研究桥梁病害加固施工技术与案例分析

研究桥梁病害加固施工技术与案例分析

史世友

山西省晋中路桥建设集团有限公司山西晋中030600

摘要：针对桥梁病害与处理、加固，在简述桥梁病害的基础上，提出桥梁病害处理常见问题及处理措施，并结合实例，提出桥梁病害处理和加固施工中需要注意的关键问题，以此为保证病害处理和加固的有效性提供参考依据。

关键词：桥梁病害；病害处理与加固

从改革开放到现在，桥梁作为最基础的设施，在我国得以大量兴建，但由于桥梁建设初期设计、施工和设备等不够先进和完善，使早期建成的桥梁在趋于变化的环境下产生不同的病害，对桥梁使用造成影响，甚至产生安全事故。因此，必须重视并做好桥梁病害的处理与加固，根据桥梁实际情况，结合病害的类型与严重程度采取有效的技术方法。

1桥梁病害分析

桥梁病害主要有以下几种性状：

（1）桥身病害：拱脚及近拱脚部位开裂、台身开裂、翼墙裂缝、节点裂缝、斜向立柱裂缝。

（2）铺装病害：面板不平整、近桥台处受到冲击荷载后发生破碎，或桥面产生横向或贯通性纵向裂缝。

（3）伸缩缝病害：锚固件变形与损坏、由于砂石堵塞等原因导致功能受到影响、橡胶条严重老化或破损。

（4）吊杆或吊索病害：导管中的钢丝发生锈蚀、锚箱的顶部或侧部发生锈蚀、使用的黄油发生变质、锚杯没有顶盖、孔中有存水、封闭板钢筋锈蚀。

（5）附属结构病害：防撞栏开裂、支座保护层剥落、钢板不同程度的锈蚀[1]。

如果以上病害程度较轻，则行车舒适性会受到影响，提高汽车故障发生率；而当病害较为严重时，会对结构稳定性与安全性造成影响，引发坍塌等严重事故。为切实保证桥梁安全，应以病害类型和特征为依据，制定有效的处理和加固措施。

2桥梁病害处理常见问题与处理

不同桥梁在用途、结构等方面都有很大差别，但在桥梁病害处理中，很多方法都存在共性，以下介绍一些主要问题和处理办法。

（1）交通管制

为使桥梁病害处理能顺利进行，通常要在施工过程中进行交通管制，当车流量相对较大时，建议进行半幅通车和半幅封闭，当施工的半幅满足通车要求后，即可开发交通，对另外半幅进行施工。在必要的情况下，还可采用辅助措施，比如在行车区域的中部进行分道，设置必要的警示标志。

（2）裂缝处理

开工前需要对裂缝实施全面调查，掌握裂缝各项基本情况，如数量、长宽和分布，由于关键部位的裂缝会产生安全隐患，所以要逐一予以处理。通常当缝宽较小时，可使用修补胶直接封闭，而缝宽较大时，要进行低压灌浆。通过以上处理后，都能使结构达到最初的刚度，并且耐久性与整体性也会得以明显提高。

（3）梁板顶升

对墩身的橡胶支座进行维修或者是更换时，应先将空心梁顶升到指定高度。但这项操作由于空间较小，难以投入大型机械设备，变成一项十分复杂的施工，要以梁段支座相关技术规范为依据，结合墩身与桥台实际情况，选择合适的机械设备，并制定合理可行的施工方案。

（4）桥面翻建

对于新铺的桥面，可使用合成纤维或者是钢纤维混凝土，这无论是对保证抗裂性与抗磨性，都有很显著的帮助。在对桥面进行翻建时，应注意对原铺装层进行凿除时，避免破坏下层空心板，同时对旧混凝土进行妥善处理。将铺装凿开之后，若空心板已经损坏，则应逐一进行检查，确认是否能继续使用。如果产生裂缝，但依然可以符合使用要求，需进行高压灌注处理，然后在外侧均匀抹上环氧树脂[2]。

（5）吊杆与吊索的更换

为使吊索更换过程中不会产生安全问题，并保证桥面系实际高程不发生变化，需要增设临时支架与吊杆，同时还要对索力等指标进行严格监控，及时发现和处理异常情况。若需重新建设铺装层，则吊杆的更换需要在将原铺装完全拆除后实施。

