陆爱芝

桥梁病害成因以及维修加固技术

陆爱芝

随着我国交通运输事业的不断发展，交通运输量逐年增长，车流量和车辆的荷载重度也越来越大，使得我国目前超负荷使用桥梁越来越多，病害出现得也越来越频繁，导致桥梁的使用存在着很大的安全隐患，有关部门必须要高度重视起对公路桥梁的检测和养护，只有这样才能从根本上保证公路桥梁的使用安全。

一、桥梁常见的表面病害以及成因

近几年，我国汽车保有量逐年大幅增长。与此同时，一些重型车辆的数量在增加，超载现象时有发生。这使得部分桥梁长期超负荷工作，性能也在不断下降。除此之外，桥梁养护维修不及时以及没有进行加固措施等都会给桥梁的质量带来严重的负面影响。

1.桥面病害

（1）连续桥面过早损坏

主要造成的原因是因为在施工的过程中操作不够规范，导致桥梁质量较差，内部结构不符合相关标准，长时间受到各种应力的作用就会造成各种裂缝，导致连续桥面过早损坏，从目前情况来看这种现象十分普遍，必须要采取有效措施加以解决。

（2）桥面混凝土产生裂缝

桥面在不同的荷载作用下很容易产生荷载性裂缝和非荷载性裂缝。荷载裂缝主要是由于应力和次应力刺激产生的裂缝；而非荷载裂缝主要是由于混凝土自身的性质引起的。导致桥面出现非荷载性裂缝的影响因素很多，例如：钢筋发生锈蚀导致膨胀、大水体积化热以及混凝土质量过差发生收缩等。

（3）桥面沥青混凝土铺装过早损坏

主要原因有三点：一是桥面的排水做得不够好，导致积水；二是沥青混凝土的质量过差；三是因为沥青混合料结构层内长期存在积水现象。

（4）桥面伸缩缝病害

很多施工单位在对伸缩缝进行施工的过程中没有注意到需要提高其防水性能。因此一旦遇到雷雨天，雨水就会顺着伸缩缝不断往梁端渗入，慢慢再流到帽梁，这样就会严重腐蚀梁端和帽梁的混凝土。一般情况下比较常见的伸缩缝病害主要有：抵拢、底板沿纵向开裂、离骨、靠背混凝土破坏以及型钢断裂等。一旦伸缩缝和桥面发生严重破损的话，水分就会渗入进梁体内，使得梁体发生纵向钢筋锈蚀膨胀；离骨是因为在施工的过程中张拉预应力和横向主拉应力过大导致的；底板开裂主要是由于空心板内的水在施工的过程中没有排净，一旦到了冬季气温骤然下降就会膨胀冻裂。

2.桥体病害

（1）桥梁梁体混凝土裂缝病害

我国的公路桥梁在施工中绝大多数采用的都是混凝土结构，而混凝土结构恰恰是最容易产生裂缝这种病害的。混凝土的密实程度直接影响着混凝土的外观质量，要想保证混凝土的外观质量不仅要追求外在质量同时也需要控制好混凝土的内在质量，并将二者相统一。一旦发生钢筋外露，不仅会使梁体的刚度大大降低，还会加剧外界环境对钢筋的锈蚀，严重弱化混凝土的耐久性，对桥梁的使用造成了严重的威胁。

（2）钢筋发生锈蚀

桥体钢筋发生锈蚀的主要原因是由于混凝土发生碳化破坏了钢筋表面的碱性钝化膜，使其接触到了大量的水分和氧气，这样一来就会产生严重的化学反应导致钢筋被锈蚀。钢筋被锈蚀，不仅会使混凝土出现开裂，也会降低钢筋的承载性能，严重影响桥梁整体的承载力，此外也会降低美观度。

