桥梁结构常见病害及加固方法

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　　摘  要：随着中国经济发展速度的加快，桥梁建设项目规模正以一个前所未有的局面展开，然而由于桥梁使用年限的增加，出现各种病害的可能性将大大增加，因此根据可能会出现的病害及时对其展开防治是桥梁后续工程的关键步骤之一。因此，文章以现阶段桥梁结构可能会出现的常见病害为前提，对其病害展开详细论述，并以此为基础尝试性提出相应的加固方法，以期对桥梁质量的提高贡献一份力量。
　　关键词：桥梁结构;常见病害;桥梁加固
　　中图分类号：U445.7        文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）33-0121-02
　　Abstract： With the acceleration of China's economic development， the scale of bridge construction projects is being carried out in an unprecedented situation. However， due to the increase of bridge service life， the possibility of various diseases will greatly increase. Therefore， timely prevention and control according to the possible diseases is one of the key steps in the follow-up engineering of the bridge. Therefore， on the premise of the common diseases that may appear in the bridge structure at the present stage， this paper discusses the diseases in detail， and on this basis， attempts to put forward the corresponding reinforcement methods， in order to contribute to the improvement of the quality of the bridge. Keywords： bridge structure; common diseases; bridge reinforcement
　　1 现阶段桥梁常见病害类型
　　1.1 基础的不均匀沉降
　　当桥梁地基受力出现不均匀的现象，有很大的概率会出现基础沉降现象。如果基础沉降状况不是很严重的时候，可以暂且不采取相应的措施，但是倘若基础沉降进一步演化发展比较严重时，必须对其采取系列措施从而降低该现象对桥梁结构造成的损害，尤其是桥梁结构的地基环境是软土的时候。因此在桥梁投入运行过程中，检测桥梁基础沉降工作极为必要，在检测过程中也要根据所出现的各种现象找到最为合适的对策。
　　1.2 基础的滑移和倾斜
　　（1）桥梁基础部分在投入运行过程中，难免会受到水流的冲击，另外坡度、河床的堆积物等方面也会影响着其基础部分，然而以上因素是否会对桥梁结构造成一定程度的损害是未知的，难以通过相应的计算得到冲刷程度，必须针对具体的状况实地进行调查，因此考核冲击数值现场探查也就显得十分必要。
　　（2）开发水运项目的过程中，必不可少的步骤之一是处理疏浚河床，由于这项处理的存在很有可能会对桥梁地基造成负面作用，严重时很有可能造成桥梁基础的倾斜和滑移。
　　（3）存在一定的桥梁的基础是软土地基，倘若对地基的处理采取的手段不恰当或者根本没有采取任何手段，必然会导致水平力极度增加的问题，从而出现地基稳定性丧失或者桥台前倾等问题，基于该背景下，将导致桥梁基础出现不均匀的沉降等问题。当桥梁基础受力不均匀时，可能造成由于部分地基受力较大或者由于局部地区负载过大，桥梁存在不同程度的开裂等问题。
　　1.3 墩台病害
　　作为桥梁基础与上部连接的重要因素，墩台能够传递来自桥梁上部的压力，以桥台部分为例，桥台主要是承担来自桥台周边土壤所带来的水平压力。正是由于桥墩，能够高效连接桥跨结构，因此是否对桥墩展开日常的监督与控制，对于橋梁的上下部分结构将产生极大的影响。因此，为尽可能的延长桥梁结构的使用寿命，必须对桥墩结构予以高度的重视，确保该结构具备足够的负载力，倘若桥墩负载力不够很可能将造成桥梁倾斜甚至引起桥梁结构的倒塌现象。因此在针对桥墩施工的过程中，必须重视其桥墩的成分，主要是以钢筋混泥土为主，在此基础上加上相应的砖石。简而言之，桥墩结构之所以会造成桥梁存在各种病害主要就是由于其承载能力存在问题，又或者是施工过程的后续阶段存在着不同程度的开裂现象。其中最为典型的病害，是由于钢筋外漏并存在着不同程度的腐蚀现象，长此以往将导致钢筋的变形或者不牢固，因此为避免减少该问题对桥梁造成的影响，应该及时进行排查，在该现象出现的初期及时对其进行修补，以免造成更大程度的影响。
　　1.4 上部结构的病害
　　通过大量的实践发现，上部结构病害存在众多的种类，主要是以下几点：第一、桥梁上部结构承载能力不足，在此基础上很可能造成不同程度的变形现象。第二、横隔板和主梁之间存在着开裂现象。第三、内部存在渗水问题，从而导致了白化现象的出现。第四、混凝土受到外部因素的干扰出现破损现象，加之潮湿空气和水的影响，造成了暴露钢筋的生锈。
