钢筋混凝土桥梁加固维修技术探析

钢筋混凝土桥梁加固维修技术探析

发表时间：2014-09-03T08:13:27.513Z 来源：《科学与技术》2014年第5期下供稿作者：苏伟宏[导读] 常言道：“世间万物必经之路分为四个历程，一为产生、二为发展、三为衰老、四为消亡。”

吴川市地方公路管理站苏伟宏摘要：21 世纪是一个多元化的世纪，它相对于改革初期，经济迅速发展，人们的生活水平逐渐走向小康，周围的建筑越来越高，桥梁越来越长，越来越宽，工路上的车子越来越多；经济的发展带动了全球建筑行业的迅速发展，从而带动了建筑材料的革新。其中桥梁就是建筑行业中的一类，文章主要关于钢筋混凝土桥梁的加固维修技术进行探析。

关键词：桥梁导致的事故；桥梁主要的几大威胁；加固维修常言道：“世间万物必经之路分为四个历程，一为产生、二为发展、三为衰老、四为消亡。”对于桥梁结构也同样遵循这一个规律。自改革开放至21世纪的今天，由于时代背景的跨度，人的主观思想也随之改变。而在过去修建的桥梁，当时的设计工程师由于受到了当时的环境、施工的材料、施工的工具等一系列的影响，设计思路也受到了限制，最后选出一套最适合的方案进行实施，可是对于交通量迅速增长的今天，对于桥梁（过去修建的）而言是加快衰老，更快走向死亡的道路。今天的桥梁设计工程师们所要面对的，一方面是对于扩建出来的桥梁进行设计，另一方面则是对于桥梁（过去修建的）进行相应的检测和评估，对于评估结果为恶劣的（根据恶劣的程度，判定进行拆掉重建或加固维修）需要加固的桥梁采取相应措施，对其加固维修。 2003 年，交通部相关部门做过相应的调查，截止到 2003年，据统计，我国的桥梁总数约达三十万座，而全国的危桥将近一万座。

一、桥梁导致的事故（实例）

事故一，发生时间为1999.1.4晚上的6时50分，地点位于重庆市江县城区的一座钢管拱桥，事故发生情况如图1.1，属拱桥整体垮塌，

事故受害导致40人死亡，原因是由于工程质量而导致的重大的责任事故。

事故二，发生时间为2001.11，地点位于宜宾小南门桥，事故发生情况如图1.2，属桥面部分垮塌，事故受害未知，原因是由于吊杆年久失修和严重锈蚀断裂。

事故三，发生时间为2004年，地点位于辽宁盘锦田庄台大桥，事故发生情况如图1.3，属桥脆性断裂，事故受害未知，原因是由于第9

孔悬臂端预应力结构瞬间脆性断裂。

事故四，发生时间为2006.4，建于1974年，地点位于甘肃姚河大桥，在甘肃省道德306线上，事故发生情况如图1.4，属岷县县城以北

的500米处，桥总长200多米，桥身宽度为8米，事故受害未知，原因是大桥断裂导致的事故。

二、桥梁主要的几大威胁

1.桥面关于铺装病害

桥面铺装层病害所显现的形式最主要为桥面伸缩缝处的铺装破损，铺装层的剥落，铺装层纵横向的裂缝。其中造成这一病害，冲击载荷是罪魁祸首，而桥梁的承载结构功能的衰退是帮凶。

2.桥面关于伸缩缝病害

伸缩缝由于设置于梁端相对于其它部位较薄弱的部位，而且受来往车辆频繁不断的载荷作用以及受温度不断变化的影响，促使伸缩缝不断的变形，所以伸缩缝是很容易遭到损坏的。造成伸缩缝病害的原因总结为：

（1）由于设计的不周全而造成的伸缩缝损坏；

（2）由于设计师对于梁（板）预制尺寸和桥墩台施工没有很好的准备好，造成设计的间隙和实际板端的预留间隙差异大而造成的伸缩缝损坏；

（3）由于设计不够严谨，造成实际与设计的伸缩量不符，而造成的伸缩缝损坏；

（4）由于设计师对于桥梁选型不当而造成的伸缩缝损坏；

3、钢筋锈蚀

在桥梁的下部结构以及盖梁、桥台和墩柱等都会发生类似的病害，主要原因为钢筋锈蚀与混泥土剥落等。一般将此分为两种情况：一种是指先锈后裂，主要是由于桥本身的保护层太薄，以至于钢筋显露出来或者水渗透进去等，导致钢筋在水与空气中氧气的化合作用下锈蚀，以至钢筋膨胀，混泥土脱落。另一种是指先裂后锈，主要是由于混泥土比配的比例，导致混泥土没有体现它的作用，或因为后期外界的压力导致混泥土开裂以致剥落后，钢筋显露出来或者水渗透进去等，导致钢筋在水与空气中氧气的化合作用下锈蚀，钢筋锈蚀部分体积膨胀，使得混泥土沿着钢筋的纵向出现裂缝，促使混泥土与钢筋相互的粘结力遭到破坏，而锈蚀会促使钢筋有效受力面积减少，锈蚀的部分再随着环境、外界压力下，面积逐渐扩大，造成桥梁的一些结构构件，承载能力降低，裂缝增大等，更严重的就是结构被彻底破坏。

