概论道路桥梁常见的结构病害及加固措施

摘要：道路桥梁是连接我国各地之间相互交流与发展的主要基础设施。随着我国经济建设的快速发展，交通压力也越来越大，超载的现象经常发生，很容易出现结构性病害甚至引起桥梁的坍塌，造成较大的损失。本文就针对道路桥梁结构的常见病害和加固措施进行了分析。

关键词：道路桥梁；结构病害；加固措施

中图分类号：U448文献标识码： A

前言

道路桥梁一般由路基、路面、隧道和桥梁等工程设施组成，道路桥梁的结构要有足够的强度，才能承受相应的重力，并且结构的各个部分要有足够的刚度，才能保证其受到荷载作用时不会出现太大的变形与挠曲。为避免使用过程中出现下沉、裂缝等结构问题，就需要对道路桥梁结构病害进行加固处理以满足现代化交通运输的需要，保证使用的安全，还可以给国家带来巨大的社会效益和经济效益。

1 道路桥梁结构病害的表现形式及成因

1.1路桥地基的不均匀沉降引发的病害

地基不均匀沉降会使得路桥面各部位受力不均，从而导致裂缝的出现，严重时甚至会导致桥面的塌陷和桥梁的损毁。作为引发路桥病害的最主要原因之一，地基不均匀沉降的引发主要有三方面原因：

1）施工前不科学的设计与勘探。一般来说，任何项目在施工前，都需要做实地的地质勘探，从而为工程地质报告真实反应地段的地质情况的提出提供依据。继而工程设计师凭借这些基础开始设计工程规划，作出设计图，这些工作都是一脉相承、缺一不可的，能够对现场施工发挥基础性作用，因此，一旦这一系列工作没有做好，后期施工地基不稳所引起的不均匀沉降也就在所难免了。

2）发生于施工过程中不规范施工。作为工程建设的主体工序，工程施工的每一环节都必须获得重视，施工环节中可能出现的偷工减料，管理不善等一系列偏离工程设计初衷的操作，都会在很大程度上给工程质量造成不利影响，地基的稳固也就无法保证。

1.2桥面铺装层出现裂缝

桥面铺装层出现裂缝也是桥体结构病害的一种形式。它的产生一般有三方面的原因：

1）车辆行驶的原因。急刹车现象是车辆行驶中很容易出现的，部分汽车还存在着超载问题，两种情况的双重的持续影响下，路桥面的裂缝就会在长期的磨损和挤压中出现。

2）施工中周围温度变化不均导致的裂缝。我国当前的道路桥梁的铺装层多采用半刚性结构，这种结构虽然能够提升铺装层的密实度、强度以及压实度，但也使得面对温度变化时铺装层承重过于敏感，尤其是北方，早晚温差较大，路桥面由于温度不均所引发的裂缝是很常见的。

3）施工中不合理的混凝土配料。施工人员在施工过程中没有真实掌握初凝期锯缝时间，混凝土配比失误时就很容易在竣工通车后产生裂缝。这是因为当前路桥面主要以水泥混凝土为原材料，混凝土的配比必须根据实际施工需要进行配置。以上裂缝在长期作用下会逐步加宽加深，并最终导致路桥面出现凹陷和坑槽。

1.3梁端头局部破损

梁端头破局部损是路桥结构中极易出现的危害，修复难度也比较大，主要表现为梁端头伸缩缝变形和损坏。通常情况下，导致梁端头局部破损有三个原因：

1）在设计初始阶段的计算失误。工程设计师由于缺乏严谨，在对路桥进行设计时对梁端的伸缩量存在着计算失误，因此造成了梁端经过车辆反复碾压而造成了破损，从而造成了伸缩装置失灵实效。

2）施工人员现场施工失误。施工现场过程中，施工人员的施工重点就是梁端伸缩缝，任何程度的闪失造成的误差都很容易造成日后极大的问题。

3）养护工作不足。在养护缺失的条件下，伸缩装置损坏是很容易造成的，尤其是“伸缩缝跳车”现象是很容易形成的。不仅行车人员行车过程中的舒适度会降低，对桥梁的冲击力也随之增加了，桥梁整体结构遭到了破坏，桥梁的使用寿命也缩短了。

