道路桥梁常见结构病害及其加固技术措施

摘 要：随着我国社会经济快速发展的同时，交通量也持续不断加大，为道路桥梁的工程施工带来了困难和挑战。道路桥梁在外界环境的不断影响下，其质量及使用功能方面会有一定程度的下降，所以在进行道路桥梁的工程施工时，不仅要关注前期的方案设计，还要重点估测道路桥梁的损伤状况。本文主要分析了道路桥梁常见的结构病害，并提出了道路桥梁的加固措施，为道路桥梁的结构安全提供了一定的参考。
关键词：道路桥梁；结构病害；加固；技术措施
引言：
当前形势下，人们对交通的便捷程度有了更多的要求，机动车的数量也在日趋增长，很多的道路桥梁已经无法达到当前运输量的需求，造成严重的负荷运作情况。当道路桥梁出现结构病害时，不仅会减少其使用年限，还会带来严重的经济损失，给交通安全带来了极大的隐患。现阶段路桥坍塌等事故频繁出现，因此，对防范道路桥梁的结构病害以及对道路桥梁的加固工作是非常重要的。
一、道路桥梁常见的结构病害
1.桥面铺装层产生裂缝
造成桥面铺装层裂缝的原因主要包括：道路桥梁在施工过程中，当温度变化幅度较大的时候会出现裂缝，如今我国的桥面铺装层大部分是半刚性结构，不仅能将铺装层的强度加大，还能提高压实度。但桥面铺装层会很大程度上受温度波动的影响，尤其是温差较大的北方地区，出现这种裂缝情况的机率较大。此外还受到车辆行驶的影响，行驶在道路上的车辆经常会出现急刹车以及超载情况，会对桥面造成挤压和磨损，从而导致裂缝的出现。最后是混凝土的配比出现失误，施工人员对初凝期的锯缝没有掌握准确的时间。
2.路桥地基沉降不均匀
当路桥地基沉降不均匀的时候，路桥面就会受力不均匀，造成路桥面出现裂缝。而出现这种情况的原因，首先是工程前期没有进行合理的设计和勘探，在施工前设计师应该前往施工现场进行勘察，再做出合理的设计图纸；其次是实际施工中操作不规范，可能有偷工减料的情况出现；还会受到环境的作用，如果周围的其他工程打桩深挖不规范，会使工程地基不稳固。
3.梁端头局部破损
这种情况的破损是很难修复的，当梁端头塑封出现变形和损坏的情况时，其原因首先为工程前期的设计中存在失误，并没有进行科学的设计，对伸缩量值计算不准确；其次是施工中的操作失误和日后的养护工作不到位，桥梁的结构被破坏，使用年限也会相应减少。
4.混凝土的碳化
当空气中的CO2与混凝土中的Ca(OH)2发生化学反应时，会形成新的物质CaCO3，将会造成混凝土炭化，使其PH值不断下降，而混凝土里面的钢筋通常不进行防腐工作，很容易使钢筋被腐蚀，严重可造成安全事故。
二、道路桥梁加固原则
1.前期全面勘察
在进行道路桥梁加固设计前，需要对现有的工程结构进行勘察和分析，在对道路桥梁的整体结构构造和性能掌握之后，要分析结构的承载力，再将具体的加固方案确定下来。
2.最大化利用
道路桥梁在进行结构加固之后，仍然有一定承载力，在进行结构加固的时候要避免对原结构产生破坏，确保其完好的使用性能，而现存的构件中要做一定的承载性和可靠性检测，尽可能的保留原有构件。
3.优化设计方案
在道路桥梁结构加固的设计环节中，可以设计多种方案以供选择，并不断进行方案优化。要充分考虑到工程整体的经济指标，以及结构加固的技术水平，要选取最合理的方案和施工方式，避免受到环境及部分构件的影响，在允许期限内尽可能将工期缩短。
4.注重总体效应
尽管道路桥梁的加固过程只是将危险组成构件进行加固，但还要把完成结构加固之后的整体体系变化加以分析，因此在进行桥梁结构加固之前，要将整体情况做全面分析，确保桥梁结构的完整性。
