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桥梁病害和加固

发表时间：2021/7/23 来源：《建筑科技》2021年8月中作者：胡嘉杰

[导读] 随着想阶段我国经济的持续发展，基础建设设施的规模也在持续不断的增加，作为基础设施重要组成部分的路桥工程也开辟了良好的发展机遇。

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摘要：混凝土桥梁建设是基础设施建设的最关键的组成部分，但长期以来工程界各行业对混凝土桥梁病害的关注度是远远不够的。特别是现阶段随着各种重型车辆以及施工过程中的重型运输车辆的大量涌现，使道路和桥梁的实际荷载能力持续不断的增加，导致一些老旧的桥梁基础老化的速度加快并且损坏了原有的施工质量。如果不对桥梁的病害进行合理有效的的检查并及时采取有效的纠正措施，会使大多数已经遭到严重破坏的混凝土桥梁在使用过程中存在安全隐患。
关键词：道路桥梁；病害及加固方法
        引言：
        公路桥梁建设业作为我国重大的交通建设项目，随着我国经济的持续的快速发展，鉴于我国桥梁加固市场的混乱局面，加强桥梁养护、设计人员和施工技术队伍的建设，是桥梁加固市场的重要内容之一。一般桥梁病害和加固设计的知识也很重要，尤其是在桥梁基础建设维护以及设计施工的过程中。
        一、道路桥梁常见病害原因分析
        1、冻融病害
        冻融是能够引起桥梁病害问题的其中一项原因，对桥梁的结构合有效的承载力有着相当重要的影响。西部一些特别区域地区因天气原因容易造成冻融事件的发生，长期重复运动会导致结构开裂。有的桥梁进行了加固处理，新浇混凝土与后浇混凝土的结合力较弱，容易产生混凝土开裂的现象。造成冻融病害发生率较高的主要原因包括以下几方面：一是自然环境因素的造成的相关影响，二是桥梁施工阶段，没有有效的保证其自身的混凝土材料施工质量，造成相应的排水系统问题的发生。三是后期保养不力。
        2、钢筋锈蚀病害
        钢筋受到一定的锈蚀时，锈蚀部分的体积会相应的扩大到原来体积的10倍以上，使周围混凝土压实，混凝土开裂腐蚀，有效截面尺寸减小。结构承载力、腐蚀和冲刷减少，截面有效尺寸减小，导致结构承载力下降，腐蚀的直接结果是用作钢筋抗弯强度的钢筋截面积减少。钢筋锈蚀还会降低混凝土与钢筋的结合力，锈蚀渗出，在结构表面形成锈痕，影响结构美观。
        3、温度变化开裂
       (1)年温差问题。一年当中的四个季节转换过程中气温持续变化，但其气温的变化相对比较缓慢。对桥梁结构质量的相关影响主要是因为桥梁的纵向位移的情况所导致的。温度裂缝，如拱桥、刚架桥等，只有在结构位移有限的情况下才会发生。我国年温差一般以1、7月份的平均气温作为波动幅度。(2)阳光。桥面、主梁或桥墩一侧暴露在阳光下后，暴露部位的温度会显著高于其他违背暴晒部位。由于相应的约束力作用，局部的有效应力反应相对较大并会出现不计数量的裂纹，阳光暴晒和急速的冷却是结构因为温度原因造成混凝土桥梁开裂的最主要的因素。 (3)温度的突然下降。在发生急性的大雨环境中或者冷空气的突然侵入等因素会导致混凝土桥梁结构的表面温度急剧降低，但相对来说其内部结构的温度变化会比较缓慢。
        二、如何加强道路和桥梁建设
        1、放大截面法
        扩大截面加固法，也称外加混凝土加固法，是在原浇筑体的受压面积增加一层现浇混凝土，以增加原浇筑体的横截面积。这样就增加了构件总截面的抗弯能力，加固目的可通过加厚桥面或增加主梁肋的高度和宽度来实现，施工工艺相对简单，适应性强。成熟的施工技术可以大大提高桥梁的刚度，达到更好的加固效果，一般而言可以积极的加固梁、板、柱、墙等混凝土结构。然而，这种方法也有一些缺点。例如，建筑的湿作业时间较长，加固后建筑物的空余空间有所减少，埋地钢筋生锈，混凝土劣化风险大。
        2、碳纤维增强方法
        碳纤维增强，也称为纤维塑料增强，为了将碳纤维附着在混凝土结构的表面，使用了特殊的树脂，使加强型截面结构达到补强的效果，碳纤维板的技术性能指标必须符合要求。

