浅谈农村公路桥梁常见病害及加固技术

摘要: 本文分析了农村公路桥梁的常见病害产生的原因, 主要介绍了老桥各组成部分的维修及加固技术。

关键词:桥梁病害 原因 加固技术

Abstract: this paper analyses the rural highway bridge the causes of common disease, mainly introduced the old bridge the component maintenance and reinforcement technique.

Keywords: bridge diseases cause reinforcement technique

中图分类号：K928.78 文献标识码：A 文章编号

我们西安市长安区位于西安南部，南靠秦岭北望西安。“八水绕长安”中的沣河、河、橘河、河都源自长安境内，长安区县道乡道村道上的桥梁共有155座（其中县道乡道76座，村道79座，2011年统计数据），这些桥梁（尤其是乡道村道上的桥梁）多建于上世纪70～90年代。近年来,随着我市社会经济的快速发展，交通量及荷载急速增大，桥梁产生了大大小小的病害，这些病害已经破坏了桥梁的正常使用状态。这种不良状态，除将大大缩短桥梁的使用寿命之外，有的已经威胁着过往人车的安全而成为危桥，成了政府、管理部门和人民群众关注、担心的大事。以下我主要谈谈造成我区桥梁病害的原因,以及桥梁加固的程序、加固技术。

一、桥梁病害成因

桥梁结构应具有足够的强度，以承受作用于其上的重力和附加力；结构各部必须具有足够的刚度，以使其在荷载作用下不产生过大的挠曲和变形；结构各部尺寸必须具有适当大小，以使其承受轴向压力时的构件不发生屈曲，丧失稳定性。同时结构也要具有较高的耐久性。由于作用荷载的随机性、材料强度的离散性、制造与施工质量的分散性、计算假定的近似性，致使在长期使用过程中桥梁结构产生病害，其具体原因如下：

1、由于当时社会经济及交通量状况，原设计荷载偏低，交通发展后车辆荷载增大，桥梁因承载能力不足而产生病害，这是造成我区桥梁病害的最主要原因。

2、由于桥梁上下游砂石厂大量挖沙石，致使河床降低，使桥梁基础外露受水流冲刷损害，或钻孔灌注桩外露而致使桥梁承载力降低而产生病害，这是我区砂石产地桥梁病害的重要原因。

3、结构设计中存在缺陷，如采用桥型结构不当、设计假定不尽合理。

4、桥梁施工质量差，未按设计要求和施工规程实施。

5、不重视桥梁后期养护工作，没有及时消除已产生的病害。

6、洪水等自然灾害使桥梁产生损坏。

7、桥梁地质条件差，如滑坡、软基等导致桥梁产生病害。

二、桥梁维修及加固的重要性

1、在公路桥梁服役期间内,任何桥梁都会成为旧桥。桥梁自身由于修建当时经济发展状况，交通量，技术水平，建筑材料等原因影响，以及受到自然环境、应用环境的影响(如大气腐化、温度、湿度变更等)，难以避免产生损坏现象。这使桥梁的维修、养护、加固、改建已成为必然。

2. 桥梁加固, 很更大程度上能够消除交通安全隐患，使其处于正常的工作状态，充分发挥桥梁的作用，提高公路桥梁的通行能力和服务水平。

3.从经济上分析,桥梁加固可以节约大量资金,收到良好的社会经济效益。采用科学合理的加固技术,不仅可以避免因拆除旧桥与重建新桥而增加工程费用；而且对现有交通运输影响有限的甚至可以在不中断交通的情况下完成,同时也恢复和提高了旧桥的承载能力及通行能力,延伸桥梁的应用寿命。

三、桥梁加固的一般流程

在桥梁结构发生病害后，需要采取措施进行加固维修或者更换。桥梁加固工程一般应遵循以下工作程序：

结构可靠性鉴定---加固方案确定---加固设计---招投标确定施工单位（依法根据工程规模）---施工组织设计---施工---验收。

结构可靠性鉴定，主要是对病害结构的病情诊断。加固方案好比处方，加固设计是现行规范及有关标准对加固方案的深化过程。

四、老桥维修及加固的技术

（一）、塞缝灌浆

塞缝灌浆是把按一定比例配制的水泥（砂）浆、环氧树脂（砂）浆，通过喷浆机按一定压力灌入结构物缝隙内，起到填塞裂缝、避免钢筋锈蚀改善结构整体强度的功效。塞缝灌浆的通常做法是：先用1∶1水泥砂浆勾缝，勾缝时须预留直径约6～8mm的灌浆孔，孔距视裂缝宽度而定，缝宽处孔距为0.6～1.0m，缝小处孔距为0.4～0.6m，待勾缝砂浆达到必定强度后即可灌浆。钢筋砼梁的裂缝较小，用环氧树脂勾缝，凡大于0.2mm的裂缝都要留孔灌浆，孔距一般为0.25～0.30m，灌浆方法和灌水泥浆大致相同。在公路老桥加固中，塞缝灌浆是综合处治的方法之一，用得比较广泛，通过试载及应用检查，处理效果较好。