3.支座病害

支座在桥梁中占据着十分重要的位置，发挥着支撑整个桥体的作用，可以最大化地缓解桥面的荷载，避免桥体发生不必要的形变。一般情况下支座方面比较常见的病害有以下几种：

（1）支座安装位置出现偏移，影响桥体使用的稳定性。

（2）支座出现脱空现象，支撑力严重下降。

（3）支座与桥体的之间的胶体发生开裂：现在很多的桥梁都采用橡胶支座，时间一长，由于外界环境的影响很容易出现变形、开裂现象，承载力度大大下降，导致引发安全事故。

（4）支座出现老化、剥落现象，影响美观同时降低桥面的荷载性。

二、加强公路桥梁的日常养护

1.桥面裂缝处理

在处理裂缝的时候可以利用橡胶管注入器将树脂材料缓慢均匀注入到裂缝当中，由于树脂材料的粘度比较低，所以可以很容易地渗入到裂缝的末端，使其能够有效恢复自身强度。对于不同宽度、不同大小的裂缝要采用粘度不同的树脂材料进行灌注。再一点就是桥面坑洼和麻面，在处理桥面坑洼和麻面的时候要选择耐磨抗滑的树脂砂浆涂抹平整，同时保证结合度。在处理保护层脱落、露筋的情况时必须首先将外露钢筋上的铁锈等脏东西清理干净，接着便是用水冲洗，按比例将其进行压平；对于露筋较为严重的部分，则必须剔除薄弱混凝土，再使其保持湿润，完成捣实工作后对其进行养护。

2.桥梁结构加固处理

在对旧桥进行加固的同时，要对技术的先进性、方案的经济性作出比较。可以直接通过桥台将拱式结构改为板式结构。在对桥梁结构进行加固的时候要进行增设桁梁同时加强钢板的贴合，以此来提高构件的强度，使其不断增加自身的承载力。对于破损的砼构件要采用聚合物改性材料进行修补，避免钢筋发生严重锈蚀造成更进一步的损坏，同时也可以美化构件外观。此外也可以使用一些新型材料，比如碳纤维复合材料，一般采用这种措施的工程都具有以下特点：（1）恒载及断面尺寸没有增加；（2）桥下净空没有减少；（3）施工方便，灵活性强；（4）大多数部件的粘结材料为环氧树脂，这不会对原有结构造成影响。

3.桥体支座加固处理

在桥梁使用的过程中，必须要时刻关注支座的使用情况，出现问题立即停止使用并对其进行有效的加固处理，否则桥体很容易因为受力不均导致坍塌，引发安全事故。对桥台后座进行加固的时候，要先将桥台后座的上路面除去，换成简支预制板支撑到两侧的墙上。之后再将简支预制板和侧墙连接到一起，在其上面铺置砼桥面，保证足够的承载压力和摩阻力以及抗剪能力。

4.桥梁的桩基加固处理

下部结构加固一般分为两类，一是相对较高的桥台，受车辆荷载的作用，其病害一般表现为：桥台开裂、凸肚，翼墙外崩、错位等。二是在旧桥台的基础上，对其进行加固处理。由于桥梁桥桩部分长时间埋在水里，因此很容易受到水流的影响，导致逐渐腐烂影响桥梁整体的稳定性。尤其是最近几年来，抽沙等经济活动随处可见，由于过度开发使得河床厚度直线下降，导致很多桥梁的桩基出现脱空现象，严重者甚至直接外漏出来，这样会使其受到严重的外界侵蚀，产生各种病害。为了更好地解决这个问题，相关部门必须要加大研究力度，从而探索出桥梁桩基加固的新技术。 桥梁基础部分由于埋置深度较浅，易受河水冲刷而淘空。受河水改道冲刷桥梁引道，导致桥台基础冲空，引道被毁。桥梁地基局部软弱，致使桥台发生不均匀沉降，引起桥台开裂等。针对以上病害，采取对河床用浆砌片石进行铺砌，在上游河床设置丁坝，打木桩扩大桥台基础等方法进行加固。

5.打造一支专业的桥梁养护队伍

施工企业必须要根据桥梁的实际情况建立一支专业化的养护队伍，保证不能随意更换组织内部人员，严格要求每一位工作人员保持一定的稳定性。同时制定一套科学合理的养护计划，让工作人员做到有章可循，完全按照管理制度办事。由于眼下很多施工队中养护队伍员工的资质都良莠不齐，要想达到专业化的养护具有很大的难度。对此，养护队伍显得特别重要，不仅需要专业的技术员，还要专业的技术与专业的方法，随时掌握桥梁的使用状况，一旦发现问题立即予以解决。

三、结语

在桥梁的日常维修与养护中，必须要充分了解桥梁的病害情况，采用最科学的维修手段，为桥梁的使用安全提供有效保障。总而言之，桥梁工程的维修与养护工作是一个极其复杂的系统性工程，相关部门必须要充分了解桥梁常见病害的主要表现形式，制定最具针对性的加固维修方案，同时也要保证加固维修措施要具有一定的经济性、美观性、安全性、可靠性以及合理性，提高桥梁的使用价值。

（作者单位：菏泽市公路管理局工程一处）