公路桥梁常见病害及加固措施探析

来源:用户上传      作者: 黄德良

　　【摘要】本文通过对公路桥梁常见病害的分析，有针对性的归纳和总结了相关的加固措施。
　　【关键词】公路桥梁；常见；病害；加固；主梁
　　一、公路桥梁病害常见表现
　　（1）主拱圈裂缝。主拱圈中波纵向裂缝，各孔中波波顶往往存在不同程度的纵向裂缝；肋、波连接处裂缝。各孔拱波与拱肋连接部位常发生裂缝；拱肋裂缝。各孔拱肋均有横向裂缝，有不少是u形裂缝，这些裂缝多发生在拱顶前后10m范围内；横系梁裂缝。（2）主梁裂缝及主梁变形。主梁裂缝多发生在锚跨中部（正弯矩区）梁的下缘及悬臂梁根部（负弯矩区）上缘。此类裂缝是由于大量重车通过使梁的受拉区开裂，由于负变矩区裂缝在上面，雨水易从裂缝渗入梁内，引起钢筋锈蚀及砼强度降低。（3）墩台不堪承载重负，出现下沉、倾斜、位移及转动都会引起上部结构的损坏，甚至造成整座桥梁的坍塌。墩台帽的病害主要包括表面的各种缺损、露筋、锈蚀、局压破坏等状况。桥梁墩台本身病害有墩台变位、下沉、倾斜、裂缝、剥落露筋等现象。墩台基础的冲刷、淘空、不均匀沉降以及基础埋置于不良地基上都会造成病害。基础病害主要有基础不均匀沉降、河床冲刷和腐蚀对基础造成的病害，如风化、剥落露筋，发生不许可的冲刷或淘空等。（4）腹拱、立墙病害。腹拱及立墙多为浆砌片石材料，由于防水层质量差，许多腹孔及立墙上易有渗水痕迹，腹拱圈及立墙上也多发生裂缝。（5）主拱圈轴线下降。主拱轴线普遍下降，拱顶下降5cm～18cm，L／4点下降0cm～9cm，而且上下水下降值很不一致。（6）桥台后座严重变形。桥台后座挡墙与桥台连接处沉降缝均增大，且从外部可见内部填料中的空洞。在横向、后座两挡墙均偏出桥台外缘。（7）桥面变形及破碎。桥面纵向变形多呈波浪形，高差不是很大，但桥面破碎现象是很严重的，特别是墩顶附近伸缩缝处裂缝特别多，甚至导致破碎露筋。（8）牛腿裂缝。这种情况的裂缝大都发生在悬臂孔的主梁牛腿上，多表现为支座附近竖直裂缝。挂梁上牛腿裂缝较少，大多是(嵌固端)转角处斜裂缝或竖向裂缝。（9）桥面系：其病害主要体现为桥面铺装的桥头及桥面联系处的横向开裂、对应横向联系位置处的纵裂、大面积的网裂、坑槽及车辙、拥包等；伸缩缝的堵塞、橡胶止水带开裂、脱落；排水系统的堵塞、设计不合理；栏杆的缺失、破损、露筋及外倾。
　　二、加固措施方案
　　（1）原桥主梁加固增强方案。先用体外预应力加固增强，再以喷射混凝土将其覆盖。此方案既可解决预应力钢材防锈蚀问题，又可避免其直接受大气温度影响，同时喷射混凝土后尚可增加梁身抗剪能力。利用墩顶上两孔梁端空间设置现浇横向悬壁挑梁，其上安装预制的微弯板。在挑梁悬壁部分架设预制的人行道梁，两边桥孔人行道梁较主梁长，一端支承在边墩挑梁上，一端支承在路堤上特设的支墩上，以免加宽桥台。桥面伸缩缝设置在桥梁顶中心，将行车道铺装延伸搭架在挑梁上形成。挑梁上桥面铺装层下垫设二层油毡，使其能随温度收缩。收缩缝中填充聚氯脂材料。（2）清理桥面。原桥面基层多不稳定，也不结实，整体性不好，因此宜将原桥面彻底清除，同时挖除部分砂砾垫层（如是非砂砾填料，必须挖除，换上沙砾填料，夯实），再加铺水泥稳定砂砾基层，其上浇筑钢筋砼桥面。（3）拓宽加固。就地改建方案。就地改建可以不中断交通，因此被运用较多。这个方案可以不搭便桥，但需适当控制交通，边通车边拓宽加固。由于可以利用原有墩台，拓宽加固主要在上部构造上进行，因而可节约更多投资，只要拓宽加固方案得当，亦可满足设计荷载要求。但桥孔尺寸长短不一，原桥梁混凝土标号低，又有一定的病害，虽经拓宽加固，还是没新桥好。所以加固方案各有利弊，需要斟酌使用。（4）桥台后座加固。将桥台后座上路面除去，改成30#钢筋混凝土单向简支预制板，支承于两侧墙上。用直径25mm的锚固钢筋使之与侧墙相接，其上铺装混凝土桥面，钢筋混凝土板与后座填料间留有空隙，以使活载压力直接作用于侧墙上，从而减去了活载引起的对侧墙的土压力，并增加侧墙抗剪能力和基底摩阻力。（5）主拱圈加固。原横系梁尺寸偏小，横向联系差，针对这一情况，将原横系梁截面尺寸加大，把拱顶部分横系梁改为横隔板，以加强横向整体性，使全拱宽共同受力。由于主拱圈受力大，裂缝多，采用拱肋及拱波部分外包钢筋网并喷射砼加固拱圈截面，以提高各孔的整体刚度和承载力。（6）悬臂孔主梁及挂梁牛腿的加固。牛腿是悬臂梁桥的一个很关键的部位，它的牢固程度很大程度上决定着桥梁能否维持安全通行。牛腿处梁高，突变减小，截面凹折转角多，而要传递的集中力数值非常大，且频繁承受车辆冲击力作用，所以是受力非常复杂的部位，也是悬臂梁的薄弱环节。对牛腿加固可采取两种方案：凿除原牛腿的低标号砼，改为浇筑钢纤维砼。浇筑钢纤维砼时，在新老砼结合面上涂上环氧砂浆以促进两者的粘结；将挂梁从两个支点搁在主梁上改为以多支点搁在端横梁上。这样就使原牛腿上受力减少，但牛腿的砼则因破碎开裂，仍需凿除后重浇新砼。
　　参考文献
　　[1]赵金敏．混凝土桥梁结构裂缝与处治对策[J]．建材与装饰．2005
　　[2]肖建国，信志刚．公路桥梁施工质量监控[I]．内蒙古科技与经济．2005（2）

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