（二）、桥梁上部结构加固技术

1、桥面补强层加固法

在梁顶上加铺一层钢筋混凝土层，一般先凿除桥梁面，使其与原有主梁形成整体，达到增大主梁有效高度、改善桥梁荷载横向分布能力，从而达到提高桥梁的承载能力的目的。

2、增大截面和配筋加固法

当梁的强度、刚度、稳定性和抗裂性能不足时，通常采用增大构件截面、增大配筋、提高配筋率的加固方法，这种方法是在梁底面或侧面加大尺寸、增配主筋、提高梁的有效高度和抗弯强度，从而提高桥梁的承载力。该法广泛应用于桥梁及拱桥拱肋的加固。

3、锚喷砼加固法

借助高速喷射机械，将新砼混合料连续地喷射到已锚固好钢筋网的受喷面上，凝结硬化面形成钢筋混凝土，从而增大桥梁的受力断面和补强钢筋，加强结构的整体性，使其能承受更大的外荷载作用。

4、粘贴钢板加固法

当交通量增加，主梁出现承载力不足或出现严重腐蚀的情况时，梁板桥的主梁会出现严重的横向裂缝。采用粘结剂及锚栓，将钢板粘贴锚固在混凝土结构的受拉缘或薄弱部位，使其与结构形成整体，以钢板代替增设的补强钢筋，达到提高梁的承载力的目的。

5、预应力加固体系

预应力技术是20世纪最具革命性的结构构思，已广泛用于土木和建筑工程。针对桥梁带载加固后加补强材料应变（应力）滞后的先天不足，预应力加固技术在桥梁加固中的应用具有更为特殊的意义。

用于桥梁结构加固的预应力体系主要有四种：

①体外预应力加固体系

②无粘结预应力加固体系

③高强复合纤维预应力加固体系

④有粘结预应力加固体系

（三）、桥梁下部结构加固技术

1、扩大基础加固法

此法适用于基础承载力不足或埋深太浅，而墩台又是砖石或砼刚性实体式基础时的情况。扩大基础底面积应由地基强度验算确定。

2、增补桩基加固法

当桥梁墩台基底下有软卧层时，墩台发生沉陷；对此采用增补桩基加固法是一种常用而且有效的方法。这种方法是：在桩式基础的周围补加钻孔桩等，以此提高基础的承载力，增强基础的稳定性。

3、钢筋砼套箍或护套加固法

当桥梁墩台由于基础埋深不够，或因施工质量控制不严等原因，导致墩台开裂时，有时会出现贯通裂缝，可采用钢筋砼围带或钢箍进行加固。

4、桥台新建辅助挡土墙加固法

由于桥台台背水平土压力过大，引起桥台倾斜，应在台背之后加建一挡墙，以抵御过大的土压力。

五、结束语

公路老桥的维修加固同样属于桥梁建设工程，老桥的加固往往比新建还难，因为老桥的维修加固，没有现成的规范，更没有可供应用的标准图集。因此，我们应从思想上重视旧桥加固工程，严格执行建设程序及工程监理制度，严格按设计文件、相关技术标准及工艺要求组织施工，确保工程质量。使我区旧桥不仅能更好地、及为现代交通运输服务,而且能为国家带来巨大的经济效益和社会效益。

去年以来我们市区两级政府及交通主管部门加大了对这些旧桥的重建及加固力度，按计划每年都要加固约5～10座桥梁。这使我们公路人面临难得的改善我区桥梁技术安全状况的发展机遇。时不我待，只争朝夕。我们将振奋精神，扎扎实实抓好每座桥梁建设加固工程，开创我区桥梁管理工作新局面。

参考文献：

[1] 《公路桥涵养护规范》（JTGH11-2004）人民交通出版社2004

[2] 张树仁公路桥梁加固设计思想之思考《再造与重生》哈尔滨工业大学2011(08)

[3] 邓秦峰 有粘结预应力体系在钢筋混凝土箱梁加固中的应用 《国防交通工程与技术》2009年04期

[4] 宋玉普 《体外预应力加固技术》 机械工业出版社 2010(05)

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。