三、道路桥梁加固技术措施
1.桥梁裂缝的修补
1.1表面喷涂
表面喷涂指的是将受过凿毛操作的裂缝之中，把密度和粘度较大的水泥砂浆喷涂在里面，形成保护层，以修补裂缝。在进行喷涂法的裂缝修补之前，需要将喷涂表面的污垢清洁干净，一定要将表层的杂质都去除之后才可以进行操作。
1.2表面处理
在桥梁裂缝的修补过程中，当遇到微小裂缝的时候可以进行表面处理，这种方式的优势是操作步骤简单便捷，仅需要在桥梁微小裂缝的地方用填料以及防水材料进行涂抹。尤其要考虑的是此方式在进行裂缝宽度会经常改变的裂缝中，一定要使用具有伸缩性功能的填充材料来进行操作。
1.3注浆
这种方法是指在桥梁的裂缝当中，注入一些水泥或者树脂，来增强桥梁在使用过程中的持久性，以及桥梁本身的防水性能。此方式在裂缝里面注入的材料通常为环氧树脂材料，要想使桥梁更具稳定性，可以把环氧树脂材料和钢钉共同进行使用，不仅能够增强桥梁的强度，还可以避免裂缝继续扩大。
1.4封闭粘结钢板
这种方式的具体操作步骤是，当桥梁中的钢筋混凝土结构构件出现主应力裂缝时，一定要首先处理裂缝问题，在处理完成之后再进行钢板的粘结，最后需要对钢板做一定的加压工作。
1.5填充
填充的具体操作方式主要被应用在桥梁中裂缝较大、宽度较宽的情况当中，其主要的施工方式为，在桥梁裂缝的地方先开凿一条深度较深的槽，再往槽中填充环氧树脂、沥青及水泥砂浆等一些填充补强材料。
2.桥梁结构的加固
2.1增加桥体纵梁
根据相关的实验资料可以得知，当桥梁中的桥体纵梁进行一定程度的增加之后，桥梁桥体的载重量可以增强四分之一，主要是由于当纵梁增加时，桥体也相应的被扩大，并且能够达到一定的跨度，在这种状态下可以提升自身的载重力。
2.2扩大桥梁面积
如果桥梁的面积被扩大，能够实现更多的桥梁构件，来一起担负桥梁本身的载荷，需要按照桥梁的实际承载量和使用用途，来确定桥梁面积的扩大程度。具体的操作方式主要包括两种，第一种是通过桥体钢筋的增加，使桥梁结构更具稳定性和可靠性；第二种是将桥梁的面积扩大，以提升桥梁的载重力。
2.3完善桥梁结构
在早期建筑的道路桥梁中，有很多其机构的设计和施工的技术都明显不足，部分结构设计的存在是多余的，反而增加了桥梁本身的重量。所以在当前的桥梁结构设计中需要不断改进设计方案，完善桥梁结构，以增强桥梁的强度。
2.4施加外部应力
这种方式主要是结合预应力来进行加固的，具体方式是对桥体构件施加原始应力，不仅能将桥体本身的重量减少，还能够使桥梁更加稳固，而且还可以避免桥梁出现裂缝以及延长使用期限。
2.5粘结外部结构
这种方式的应用范围往往比较广泛，对于任意一种桥梁的桥体都可以通过采用这种方式来进行结构加固，其主要措施是用粘合剂对桥梁的外部进行粘结，以增强其紧密度和承载力，并且能够让桥体中的每个部分都可以相互作用。
结论：
现阶段道路桥梁的加固技术是运用领域较为广泛，发展程度较好的一门技术，但道路桥梁的的加固施工是一项较为复杂的工作，需要对其不断改进和完善。在延长使用年限的同时还要争取提升道路桥梁的承载力，对道路桥梁加固技术不断研究和运用，可以更好的建设我国的交通事业，并且能够将施工过程中耗费的资源有所节约，为国家和社会带来一定的经济效益。
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