桥梁工程常见病害及加固措施

维普资讯 http://www.cqvip.com ２００７年第１２期　（总第１６６期）　黑龙江交通科技　ＨＥＩＬＯＮＧｄｌＡＮＧ　ｄｌＡＯＴＯＮＧ　ＫＥＪＩ　Ｎｏ．１２，２００７　（Ｓｕｍ　Ｎｏ．１６６）　桥梁工程常见病害及加固措施　王继东’。徐力彬　（１．龙建路桥股份有限公司第－－－ｒ程处；２．哈绥高速公路哈尔滨处哈尔滨所）　摘要：随着交通运输事业日益发展，我国现有公路桥梁所承受的荷载呈现出新的特点：交通量不断增大；重　型车辆增加及超载现象严重；超限运输的出现和增加。这使得公路桥梁负荷日趋加重，桥梁承载力普遍不足。　按现在桥梁和运输状况，桥梁的承载能力和通过的车辆荷载是公路与运输的矛盾之一。公路旧桥具有荷载等　级低、使用年限长的特点，大部分旧桥都存在技术资料缺失，旧桥的老化，破损和设计荷载标准的陈旧等问题突　出。加强公路旧桥的管理，正确评估旧桥的承载能力，并进行维修和加固，从而提高旧桥的承载能力，充分发挥　旧桥的作用，使其保持良好的工作状态，确保公路运输的安全，是公路管理部门的一项主要任务。　关键词：旧桥；桥梁病害；加固　中图分类号：Ｕ４４５．７　１　１桥梁病害分析　文献标识码：Ｃ　文章编号：１００８—３３８３（２００７）１２—００９８—０１　（３）锚喷混凝土加固法。　桥梁长期在自然环境和使用环境的作用下，总会逐渐产　程。造桥梁结构可靠性降低的主要原因有：车辆的超限运　输、结构的老化与病害、设计标准的提高、意外碰撞等。　桥梁病害的定义一般都由定性标准和定量界限两部分　组成。定性标准从病害的形状和表象上进行界定，以从外观　上将病害明显区别开，它是确定病害种类的主要依据；定量　界限是从便于检查和处理的角度出发人为确定的界限。钢　借助高速喷射机械，将新混凝土混合料连续地喷射到已　而增大桥梁的受力断面和补强钢筋，加强结构的整体性，使　其能承受更大的外荷载作用。　（４）粘贴钢板（筋）加固法。　当交通量增加，主梁出现承载力不足，或纵向主筋出现　严重腐蚀的情况时，梁板桥的主梁会出现严重的横向裂缝。　采用粘结剂及锚栓，将钢板粘贴锚固载混凝土结构的受拉缘　或薄弱部位，使其与结构形成整体，以钢板代替增设的补强　钢筋，达到提高梁的承载能力的目的。　（５）改变结构受力体系加固法。　这种加固、改造方法是通过改变桥梁结构受力体系，达　到提高桥梁承载能力的目的。如：在简支梁下增设支架或桥　墩，或把简支梁与简支梁纵向加以连接，由简支变连续梁，或　在梁下增设钢衍架等加劲或叠合梁等，以减小梁内应力，达　到提高梁的承载力目的。　（６）体外预应力加固法。　对于钢筋混凝土或预应力混凝土梁或板，采用对受拉区　施以体外预加力加固，可以抵消部分自重应力，起到卸载的　（７）增设纵梁加固法。　生衰变现象，造成桥梁可靠性降低，这是一个不可避免的过　锚固好钢筋网的受喷面上，凝结硬化而形成钢筋混凝土，从　筋混凝土桥梁的常见病害主要有：裂缝、混凝土碳化及钢筋　锈蚀、梁体表面剥蚀、结构构造的破坏、地基不均匀沉降引起　的破坏等。　钢筋混凝土桥梁按照病害不同的严重程度可分为四类。　（１）完好或基本完好：桥梁结构基本满足上述要求，与　建造时比基本没有可观测到的病害。　