关于高速公路桥梁病害的检测及加固 桥梁上部结构病害及常用的加固方法

　　摘要：近年来，我国桥梁工程建设取得了举世瞩目的进步，然而随着交通事业的发展和在役桥梁使用年限的增加，高速公路桥梁的病害问题日益突出，桥梁改造维修加固任务十分繁重，并且耗资巨大。本文阐述了桥梁病害的检测，探讨了桥梁加固方法。
　　关键词：高速公路 桥梁病害 检测 加固
　　中图分类号：U412.36+6文献标识码： A 文章编号：
　　 高速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。
　　一、桥梁病害的检测
　　 1、常规检查
　　 （1）对桥梁的总体尺寸各部分构件的截面尺寸、钢筋直径及布置、支座位置等进行详细的检测、记录。
　　 （2）对材料的性能如钢筋混凝土和钢筋的强度、弹性模量、污工拱桥的石料标号、砂浆标号等进行测定和了解.
　　 （3）对桥梁运营状况.特别是桥梁存在的病害进行反复的现场观测检查和了解，检查桥梁结构是否产生了位移和变形、混凝土施工质量如何、风化剥落情况以及局部的损伤、裂缝宽度、深度分布情况极其发展趋势；检查钢筋锈蚀的情况以及制作、伸缩缝、排水装置、桥面铺装等附属设施的功能及地基承载力功能等。
　　 2、鉴定检查
　　 （1）混凝土强度的检测
　　 ①无损检测法
　　 无损检测法又分机械（回弹仪法）和物理（超声波探测仪法）及两种综合进行的几种方法。由于单一的方法存在某些局限，测定结果不是很准确，故采用两种或两种以上的方法来综合评定，则可提高测试的准确度并使应用范围扩大。超声波速法与回弹仪两者的综合法比较容易，应用最广，可使测定的强度误差缩小到12%以内。
　　 ②钻取试样法
　　 若无损检验结果不能满足要求，在必要时，可采用从结构中钻取试样，在试验机上加载试验，测定混凝土的实际强度。取试样的部位既应具有代表性，又应为结构使用的安全所允许，而且要事先用钢筋定位仪确定主要钢筋的位置，并避开它。试件从实体上取下后，须仔细磨平，用高标号砂浆补齐，然后进行试验。这种检验方法的优点是既能做强度试验又能做弹性模量与密度试验，测定结果也符合实际情况。缺点是破损了结构、费工、试验条件要求较高。因此常用于测定精度要求高的含筋量较小的大体积混凝土。
　　 （2）裂缝检测
　　 检测内容：①裂缝发生的部位、走向、宽度、分布状况以及大小和长度等；②裂缝的变化发展情况。观测裂缝的仪器一般有塞尺、手持式读数显微镜。也可采用长标距裂缝应变片、千分表引伸仪等。在观测裂缝时，要求记录气温的情况。因为气温降低时，结构的外层比内层冷却的快些，因而表面收缩较快，这时裂缝呈现的较大，当气温增高时则情况相反。裂缝的评定应根据我国在《公路养护技术规范》中对桥梁技术状况评定标准及裂缝宽度做出的规定，只要裂缝的宽度和数量超过规范的范围和限度就必须进行修补与加固，否则，会导致结构恶化，降低桥梁的承载能力和使用寿命。
　　 （3）承载力的检测
　　 ①分析计算法
　　 首先对被检定的桥梁结构进行检查（搜集资料、现状检查、材质与地基的检验等），然后将检查所得的有关资料和检验测量结果，运用桥梁结构计算理论及有关的经验系数进行分析计算，从而评定出桥梁的安全承载能力。分析计算法又分为经验系数折算和理论计算两种做法。经验系数折算法是以桥梁原有设计荷载等级为基础，同时考虑桥梁损坏程度、材料老化程度、桥面行驶条件、实际交通情况、桥梁建造使用期限等因素，折算出桥梁安全承载力的方法。承载力由下式所得：P=P0K1K2K3K4。
　　 ②荷载试验法