　　2 对桥梁结构常见病害的原因分析
　　2.1 施工以及设计环节的不合理现象
　　首先，部分桥梁结构在设计环节就存在不合理的现象，例如在前期设计桥梁结构的不合理问题，而设计的不合理现象往往不会马上体现出来，往往会在使用的中后期其设计问题才会逐渐显露出来。另外，除了设计结构的问题之外，在施工过程中也很有可能存在一定的不合理现象，例如施工人员由于缺乏一定的安全和职业意识未按照一定的规范进行施工，又或者施工规范但是由于采购的相应材料存在一定的质量问题，正是由于施工过程中存在着众多的不合理现象将很有可能影响着桥梁的质量问题，而在桥梁的使用过程中也会慢慢的显露出各种各样的问题。 　　2.2 养护维修以及加固的方式不恰当造成的桥梁病害
　　桥梁结构竣工后，后续的养护工作也是至关重要的，倘若对养护工作掉以轻心必然将对桥梁结构造成一定的损害。其中，后期对桥梁结构进行维修的时候，利用不恰当的方式将导致桥梁恒载的增加，在此过程中并未有改善桥梁自身的承载能力，反而其自重在大幅的增加。另外，對桥面防水问题的处理不恰当也是后期养护维修过程中可能出现的问题之一。通常来讲桥梁整体受力表现为超静定形式，也就是说支座部分不存在任何问题。然而桥梁后期维护过程中，可能会导致桥梁结构丧失平衡性，导致桥梁部分受力较大的问题。因此，在桥梁后期维护加固的过程中，必须利用科学的手段并通过现场勘查结合桥梁实际特点采用合理的方式进行维护。
　　2.3 其他外力因素导致桥梁的病害
　　日常桥梁运行过程中可能会受到各种天气的影响，尤其是极端天气像台风、冰雹、泥石流等，这些极端天气将严重危害着桥梁的结构，在个别条件下甚至对桥梁结构造成毁灭性的影响，因此关注其他外力因素，对恶劣天气对桥梁结构造成的影响进行适当的防范是极为关键的。
　　2.4 超负荷运营和超期服役
　　伴随着中国经济发展的逐渐加快，基础设施建设也在规模的发展。但调查发现我国现阶段大部分桥梁存在使用年限较长，甚至有些桥梁并未参考目前现有的标准建立从而导致其运行并不满足现有的经济发展。另外，桥梁结构超负荷的桥梁结构或多或少存在负荷过大的现象，桥梁结构遭到损害可能性将大大增加。为降低桥梁结构后期维护成本，过于老旧的桥梁仍然采取针对存在的问题进行修补的现象，这种现象在短期内确实能够增加桥梁的使用年限，但是长期来看，这无疑增加了桥梁使用过程中的风险。另外，针对桥梁病害采取的方式不合理或者不恰当，极有可能对通行的车辆以及行人造成危险，严重者将会造成生命安全。
　　3 针对桥梁病害的常见的加固措施
　　3.1 粘贴钢板加固法
　　倘若该桥梁通行车辆与行人较多时，桥梁的负荷过重可能会造成桥梁内部钢筋暴露的问题，长此以往受到空气、水等因素的影响，将会影响桥梁钢筋结构的使用年限。因此为降低桥梁内部钢筋腐蚀的影响，通常采用粘贴钢板进行加固的方法对问题桥梁进行维护。其主要方法是，发现桥梁受到腐蚀的地方，采用该方式对其进行针对性的维修。粘贴钢板进行加固的方法与其他方法相比有着自身独特的优势。主要体现在：（1）操作简单;（2）成本较小，施工周期短;另外，该方法并不会对桥梁自身结构造成负面影响。但是需要注意的是，该方法的关键是粘贴剂是否优良，如果使用了较差的粘贴剂其效果会大打折扣，因此也会影响着桥梁自身寿命的长短。
　　3.2 桥面补强层加固法
　　利用桥面补强层进行加固桥梁时，通常需要对桥梁的桥顶进行一定的处理，也就是在桥梁桥顶通过铺加一定的钢筋混凝土完成。但是采用该方法进行加固的时候，首先需要凿除一定的问题桥面，然后再铺加相应的钢筋混凝土，这样既确保了桥梁之前的完整性，又在一定程度上确保了桥梁有效截面高度增加，能够显著提高该桥梁负载能力。但是该方法也存在一定的不足，主要体现在需要通过人力的方式进行施工，这也在侧面上体现了该方法需要施工人员具备一定的专业素养，机械手段往往在该方法中不能发挥有效作用。另外，桥面补强层进行加固的过程中，往往需要较大的人力，很有可能由于人工的影响对桥梁原本的结构造成损害。
　　3.3 增大截面加固法
　　 增大截面加固桥梁的方法又称为外包混凝土加固法，该方法主要是采用增大截面或者提高筋配率的方式，从而提高桥梁的承载能力和结构性质，另外对于桥梁结构出现裂缝等问题也能够得到很好的解决。现阶段施工过程中，可能或多或少地存在结构质量增加的问题，因此施工过程中需要考虑增大截面所带来的现实问题。因此以下方面需要尤为考虑：第一、加固钢筋与原钢筋的距离，需要确保二者介于20mm;其次，新注钢筋厚度必须大于等于40mm;第三、混凝土中需要使用高度耐用性的材料，例如鹅卵石等;第四，关注二者结合的地方受力的问题，如果有必要的话需要对其进行深度的加固，可以采取植筋的方式，倘若采取该方式进行加固的话，必须要确保植筋的直径在16mm以上，并且需要10mm以上的箍筋直径，如果采取钢板进行加固的方式，必须要保障钢板与原有钢筋实现有效的连接，确保二者之间的整体互动。
　　4 结束语
　　 综上可知，本文主要是总结了目前桥梁结构存在的主要病害，主要包括桥梁基础的不均匀沉降、倾斜、滑移以及桥墩、桥梁上部结构的病害，常见的病害将严重影响着桥梁的寿命与安全。基于以上病害，本文在分析其出现的原因的基础上，以实际情况为背景尝试的提出了加固桥梁的系列方式，以期对提升桥梁安全性与体验感提供相应的参考。
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