公路桥梁常见病害及加固措施

公路桥梁常见病害及加固措施浅析摘要：公路桥梁在运营使用过程中，难免会出现各种不同的病害。本文就公路桥梁出现的病害进行了概要描述，并就相关的加固措施进行了分析阐述。

关键词：公路桥梁；常见病害；加固；主梁；钢筋

公路桥梁在使用过程中，出现各种病害是不可避免的，这些病害不仅影响桥梁的美观，也影响桥梁的使用。如何采取有效措施对公路桥梁进行有效的维修与加固，以提升桥梁结构的承载能力和使用年限，进而达到节约建设资金的目的值得深入探讨。

一、公路桥梁主要病害

定性地衡量改建前后桥梁病害—即刚度及承载能力提高程度，目前常用“刚度提高度”和“承载能力提高度”两个指标，以及计算方法。两者反映的是全桥状况，前者指全桥刚度提高了的倍数，后者指全桥承载能力提高了的倍数。

（一）主拱圈裂缝

①主拱圈中波纵向裂缝，检查时常发现各孔中波波顶总存在纵向裂缝；

②肋、波连接处裂缝。各孔拱波与拱肋连接处大部分均发生裂缝；

③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大概10m范围内；

④横系梁裂缝。

（二）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。

（三）墩台身裂缝

桥墩上存在竖向裂缝，反映了施工时混凝土浇筑及水泥、骨料质量存在一定问题，但裂缝多为早期出现的许多裂缝，因年代较久，沿缝出现了白色晶体析出物。

（四）桥面伸缩缝损坏

造成桥面伸缩缝破坏主要是因为：一者，桥面清理不到位，导致伸缩缝凹槽填入大量硬物，受到大量荷载时，引起伸缩缝破坏；再者，当雨水渗透到伸缩缝中时，在重车反复作用时，积水受到强大的压力产生高压水，容易导致附近沥青混凝土松散、开裂；还有，当伸缩装置混凝土施工先于两端沥青混凝土路面层时，混凝土强度尚低时放张过早，引起伸缩缝处严重跳车导致伸缩缝损坏。这些都会导致整个桥梁主体结构受到损坏，降低了梁板和盖梁的安全性和耐久性，严重者甚至会引起交通事故。

（五）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，许多腹孔及立墙上常出现渗水痕迹，以致发现不少因长年流水侵溶悬挂着的“石笋”。腹拱圈及立墙上也多发生裂缝。

（六）钢筋锈蚀

这主要是混凝土的密实性不够以及钢筋保护层厚度不足或遭到破坏，而当钢筋发生锈蚀时，锈蚀部分的体积可膨胀至原来体积的10倍以上，从而对周围混凝上形成挤压，造成混凝土开裂、剥蚀、使截面有效尺寸减小，导致结构承载能力下降，锈蚀剥蚀，使截面有效尺寸减小，导致结构承载能力下降。锈蚀的直接后果是钢筋断面面积减小，对于以钢筋作为抗弯能力。钢筋锈蚀还会降低混凝土对钢筋的握裹力，锈蚀物外流，在结构表面形成锈迹，影响结构美观。

（七）桥台后座及桥面变形严重

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。桥面纵向变形多呈波浪形，但高差尚不是很大。而桥面破碎现象甚为严重，在墩顶附近伸缩缝处裂缝尤其发达，以致破碎露筋。

（八）牛腿裂缝

牛腿裂缝大都发生在悬臂孔的主梁牛腿上，为支座附近竖直裂缝。多为支座钢板外移，钢筋外露，支撑其上挂梁，锈蚀严重。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。

二、加固措施方案

（一）原桥主梁加固增强方案

利用墩顶上两孔梁端空间设置现浇横向悬臂挑梁，其上安装预制的微弯板。

①在挑梁悬臂部分架设预制的人行道梁。两边桥孔人行道梁比主梁长，一端支承在边墩挑梁上一端支承在路堤上特设的支墩上，以避免加宽桥台。

②在人行道梁内侧的凸缘与旧桥面板间，用混凝土浇筑桥面加宽部分，桥面铺装层混凝土同时浇筑形成行车道，在桥面铺装层及桥面加宽部分，均设置了钢筋网，使整体性能加强。

③桥面伸缩缝设置在挑梁顶中心，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。伸缩缝中充填聚氨脂材料。

（二）清理桥面

原桥面多缺乏稳定而坚实的基层，整体性差，有必要将原桥面彻底清除，并挖除部分砂砾垫层(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。

（三）拓宽加固

①就地改建方案。为了不中断交通，就地改建就必须搭便桥，但搭便桥费用较高，且改建需拆除原有上、下部结构物，又需一笔可观费用。但改建后，各桥孔跨径标准全部结构都给人美观、耐用、可靠、全然一新的感觉。

②可不需搭便桥，只需适当控制交通，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。

（四）桥台后座加固

采用千斤顶半幅顶升法对老化、脱空和或损坏的支座进行调整和更换。同时将除去桥台后座上路面，改成30#钢筋砼单向简支预制板支承于两侧墙上，再用φ25mm的锚固钢筋使之与侧墙相接，并铺上一层砼桥面。在后座填料与钢筋砼板之间留下空隙，从而减少荷载作用引起的对侧墙的土压力，并增加基底摩阻力和侧墙抗剪能力。

（五）主拱圈加固

由于主拱圈受力大，原横系梁尺寸偏小，横向联系差，受到荷载；中击时裂缝多，属于薄弱构件，我们可以加大原横系梁截面的尺寸，把拱顶部分横系梁改为横隔板，加大梁的受力面积，使全拱宽共同受力，从而提高其承载力。同时可以在拱肋及拱波部分外面设置一层钢筋网，并喷射砼来加固拱圈截面，提高各孔的整体刚度，发挥更大的受力作用。

（六）悬臂孔主梁及挂梁牛腿的加固

由于牛腿是悬臂梁桥的—个关键部位，它是否牢固可靠是对桥梁能否维持安全通行起决定作用的因素之一。牛腿又是悬臂梁的薄弱环节，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。现有各种验算方法带有相当的近似性，还不能完全反映受力情况。

对牛腿加固可采取两种方案：