桥梁工程常见结构病害及加固技术

摘 要：桥梁工程在使用的过程中，随着时间的推移，会因受到一些因素的影响而出现结构上的问题，如果不能得到及时处理，就会严重影响到桥梁的质量，降低桥梁的使用寿命。基于此，本文在介绍常见桥梁工程结构病害的基础上，重点探讨了桥梁工程加固技术在常见结构病害中的主要应用。 

关键词：桥梁工程；常见结构病害；加固技术 

中图分类号：U416 文献标识码：A 

一、桥梁工程概述 

所谓的桥梁工程，就是指建造桥梁的一系列的步骤，主要包括对桥梁的建设位置进行勘测、设计桥梁的结构类型、对桥梁进行施工、施工完成之后的养护以及养护完成之后的检定等工作流程。桥梁的主要功能是作为交通运输的载体，在古代，没有汽车、卡车等，通过桥梁的主要对象是人以及牲畜，其载重不大，所以一般不会出现结构危害。但在今天，火车、轿车以及货车、卡车等多种车型的出现，给桥梁带来了很大的负重，尤其是一些跨度比较大的桥梁，负重的增加导致了桥梁经常出现一些结构上的危害。 

二、桥梁工程常见的结构病害 

1. 主拱圈断裂 

在桥梁定期检查过程中，我们经常会发现桥梁主拱圈中波的波顶出现一些裂缝，这些裂缝不仅包括普通的纵向裂缝，同时还包括在桥梁拱肋部位出现的裂缝、桥梁的横向裂缝以及U型裂缝。这些裂缝大多分布得比较密集，一般分布在桥梁拱顶向前以及向后的10m范围内，虽然单一的裂缝对桥梁的影响不大，但是随着时间的推移，过度密集的裂缝就会造成主拱圈断裂，严重影响桥梁的质量以及通行车辆的安全。 

2. 铺装层断裂 

桥面的铺装层是指为了保护桥梁的桥面不受到损害，同时能够分散来自车辆车轮的集中荷载的一个保护层，其大多数是使用混凝土制作而成的。因此，在对桥面的铺装层进行施工时要结合混凝土工程的施工规范进行施工，不仅要连续施工，还要控制施工过程中混凝土的温度。如果在施工的过程中混凝土出现冷热不均匀的现象，所施工的桥面铺装层就会出现断裂的现象。虽然在施工的过程中发觉不到它的危害，但是随着桥梁长时间的使用，这种由于混凝土冷热不均匀造成的桥梁铺装层裂缝的弊端就会显现出来，从而影响行驶车辆的安全。 

3. 钢筋锈蚀 

在目前桥梁的设计以及施工当中，大多的设计者更愿意设计钢筋混凝土的桥梁。虽然这种材料的强度相对比较大，但由于桥梁大多数支设在水面上，长时间受到潮湿空气的影响，钢筋就会出现锈蚀的现象。钢筋以后锈蚀，原本正常的部位体积就会扩大膨胀，从而导致膨胀部位对周围的混凝土产生挤压的现象，进而使混凝土桥梁出现变形，桥梁的承载力也会因此变得不均匀，不仅影响了桥梁的质量，还会影响到桥梁的美观。 

4. 墩台基础病害 

桥梁的墩台在桥梁工程中的主要作用是承受作用，其主要承受来自桥梁的承载力。除了来自桥面的承载力，墩台还会承受由于天气原因出现的风荷载、雨荷载等承载力，因此随着桥梁使用时间的增加，桥梁所承受的这种外力也在不断地增加，并且这种外来力并不只是来自于同一个方面，这种力的大小也是不固定的，所以由于各部位所承受的力的大小以及力的方向不同，墩台会出现不同程度的变形，从而影响桥梁工程的稳定性。 

三、桥梁工程加固技术在常见结构病害中的主要应用 

1. 桥面铺装加固法 

桥面铺装的加固方法有很多，如局部修复凿补法、重新浇筑混凝土面板加固法和桥面的补强层加固法等。局部修复凿补法主要是针对桥梁工程中桥面出现的局部断裂或者是混凝土的脱落来进行修补，在工作中首先要做的就是对桥面的铺装层表面进行凿毛处理，接下来的一个步骤是清除出现问题部位的破损物，清理干净之后再使用混凝土对出现问题的部位进行修复，这是一种比较简便且费时费力都比较少的桥面铺装加固法。重新浇筑混凝土面板加固法对于桥面破损比较严重的情况，使用局部的修复方法根本没有办法实现对其的修复，所以这种时候就要在破损的部位重新浇筑混凝土，以保证桥梁的质量。还有一种桥面铺装加固法是补强层加固法，就是对桥面承载力比较薄弱的地方设置补强层，以提高桥面的承载力。 