　　 荷载试验法分为：静载试验和动载试验。静载试验的加载量一般为设计荷载的0.8~1.0 倍，试验前应先进行估算。如果原桥的病害较大，初步判定承载能力将降低，则加载量可先低一点，逐步加载；若需要进行超载试验，可逐步提高加载量，但要谨慎，加强检查，加载方法采用时间短的方式，通常是采用车辆进行加载。测试内容包括应变、挠度和裂缝。梁桥的控制截面为跨中截面和支座处；拱桥则为拱顶、L/4处、拱脚截面；测试横向对称加载或偏载情况下原桥的应变、挠度和裂缝的数值及变化情况，其残余变形部分应符合在容许范围之内。测试结果要与预估值进行比较，而不宜直接与规范规定值进行比较。动载试验法主要是通过对桥梁载在动荷载作用下产生的动力系数、自振频率和阻尼数据进行分析，求得桥梁的实际承载能力。
　　 ③实物调查比较法
　　 此法是由实际交通情况来检定桥梁承载力的动态求法。它是对被检定桥梁进行相当长期的观测，根据桥梁通过的车辆荷载，测定车辆通过时桥梁各主要部位的挠度（跨中或产生挠度最大处）、应变、应力、裂缝开展情况等数据，然后对这些数据进行统计分析，从而得出桥梁可以承受的荷载等级。
　　二、桥梁加固方法
　　 1、 桥面铺装加固。
　　 （1）局部修复凿补法。将水泥混凝土铺装层的表面凿毛，深度以使骨料露出为准；用清水冲洗干净断面并充分润湿，涂刷上同标号的水泥砂浆（或其他粘结材料），最后在桥梁承载能力容许范围内，铺筑一层1~5cm 厚的水泥混凝土铺装层。
　　 （2）重新浇筑混凝土面板。桥面板的破裂和其他损坏特别严重，混凝土质量或施工状况特别不良，且无适用的修补方法时，就必须采用重新浇筑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，必要时铺入适量短钢筋，配置上1~2 层钢筋网，浇筑整体化混凝土。
　　 （3）桥面补强层加固法。即在旧有桥面上，重新加铺一层混凝土或钢筋混凝土补强层，此方法既修补已出现裂缝、剥离等损坏的桥面板，又能加高原有梁板的有效高度，增加梁板的抗弯能力，改善铰结梁板的荷载横向分布，从而提高桥梁的承载能力。
　　 （4）其他方法。如加铺一层沥青混凝土，采用混凝土粘结剂或环氧树脂材料修补法，钢纤维混凝土修补法，聚合物混凝土罩面法等。
　　 2、伸缩缝的维修。
　　 （1）U 形锌铁皮伸缩缝的维修。当其锌铁皮老化，开裂，断裂时，应拆除并更换为新型伸缩缝；当其软性填料老化脱落时，先清除其缝隙泥土，重新注入新的填缝料，当其铺装层破坏时，应凿除重新铺筑，凿除破损部位应划线切割，清除旧料后再浇筑新面层。
　　 （2）钢板伸缩缝的维修。当其钢板变形，螺栓脱落、不能正常运行时应及时拆除并更换为新型伸缩缝，当钢板与角钢焊接破裂时，应消除污垢后重新焊牢，当梳龄断裂或出现裂缝后，也要采取焊接方法进行修补。
　　 （3）橡胶伸缩缝当其橡胶老化，脱落，角钢变形，松动时，应拆除并更换为新型伸缩缝。
　　 （4）桥面伸缩缝的维修，更换应在保证质量的基础上，尽量缩短工期，减少对交通的影响。
　　 3、钢筋锈蚀的维修。
　　 （1）凿除松脱、剥离等已损坏部分混凝土。
　　 （2）对钢筋作除锈处理，并清理混凝土面上灰尘，对钢筋除锈后即进行防锈处理。
　　 （3）涂以环氧脱液等粘结剂。
　　 （4）立模、配料浇筑，或喷浆，涂抹施工。
　　 （5）对新喷涂或浇筑混凝土面进行表面处理。
　　 4、墩台基础的加固。
　　 （1）基础加固方法。常用的有水泥灌浆加固法；扩大基础加固法；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。
　　 （2）墩台加固方法。常用的有钢筋混凝土套箍或护套加固贯通裂缝的墩台法；用支撑法或增设挡土墙法处理墩台滑移，用顶升法加固产生过大沉降的桥梁结构等。
　　参考文献：
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