚固法是一种建筑结构工程的加固新技术。通常以树脂与钢板与混凝土的结构相连的加固法。

（五）加固粘贴纤维增强塑料法

在加固粘贴碳纤维技术中，其主要的特点为:不增加结构的自重以及截面的尺寸,不改变其净空的高度,施工方便,对原结构几乎不会造成新的损伤,具有良好的耐腐蚀性、耐久性和抗疲劳性能,根据受力分析可进行多层粘贴进行补强,其方向性也可以灵活掌握。此外碳纤维质地柔软,加固后可用混凝土砂浆涂敷,或根据要求涂装各种颜料,修复补强不留痕迹。可在不改变结构外型的前提下补强各种混凝土结构物,包括抗弯、抗剪、抗压、抗疲劳、抗震、抗风、控制裂缝和挠度的扩展,增加结构的延性。适用性：用于结构梁、板抗弯、抗剪加固，补足原结构构件钢筋的不足，通过粘贴封闭提高柱子轴心抗压能力

四、结语

综上所述，我国经济越来越发达，车辆数值也随之增加，这就导致了行车的密度增加，超过了桥梁的负荷，会导致公路桥梁的各种病害问题。所以，对于公路桥梁病害的研究与讨论对我国的交通运输业具有非常重要的意义。

参考文献：

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