探析公路桥梁加固与改造常用方法

　　摘要：结合多年的实践经验，笔者介绍了公路桥梁常见的一些病害，综述了公路桥梁的加固改造技术，可供相关专业技术人员参考。

　　关键词：公路桥梁、加固改造、方法

　　在桥梁的使用过程中一般会受到自然环境的影响，同时也会受到应用方面的影响，就会产生损坏的情况，所以对桥梁的养护、维修以及加固是改造的必然阶段。在对桥梁加固和改造的同时，也可以提高桥梁的使用功能，并且在很大程度上也可以减少出现交通安全的隐患问题，也可以满足社会经济的协调稳定发展。

　　1公路桥梁病害

　　1.1桥梁混凝土面铺装层裂缝、脱剥现象

　　此现象是病害的常见，主要是表现在以纵向和横向规则出现的裂缝，和不规则的大面积丝网状裂缝及较严重的开裂等。此病害主因是，桥梁面的刚度和硬度不足，另外，还有就是配钢筋量小和少。

　　1.2桥梁用钢筋生锈侵蚀

　　钻孔灌注桩基础露筋锈蚀，钢筋锈蚀的主要原因是混凝土的密封不严实、及钢筋保护层厚度不足或遭到破坏、各种恶劣自然气候条件和环境影响，如酸性雨水、气体、水份过潮等。都是影响钢筋生锈的因素。

　　1.3 裂缝

　　导致桥梁出现损害的主要因素之一就是裂缝问题，如果出现了裂缝，则承载能力就会有所降低，在经受长时间受力的情况下就会产生很严重的后果，然而裂缝的程度如果是很小并不能够引起质量的问题下，就不会在桥梁使用过程中产生影响，只会破坏桥梁的外观。另一方面，破坏桥梁伸缩缝的主要原因一般包括在几方面①因没有优良的设计从而引发桥梁伸缩缝的产生。②因在选用材料时存在不当的行为所引起伸缩缝的问题。③因不恰当的选型所引发伸缩缝的问题。④因在实际的伸缩量与设计出现不符所引起伸缩缝的问题。⑤由于在板式橡胶的伸缩缝在因施工时所产生的误差所引起伸缩缝出现跳车的情况发生。⑥因在梁预制尺寸所产生的误差以及在桥墩台进行施工时所导致间隙之间的差距所引起伸缩缝的问题。⑦由于在施工时没有进行认真的操作也会出现在伸缩缝处发生跳车的现象。

　　1.4桥墩台基础的病害

　　因桥梁支座墩台基础在常年使用过程中，双柱式墩台下地梁竖向开裂，或多柱式墩台盖梁产生自上向下的竖直裂缝;上面承受各种重压力荷载外，下面承受土、流水压力、风力和浮力等各种力的作用。易出现基础沉降、滑移和倾斜，以及基底局部冲空，基础结构物的异应力和开裂等。及墩上部和底部及台身，出现各种方向的裂缝，墩混凝土剥落、空洞和老化、结构变形、移位等。

　　1.5其他病害

　　公路桥梁其它病害也有多种，基本有桥支座破损、混凝土掉脱、裂纹、混凝土碳化、桥头跳车严重、桥面排水落石出畅、栏杆及人行道系损坏等。总之，只有分析和了解以上这些病害成因，才能科学的进行维修加固。

　　2有效的加固方法

　　公路桥梁的加固要根据病害的成因和现象，要因地制宜，考虑结构力学特点、及材料性能，进行科学的论证、优化设结构计、认真分析鉴定、提高加固维修过程中施工质量。不管用何种加固技术方法，必须要遵循经济费用少、见效快、不影响交通、技术上可行、有较好耐久性等方面的要求。

　　2.1桥面裂缝铺装加固方法

　　桥面裂缝铺装加固方法主要是塞缝灌浆，把桥梁板面裂缝处填满，填实。具体的是在微裂缝的水泥混凝土铺装层表面进行凿毛清理，以使里面骨料露时，再用清水冲洗清洁将要加固修补的病害部位后，再进行表面涂平抹痕、内部充压填实、深处灌浆方法，将性能好的水泥填料及防水粘结材料等塞缝填实，如水泥砂浆、环氧砂浆、膨胀水泥砂浆、环氧树脂硅、沥青及各种化学补强剂等。在公路旧桥加固中，塞缝灌浆法比较普遍，效果较好。

　　重新浇注新的混凝土桥面板桥梁混凝土表面和内层碎裂和脱落严重时或混凝土质量或施工状况差，且无适用的修补方法时，就必须采用重新浇注新的混凝土桥面板的措施。施工时，将原有的行车道铺装全部拆除，再将行车道表面清扫干净，必要时锚入适量短钢筋，配置1~2层钢筋网，浇筑整体化混凝土。

　　2.2裂缝修补技术

　　裂缝修补的目的在于恢复结构物的防水性和耐久性，主要技术有：

　　2.2.1 表面处理

　　使用砂轮、钢丝刷或类似工具除去混凝土表面裂缝两边宽约 5 厘米范围内的污物、灰尘等。油污要用稀料擦除。在微裂缝的表面涂抹填料及防水材料，以提高其防水性和耐久性。对于宽度发生变化的裂缝，要设法使用有伸缩性的材料。