三、钢筋混凝土桥梁加固维修技术

对于整修桥梁的方案，立即采取相应的措施，专家组通过对于桥梁的现状、已有病害的形成原因、桥梁的使用情况及之后桥梁可能的发展趋势进行科学的系统性的分析与研讨，实行“安全、经济、实用、美观”的原则对其维修加固。对于每座桥梁的加固要求必须绘制相应的设计图纸，以及对于施工图预算的编报。相对于一些极个别相对施工工艺复杂，施工难度大的桥梁进行加固维修时，也需同时做好相对应桥梁的施工组织方案设计。此外对于加固桥梁方案的选择、相应尺寸的拟定力求最为实用及有效，于此同时施工方法是否可行也是至关重要。下面列几种比较常见的桥梁病害加固维修方法：

3.1 基础冲空

基础冲空，主要是用灌注素混凝土将冲空的部位填充，混凝土的选择要求标号大于C20。

3.2 对于桥梁主拱圈，加固有纵向裂缝的地方一般常用的方法有拱腹加固和拱背加固，根据交通、河道水流量、安全等因素选择相应的加固方法。一般加固采用拱腹，一是拱圈衬砌加固，二是加固采用拱肋横系梁，降低了成本，也节约了材料的用量。

3.3 对桥梁的桥面及附属设施的损毁进行维修桥梁附属设施有桥头护岸、锥坡等，是相对最容易遭受水损坏的部位，将这类的损毁修复，主要是采用原结构的修复方法。由于受到人为和车辆的破坏，桥面会受到损伤，这严重影响车子的行使和路人的行走安全。对于桥梁附属设施的损坏。对这类的病害，根据它的数量、损坏程度和原构件预估的可利用价值，主要采用拆除重建或者维修更换。

3.4 由于建造桥梁地基的不均匀，造成桥台沉降，侧面的筑墙外倾或开裂对这类的病毒，主要采用的方法是“支撑加固”，可以理解为，在桥的侧面外倾的地方建支支撑墙（支撑墙主要是用浇混泥土或浆砌片石等一系列材料修建）。

3.5 针对于一些危桥的处理

首先按照《公路桥梁技术等级评定标准》，每座桥梁都需要建立相对应的技术档案中，以确定桥梁技术的等级；实行对三、四类桥梁的跟踪管理。一般只要桥梁被确定为危桥，首先是出于对行人的人生安全的保护，会实行限速，限载和安全警示，与此同时即刻向上级领导反应，早日争取资金的流入，早日对危桥进行加固维修技。

四、针对桥梁加固施工的质量控制

4.1 对图纸严谨把关

关于桥梁设计工程师的设计图纸要充分考虑到力学体系的分析、几何尺寸的拟定、施工因素和构件组合的型式的影响，对于图纸，要求“精心设计”，并能主动上报自己的设计图纸，经过一系列的审核。

4.2 严谨工艺操

混泥土的比配比例，钢筋的焊接好坏到浇筑这一系列连续的工序每一步都需要严格的把关且需要定期性的对混凝土进行抽取试件检测，以防一些隐蔽工程的发生。

4.3针对材料的严格要求

在桥梁加固维修施工的工程中，采购的水泥、钢材等一些外购的材料必须要有产品的合格证和相对应的厂家的证明，进场的材料，规格型号必须与设计图纸相符合；对于砂石的材料必要的时候为了确保材料质量是否符合施工规范的要求，要求检查它相关的技术指标。

4.4 规范的管理

对于桥梁加固维修施工的项目，实行合同管理和监理模式。根据对近期已被维修加固的桥梁的状况（外观质量、老桥病害维修后有无发展、使用情况）评估，加固维修的效果显著，也符合桥梁正常使用的要求。

五、总结

桥梁病害的不确定性，造成了桥梁加固维修没有固定的理论体系，所以钢筋混凝土桥梁加固维修技术是一项永久性的具有较强实践性和探索性的工作。随着研究工作的深入与广大的科研人员的努力，会研发新的材料和新的技术应用于今后的桥梁加固维修，拓展伟大的事业。

参考文献：

[1]崔国喜，潘发晶，混泥土桥梁补强加固技术[J].华北水利水电学院学报，2002，23（3）：21~235