3桥梁病害处理与加固案例分析

3.1工程概况

某桥梁于2010年正式投入使用，总长约1287.65m，为分离式大桥，净跨在60m左右。本桥采用下承式钢管混凝土系杆结构形式，以钢管混凝土为拱肋，以高强钢丝束为吊杆，按4m的间隔距离设置，采用墩头锚，引桥为20m长简支梁桥，桥梁的下部结构为柱式墩，基础采用钻孔灌注桩。

3.2桥梁病害

通过现场检测，本桥主要存在以下几种病害：

（1）上部结构

桥梁拱肋都有明显的脱空现象，系杆和桥面板之间的接缝，有较大的空隙，使系杆中的表面产生碱化泛白；吊杆防护套筒有裂缝和剥落；定位钢圈的锈蚀情况较为严重，且管中存在积水；防水罩上的接缝不够严密，防护橡胶和保护罩之间的接触处严重锈蚀，使导管中大量积水；对局部吊杆实施解剖后发现，在钢丝的表面已经产生铁锈，且为B级，因该吊杆处在积水顶面上部，所以积水顶面处锈蚀情况将更加严重。

（2）下部结构

墩身表面有轻微的粉化情况，且局部混凝土产生剥落、开裂和露筋。

3.3病害处理与维修加固内容

（1）桥面维修，处理桥面、防撞栏、伸缩缝及其周围的裂缝，当裂缝情况较为严重时，应予以更换。

（2）对于裂缝的处理，可使用两种处理方法，即表面封闭与灌胶封闭。

（3）更换吊杆，安装临时吊索或分配梁、对受力体系进行转换、拆除老化破损的吊杆、安装并调试新吊杆。

3.4病害处理与维修加固方法

（1）针对局部脱空病害，在充分考虑混凝土材料热胀冷缩基本特性的基础上，于日均气温相对较低的情况下对拱肋实施敲击检查，同时对面积相对较大的部位开展钻孔检查，根据检查结果，采用注浆的方法处理脱空，以高强度、无收缩浆料为注浆料，确保拱肋保持稳定。

（2）在吊杆更换过程中，由贝雷梁桁架与临时吊杆体系实现过渡，更换之前，对标高等参数予以精准测量。更换时，对桥面实际标高予以跟踪测量。对临时吊杆进行逐级加载后，要对拱脚应变、桥面实际标高及吊杆总伸长量进行准确测量。更换完毕后，对索力及桥面的实际标高进行二次测量，将其作为索力控制和调整的主要依据。另外，在更换的过程中还应采用标高与索力双重控制，两者同时考虑，在保证挠度的同时，使索力处于允许范围之内。

（3）为使裂缝灌注处理达到预期效果，施工中应对操作工艺予以严格控制，对灌胶嘴进行合理布置，用专门的泵机组灌胶。灌胶开始前，先用空压机检查裂缝是否密闭，保证裂缝得以有效封堵，避免漏气[3]。

（4）考虑到本项目任务繁重、工期紧张，故应建立完善的质量保证体系，在施工现场开展多点作业，所有工作面应同时展开施工，同时实行倒班作业，投入足够的人力与物力，使不同工序能够紧密衔接。

4结束语

（1）开工前做好交通管制宣传，并加强各项准备工作，制定有效的疏导方案，避免交通堵塞。

（2）在桥面翻建的过程中，应进行精心的组织防止桥梁其它结构受到伤害，使工程的质量与工期都能达到要求。

（3）对梁板进行顶升时，需要保证工序的合理性，并且要制定应急预案，备好各类冗余设备。

（4）对裂缝进行灌胶处理时，必须严格按照相关工艺规程操作，以确保灌胶的密实性。

（5）更换吊杆时，应采用标高与索力双控控制，避免挠度超过设计要求，并且索力应处在要求的范围之内。

参考文献

[1]韩焜焜，韩晶晶.基于桥梁病害的原因及加固技术的分析与研究[J].科技风，2017（16）：103-104.

[2]王技，钟海辉.软土地基桥梁病害成因分析及加固技术研究[J].筑路机械与施工机械化，2014，31（12）：90-93.

[3]李进洲，余志武，宋力，黄信浩，刘鹏，黄尚，陈丽芝.长益高速公路桥梁病害调查及加固措施[J].世界桥梁，2010（04）：75-78.