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不用担心使用以上方法会增加桥梁结构的重量以及残料截面尺寸，更加不会改变建筑物净空的有效高度，耐腐蚀性能好。根据对桥梁结构的有效受力进行分析，可以考虑增加多层的粘贴施工。
        3、胶粘钢板加固方法
        胶粘钢板加固法是用树脂粘合剂将钢板与混凝土结构粘合在一起的一种加固方法，主要用于建筑工程施工以及相关的桥梁建设等工程项目。现场湿抹灰工作很少或没有，对生产和寿命的影响很小。另外，虽然加固后对原有结构的外观和原有缝隙的高度没有明显影响，但这种加固方法的有效性在一定程度上主要是由于粘合剂的施工工艺和使用性能以及相关工作人员的技术操作水平所控制的。
        4、裂纹修复技术
        关于道路以及桥梁出现部分裂缝的情况实际上不是重大工程事件，但是相关企业单位如果不重视且不进行相应的修复，会导致严重的问题，例如灾难。开裂大大加速了桥梁结构中钢筋的腐蚀和侵蚀，使受力区域的应力重新分布，减小了受力的有效部分，增加了结构应力，降低了承载力。因此，必须及时修补裂纹，防止裂纹扩大而造成进一步的破坏。(1)密封灌浆法：常用于路面加固，调试后，观测效果良好。(2)表面喷涂法：是指在用凿子处理过的裂缝表面喷涂一层高粘度高密度水泥砂浆作为保护层，以防止出现裂缝的一种修补裂缝的方法。喷涂前，去除结构表面的任何剥落，然后用水冲洗，最后喷涂。(3)填充法：此法适用于修补较宽的裂缝，具体方法是沿着裂缝切一个深槽，将裂缝内部清理干净，然后用环氧砂浆、环氧硅胶等水泥砂浆、沥青和各种化学增强剂等各种粘合剂填满槽内。
        5、新型桥梁结构加固方法—锚喷混凝土
        随着喷洒装置的发展和促进剂的使用，人们采用锚杆和钢丝网喷洒，与现阶段使用的普通的现浇硅胶技术相比，喷涂硅胶在工艺材料和结构上有很多优势。由于施工中必须加入促进剂，因此具有硬化快、初始强度高的特点。锚喷技术在一个过程中有效的结合材料运输、使用以及进行合理的夯实技术。
        6、表面路面加固方法
        主要有局部修凿法、混凝土板加固法、桥梁顶板加固层加固法。需要注意的是，局部修补凿毛法是对路面层中的碎屑、脱落物、溶洞等进行局部修补的方法，要求修补前先将毛发剃光，露出骨料。水泥混凝土用于修补湿孔，采用粘结材料加强与旧混凝土的粘结，回注混凝土板加固法适用于无法修复的桥板，该方法是在原有车道上铺设，完成混凝土板拆除和重新注入加固。桥面加固方法不仅可以达到修复效果，还可以提高梁、板的抗弯能力，提高承载力。具体方法是使用旧桥面重新铺设混凝土层或钢筋混凝土加固层。
        7、加强外部预应力
        这种方法也称为反弯矩法，是一种主要通过预应力来完成的加固方法。将预应力钢筋拉伸到零件外侧，不仅可以增加主筋和增加零件的横截面强度，还可以减少桥墩楼板的沉降，是一种非常积极的加固方法。对受压区域进行预加固，压力可以抵消部分自重应力，起到卸荷和裂缝保护作用，延长桥梁结构的寿命。
        结束语：
        随着想阶段我国经济的持续发展，基础建设设施的规模也在持续不断的增加，作为基础设施重要组成部分的路桥工程也开辟了良好的发展机遇。随着我国路桥建设规模的不断扩大，路桥的实际作用越来越大。在建道路和桥梁，需要时刻关注质量，定期检查，让道路和桥梁更好地为人类和社会服务。
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