1.4自然因素

自然环境对路桥的结构产生影响最常见的是有剥蚀现象，剥蚀不仅会对路桥结构的外面产生影响，而且钢筋还会于出现剥蚀现象而在外，使得路桥钢筋的锈蚀速度更快。此外还有混凝土的碳化现象，由于混凝土中含有氢氧化钙，其与空气中的二氧化碳起化学反应后会形成碳酸钙，最终使得混凝土碳化，造成其PH值下降。混凝土中所包裹的钢筋通常不会做防腐处理，当混凝土的PH值过低，不仅仅无法保护钢筋，还会加快钢筋的腐蚀，因此造成桥梁使用寿命缩短。

2 道路桥梁结构的加固原则

2.1总体效应原则。虽然在结构加固中，实施对象仅仅是桥梁的危险构件，但还应当考虑到加固之后整体结构体系会发生何等改变。所以，在设计桥梁结构加固方案时，应对桥梁的总体进行综合分析，以保证桥梁结构的整体性能不被破坏。

2.2“谋定后动”原则。在确定桥梁结构加固设计方案之前，应该对已有结构进行全面检查和可靠性分析，在掌握已有结构的性能、构造以及缺陷等资料的同时，对结构的受力情况与持力水平进行分析，为之后确定加固设计方案奠定基础。

2.3设计方案的优化原则。在确定加固方案之前，对加固方案的选择并不是唯一的，到底选择哪一种方案，这要通过优化原则来加以断定。这其中应该尽量满足工程的综合经济指标，考虑加固施工的特点和加固技术的水平，在加固方案的设计和施工组织上采取恰当的手段，减少对外界环境和局部构件的影响，尽可能地缩短工期。

3 道路桥梁结构病害的加固方式

3.1加大截面横面积

加大截面横面积就是通常所说的外包混凝土加固法，通过增加混凝土结构的横截面积可以增加其荷载能力，起到加固处理的作用。加大横截面积可以通过增加主梁的梁肋的宽度和高度以及加厚桥面板来实现。这种方法工艺简单、加固效果好、适应性强，并且施工技术成熟，在实际工作中的运用也最为广泛。

3.2桥面铺装加固法

重新浇筑混凝土面板、局部的凿补修复和桥面补强层加固是桥面铺装加固的主要三种形式。重新浇筑混凝土面板加固法是指将原有的行车道铺装全部拆除，进行重新的浇筑施工。这种加固方法主要适用于道路桥梁病害较为严重或者预期的施工未达到要求的效果的情况；局部凿补修复法是指当桥面出现碎裂、脱落等病害时，对出现病害的区域进行加固处理。首先是对破损面进行凿毛，清除脱落的松散物，凿毛的深度要达到露出骨料的要求，然后对修补处进行浸湿和采用不同型号的水泥砂浆进行涂刷，以增加混凝土之间的凝聚力；桥面补强层加固法的方法主要是在原有桥面的基础上重新加铺一层钢筋混凝土，不但可以起到对裂缝、剥离等病害的加固修补，还可以加高梁板的高度，改善桥梁结构的荷载分布，增强其抗弯能力，从而提高桥梁的荷载能力。

3.3碳纤维增强塑料加固法

碳纤维增强塑料具有很高的强度，利用专用的树脂将碳纤维黏贴于桥梁结构的受拉表面，碳纤维与混凝土结构一起，起到承受荷载的作用，分担了混凝土的钢筋应力，从而起到对道桥的加固处理效果。碳纤维增强塑料加固法具有耐腐蚀、抗疲劳性能良好，可更加受力情况进行多层或者多角度的加固，加固不会对桥梁的原结构产生损害，也不会增加横截面接和自重等，是较为理想的道路桥梁加固处理技术。但黏贴树脂对温度较为敏感，在超过60℃的温度中会出现软化情况，强度降低，因此在阳光直射和桥面温度可能过高的地方不宜采用树脂作为粘贴剂。

结语

综上所述，路桥建设是支撑经济快速发展的重要保障，道路桥梁作为重要的交通基础设施，加强对其结构病害及加固措施的研究是十分必要的。我们要在追求环保、经济效益的前提下，掌握各种加固处理技术，在实际的工作中及时的对道路桥梁病害进行加固处理，并且在研究与实践中不断的完善、发展和创新，保证交通的安全。

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