2. 混凝土置换加固法 

混凝土置换加固法是指对桥梁出现问题或者是承载力比较薄弱的部位的混凝土进行置换，使用强度更高的混凝土来代替这些位置的混凝土，从而增加桥梁的承载力，提高桥梁的使用年限。但是这种方法存在一定的缺陷，就是在对指定部位进行混凝土置换的期间，影响桥梁的正常使用，在一定程度上降低了人们出行的效率。 

3. 灌封胶灌注加固法 

桥梁的灌封胶灌注的加固方法主要适用于桥面上裂缝比较大的部位，如果桥梁的主体出现的裂缝比较大，那么存在裂缝的部位承载力必然是最小的，如果长时间通过质量比较大的卡车或者是货车之类的车型，就很有可能使桥梁出现断裂的情况，从而造成严重的交通事故，危及人的生命。为了解决这一安全隐患，在出现比较严重的裂缝的时候，桥梁的修复人员大多会采用灌注胶灌注加固法，对桥梁主体中裂缝比较大的部位灌注胶，来使裂缝中已经断裂的钢筋等被重新粘合起来，从而实现对桥梁的加固，桥梁的承载力也会相应地得到加强，桥梁的质量以及使用寿命得到了进一步的提高。 

4. 预应力加固法 

桥梁的预应力加固法针对的加固对象主要是桥梁中的混凝土受弯构件，混凝土的受弯构件是桥梁中主要存在的构件，这种构件在受到来自车轮的荷载之后其内部就会产生与之相反的轴向力。与此同时，由于承受到承载力，桥梁中的拉杆会产生偏心的压力，这种压力会经过一系列的部位传至桥梁中的混凝土受弯构件，从而使该部件受到来自四面八方的拉力，严重影响到混凝土受弯构件的使用寿命，自然也会影响桥梁的质量。针对这种现象，桥梁加固的相关人员使用预应力加固法对此进行加固处理，对桥梁的混凝土受弯构件施加预应力，使受弯部件中的拉力得到缓解，从而降低了桥面出现裂缝的几率，同时在施加了预应力之后，桥梁的混凝土受弯构件能够与桥梁的加固构件相连接，成为一个稳定的整体，全面提高了桥梁的承载能力。 

5. 外包裹型材加固法 

桥梁的外包裹型材加固法，顾名思义就是使用一些型材或者是钢板，对桥梁中需要加固的部件进行包裹，来进行加固。这种加固方法成本很高，但加工操作十分简单，并且桥梁加固的相关人员工作强度十分小，可有效节省相关工作人员的时间和精力。与此同时，使用这种加固方法对桥梁的部件进行加固之后，桥梁的受力比较均匀，桥梁的受力部件不容易受到损害。在桥梁的加固技术当中，应用到外包裹型材加固法的实例有很多，在此进行举例说明，对混凝土的构件进行加固时，通常会选择湿式外包加固技术，就是指桥梁加固的相关人员根据混凝土构件受损的程度来选择合适的钢材，对混凝土构件运用湿式外包技术进行加固，采用此种方式加固的混凝土构件所能承受的承载力与之前相比较会更高，桥梁的质量也更好，当然桥梁的使用寿命也随之提高。 

某桥梁于1970年落成，三孔25m跨径双曲拱桥，主拱结构为7肋6波，2道横隔板，7道横系梁，重力式桥墩台，桥面净宽9m。主要病害为：桥面严重损坏，排水不畅，主拱圈拱波有裂缝和渗水现象，裂缝最宽达3.2mm。加固方案：由于此桥梁建设时间很长久，主拱圈断面偏小，仅35cm高、20cm宽，且钢筋含量小，横向联系偏少，稳定性差。本次加固对每孔上、下游的边肋与中间一个肋作为加固对象，采用外包夯加大拱肋断面的方法，并每孔增加5道横系梁。对桥面系进行改造，对所有裂缝进行封闭处理。加固设计图如图1所示。 

结语 

随着生活水平的提高，车辆的数目越来越多，桥梁工程所承受荷载增加，出现了越来越多的结构危害。为了减少结构危害，避免结构危害给人们通行带来不变以及为人们带来的安全隐患，我们要通过加固技术对其进行加固，从而提高桥梁的质量以及它的使用寿命。 

参考文献 

[1]李建方.道路桥梁工程结构的病害与加固技术[J].科技创新与应用，2014（20）：192. 

[2]林晨.道路桥梁的常见结构病害及加固技术分析[J].江西建材，2015（22）：189.

需要此文献的朋友请加客服微信18627928078，免费提供。