讨论道路桥梁工程结构的病害与加固技术
2015-04-01
就当前情况来看，道路桥梁事故的出现比较频繁，而很大程度上都是由于桥梁结构病害所造成的，如果不能有效的对桥梁结构病害进行及时的解决，提高道路桥梁的质量与安全性，将会影响到我国交通基础设施的完善，社会经济的发展。因此道路桥梁结构病害与加固必须要得到充分的重视。对道路桥梁进行加固处理，可以增长道路桥梁的使用寿命，防止交通安全隐患的发生，并进一步促进我国桥梁建设的可持续发展，进而达到经济、社会进步同资源、环境协调发展的良好效果。
一、道路桥梁结构的病害情况分析
1、道路和桥梁的表面不够平整
对于使用期限在十年甚至更长的道路桥梁，即使是正常的车辆在其表面行驶，都不可避免地使道路桥梁出现各种破坏情况，尤其对于道路桥梁的铺装，更别提那些超载的车辆。通常这些病害情况都会很严重，表面开裂、坑洼不平、大面积破损是常见的症状（图1）。还有一些T型钢，如果长期受收缩徐变、超强荷载等因素的影响，桥梁就会出现严重变形。再者，就是简易支架桥，有些材料，特别是在填缝处，在车轮的长期磨损下，若没有较好的养护，就会导致沟槽的出现，从而造成了跳车现象的出现。
2、桥头跳车
桥梁在车辆载荷的长期作用下，再加上桥头的刚度不够大，沉降现象就会容易发生，通常在道路衔接桥梁的地方，会出现严重的表面不平整现象，从而导致车辆跳头现象的出现，会降低道路桥梁的使用寿命。由于车辆跳头会降低行车的质量和速度，因此会影响车辆内人员心情，严重时会诱发车辆交通事故。
3、桥下排水性能较差
当汛期到来时，由于一些桥孔在长期缺乏维护或者在维护时却没有疏通河道的情况下，会出现严重的淤积现象，从而会导致桥孔因缺乏泄洪能力造成很多桥梁被洪水冲塌，造成很严重的安全事故。再加上桥面的清洁度比较差、排水的坡度较小、泄水管严重堵塞，就会使得大量的桥面积水，大量的桥面积水还会加大桥梁的负荷，还往往导致行人被过往的车辆产生的泥浆飞溅到，影响到正常的交通。
4、支座脱空，伸缩缝破裂
往往因为没有足够的维护和保养，在一些中小跨度的道路梁桥中，在道路桥梁的伸缩缝，尤其是中小跨度的，堵塞和破损现象极其容易发生，严重还会因为不及时对其进行处理，使桥梁伸缩功能丧失。同时，由于桥梁的各处温度不同，还会产生附加的应力。
二、道路桥梁加固技术
1、道路桥梁加固常见方法
1.1加大截面加固法
加大截面加固法是现在道路桥梁加固施工中运用比较成熟的方法，其主要运用在板桥与T梁桥的加固中。加大截面加固法可以通过加大主梁的高度与宽度、加厚桥面板等方式进行，其主要原理利用外表层混凝土层的加固到达加大截面面积的目的，或者利用配筋达到加固道路强度的目的，所以这种方法也被称为外包混凝土加固法。
1.2桥面铺装加固法
（1）局部修复凿补法。局部修复凿补法主要适用于局部病害较为严重但是范围不是很大的危害，主要针对表面裂缝或破损的问题。首先，将原来损坏的混凝土路面进行处理，抚平表面凿毛，深度控制到露出骨料为止。其次，保证断面的清洁与湿润度，用清水清洗直到湿润但不会积水为止。之后，使用相同的混合材料对破损出进行修补，并铺平，保证与原路面保存相同高度。最后，对施工质量进行验收，保证施工在桥梁承载能力范围内。
（2）重新浇筑混凝土面板法。重新浇筑混凝土面板法主要使用于桥面板破裂或者损坏等，较为严重的情况。这种情况下，一般的修补方式不能从根本上解决问题或者不能达到很好的修补效果，只能从新浇筑版面。这种情况主要是由混凝土质量不过关或者施工中出现失误或者操作不当等行为造成的。主要修补措施有：第一、拆除全部原有的行车道铺装；第二、清扫行车道表面；第三、重新铺装和浇筑；第四、验收施工质量。其中需要注意的是铺入适量的短钢筋或者钢筋网，可以有效的提高道路桥梁的安全性。