　　2.2.2 注浆法

　　在裂缝中注入树脂或水泥类材料，以提高其防水性及耐久性。主要注浆材料是环氧树脂，多采用低压低速注入法。环氧树脂注入法与钢钉并用，可以增强裂缝部位的整体性，是一种防止裂缝继续发展的好办法。

　　2.2.3 充填法

　　这是一种适合于修补较宽裂缝的方法，具体做法是沿裂缝凿一条深槽，然后在槽内嵌补各种粘结材料，如水泥砂浆、环氧砂浆、膨胀水泥砂浆、环氧树脂硅、沥青及各种化学补强剂等。

　　2.2.4 表面喷涂法

　　喷浆修补是一种在经凿毛处理的裂缝表面，喷射一层密实而且粘度高的水泥砂浆保护层，来封闭裂缝的修补方法。喷浆前，需要把结构表面的剥离部分除去，再用水冲洗清洁，并在开始喷浆之前把基层湿润，然后再开始喷浆。

　　2.3公路桥梁上部结构的加固技术

　　(1)粘贴钢板加固法就是采用粘结剂和锚栓将钢板粘贴锚固于混凝土结构受拉面或其他薄弱部位，使钢板与加固混凝土结构形成整体，以提高构件的抗弯、抗剪能力，提高原结构的刚度，限制裂缝的开展，改善钢筋与混凝土的应力状态。当粘贴钢板拟提高梁的抗弯强度时，钢板粘贴在梁的底面。

　　(2)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、增加配筋、提高配筋率的加固技术。这种方法是增大梁底面或侧面的尺寸，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。该法广泛用于梁桥及拱桥拱肋的加固。

　　(3)借助高速喷射机械，将新混凝土混合材料连续地喷射到已锚钢筋网的受喷面上，凝结硬化而形成钢筋混凝土，从而增大桥梁的受力断面，增加补强钢筋，加强结构的整体性，使其能承受更大的外荷载作用。

　　2.4桥梁墩台基础的加固方法

　　要看桥梁墩台基础的损坏程度多大，对结构情况损坏的内外分析，并在保证桥梁交通运行安全、和使用寿命延长时、减少投资、施工简单方便情况下，进行有效的维修加固。

　　一般常用的有水泥灌浆加固法、扩大墩台基础加固法、钢筋混凝土套箍加固法、增补桩基加固法和人工地基加固法等。

　　在桥梁墩台结构左右、上下体系中、可采取纵向顶升法加固，增设墩柱或钢架，用于过大沉降的桥梁结构。或横向增设加横劲梁或叠合梁加固，使桥梁墩、台基础稳定，承受力增强，或用支撑法或增设挡土墙法处理墩台滑移。

　　2.4.1体外预应力加固法

　　运用预应借力的原理，在原有的力应构件上增添一定初始应力的一种加固方法。采用对受拉区施加预加压力，可以抵消部分构件自重应力，起到大跨副度重力，减小裂缝宽度或闭合裂缝的作用。此体外预应力技术施工方便，能缩短施工工期，加固效果明显，适用于大跨度或重型结构下的高应力桥梁。

　　2.4.2植筋锚喷加固法

　　既用施喷机具把喷射石全与锚杆、钢筋网等配合使用的锚加固法，实践证明，锚喷技术完全可以应用于桥梁上部结构的加固增强。因而又具有快凝、早期强度高的特点;锚喷技术不用或只用侧向模板，其运输、浇注、捣固合并为一道工序、设备简单、占地面积小、施工机械化程度高、速度快、效率高、节省劳动力;可设计性强，即按照加固整治的实际需要可在拱腹下施喷形成各种结构类型。

　　2.4.3补强加固法

　　通过加大或修复桥梁构件来提高局部或整座桥梁承载能力的措施。因此桥梁加固工作一般以不更改原结构形式为原则，在兼顾经济性的前提下，只有在较复杂的情况下，才可考虑更改结构形式。

　　2.5钢筋钢索生锈的处理

　　清理混凝土面杂质，对钢筋除锈后即进行防锈处理：1)涂以防锈的环氧胶液等粘结剂;2)立模、配料浇筑，或喷浆，涂抹施工;3)对刷新喷涂或浇筑混凝土面进行表面处理。

　　3结语

　　总之，公路上的桥梁在长时间的交通运行，大量重荷载的运营情况下，定会出现或多或少、或大或小的病害。因此，只有认真分析找出的桥梁病害原因，提出和优化相应的维修加固方案，选取有效的、科学的、经济性、施工简单方便加固方法。同时桥梁加固的应尽量减少对原有结构的损伤，并充分利用原有的结构构件，且应保证原有结构保留部分的安全性与耐久性。这样才具有显著的经济效益和社会效益。

　　参考文献：

　　[1]王训昭.公路桥梁加固机理及施工技术[J].黑龙江交通科技.2011(7).

　　[2]王建春.公路桥梁缺陷的加固技术[J].黑龙江交通科技.2011(20).