（3）桥面补强层加固法。桥面补强层加固法主要应用于桥面出现裂缝、破损、剥离等情况，针对桥面出现的重点问题，使用的一种强加性的方式。主要就是在保证原道路桥梁路面清洁的前提下，在表面加筑一层混凝土或者钢筋混凝土来直接填铺，达到增加梁板的抗弯能力、增加梁板的高度的效果。这是加强桥梁承载能力的一种有效的方法。
1.3灌缝胶灌注法
灌缝胶灌注法主要适用于梁体出现裂缝或者变形的情况。梁体出现问题存在严重的安全隐患，所以对于梁体结构危害的产生要十分注意。在桥梁的日常维护中，要十分注重桥梁的梁体。一旦发现梁体出现变形和裂缝，要及时报告并进行仔细的检查，制定合理的、科学的加固方案，并及时修筑。这种情况最有效的方法就是灌缝胶灌注法，通过种植或粘贴钢筋等手段修补梁体，以达到提高道路桥梁梁体的抗弯能力的目的。
2、修补道路桥梁的裂缝
当道路桥梁出现大面积裂缝时，不仅会破坏道路桥梁的美观和整体性，甚至会严重危害行车的安全，所以很有必要根据相关的规范要求并结合实际的情况对道路桥梁中出现的裂缝进行修补，尤其是以下四种情况，更需要进行修补。
2.1裂缝的宽度超过了0.03mm；
2.2若裂缝的宽度没有超过0.03mm，但是威胁到道路的行车安全和构件的安全；
2.3裂缝的宽度不断在增加，而且在一年内增加了0.2mm或以上；4）在裂缝的宽度不变的情况下，裂缝的数量在快速的增加。
3、对混凝土结构的加固
道路桥梁的常见病害之一就是混凝土结构的病害，可以通过去除已经破坏的混凝土来对其进行修补。主要有以下几种常见方法：
3.1使用高速射水枪来清除面积较大、破坏层面浅的混凝土。
3.2对于破坏层面浅或面积较小的部分，可先通过手工去除，然后用清水清洗干净即可。
3.3对于破坏层面比较深而且破损的面积比较大的情况，就需要通过综合利用高速射水枪和手动的方法来去除破损的混凝土，然后再用清水清洗干净即可。
3.4对于蜂窝和孔洞损坏面积较大的情况，可以使用型号稍微高于原来型号或者与原来的标号相同的新鲜混凝土进行修补，这样可以有较好的和易性，方便后期捣实。
3.5可以使用粘结剂对表面出现露筋、风化或剥落的混凝土进行封涂，以除去其病害。
4、对桥面铺装层的维修和加固
如果桥面的铺装层出现了影响正常使用的部分，要根据实际情况采取养护维修措施，以保证桥面伸缩自由以及泄水畅通。如果桥面板有脱落、表面碎裂现象时，要及时采取局部维修措施。在修复的过程中，首先要将已经损坏的部分除去，然后浇筑新的混凝土，在承载力允许的前提下，可以加铺一层沥青混凝土来实现对损坏部分的修补。
5、对道路桥梁上部结构的加固
5.1如果承载力下降严重，可以在桥面上加铺一层钢筋混凝土面层，使新铺的混凝土面层和原来的主梁成为一个整体，进而提高梁的承载能力。
5.2改变桥梁的结构体系，比如在支梁下面增设桥墩等，如果是小桥，可以将桥改为涵来提高桥的承载力。
三、结束语
道路桥梁的建设关系到我国基础设施建设工程的顺利实施，关系到我国国计民生的建设，关系到我国经济的不断发展，关系到我国经济的均衡发展等诸多方面，所以道路桥梁建设在我国建设中起到重要的作用。由于我国道路桥梁建设缺乏道路维护意识，同时又忽略了施工前的设计工作，所以道路桥梁建设中极易出现病害。所以加强对道路桥梁建设危害的研究，科学的展开道路桥梁建设的施工，注意保养与维护，保证道路桥梁施工的质量至关重要。