（２）轻微损伤的病害：这类病害并不影响结构的承载　力、刚度、完整性及其使用功能，但要消除由于它们造成的损　伤则需要额外的费用，有时还要在使用过程中对结构作系统　的观察。　（３）一般性损伤的病害：这类病害虽不一定影响结构应　时还影响观感，使人们有不安全感。　有的承载力，但却使它们的使用性能下降，维护费用增大，有　作用，从而能较大幅度的提高梁的承载能力。　（４）严重性损伤活破坏性损伤的病害：这类病害往往表　现为所采用的材料强度不足，或者构件残缺有伤，或者所选　取的构件截面尺寸不够，或者所安装的连接构造质量低劣或　使用环境恶劣Ｏ　在墩台地基安全性能好，并具有足够承载能力的情况　下。可采用增设成灾能力高和刚度大的新纵梁，新梁与旧梁　相连接，共同受力。由于荷载在新增主梁后的桥梁结构中重　２旧桥上部结构加固、改造技术　（１）桥面补强层加固法。　新分布，使原有梁中所受荷载得以减小，由此使加固后的桥　梁承载能力和刚度得到提高。当增设的纵梁位于主梁的一　侧或两侧时，则兼有加宽的作用。　（８）拱圈增设套拱加固法。　在梁顶上加铺一层钢筋混凝土层，一般先造除旧桥面，　使其与原有主粱形成整体，达到增大主梁有效高度和抗压截　面强度、改善桥梁荷载横向分布能力，从而达到提高桥梁的　承载能力的目的。　（２）增大截面和配筋加固法。　当梁的强度、刚度、稳定性和抗裂性能不足时，通常采用　当拱式桥梁的主拱圈为等截面或变截面的砖、石或混凝　土等实体板拱时，且下部构造无病害，同时桥下净空与泄水　面积容许部分缩小时，可在原主拱圈腹面下增设一层新拱　圈。即紧贴原拱圈底面上，浇筑或锚喷混凝土新拱圈，外形上　就像时在原拱圈下套做了一个新拱圈。　（１）扩大基础加固法。　增大构件截面、增加配筋、提高配筋率的加固方法。这种方　３　旧桥下部结构加固、改造技术　法是在梁底面或侧面加大尺寸，增配主筋，提高梁的有效高　度和抗弯强度，从而提高桥梁的承载力。　・（下转第１０１页）　９８・　维普资讯 http://www.cqvip.com 第１２期　富锦松花江公路大桥桥位选择　总第１６６期　泄洪条件有所改善。两岸引道受横向水流影响程度较Ａ桥　比１９７６年和１９９３年河道地形图，该岛屿已经向下移动约　址轻。河槽靠近右岸，右岸滩地宽度是左岸滩地宽度的一半　５００　ｍ，离Ｂ桥址上游约３５０　ｍ。建桥后会引起该岛屿变化，　左右。由于桥址也是位于绥滨城区下游，绥滨城市堤防均处　容易导致航道改变。因此，该桥位不但需要较大的通航净　于建桥产生的壅水影响区内。主槽江面分成３股主要水道，　空，还需要采取一定的航道稳定措施。　总宽约１　５００　ｍ，水道宽阔，主槽内必将修建大型桥墩，增加　Ｃ桥址：位于长１　３００　ｍ直线航线江段，桥位上、下游各　桥前壅水值。　约５００　ｍ，桥址轴线与现有航线基本正交。该处为嘎尔当浅　Ｃ桥址：主槽靠近河道右侧，其方向与河道方向不一　滩，航线经常摆动。１９６９年前，航道在庞监督通左侧通过，　致，交角约为２０度。桥轴线与主槽方向基本正交，河滩内引　后航道淤滩变浅改为现在航道。目前航道中心线基本在庞　道呈“Ｃ”型布置。该桥位庞监督通与左岸间水道宽约　监督通与左岸间水道的中间，该处水道宽为１　５００　ｍ，航道左　１　５００　ｍ，为主要水道，主流流势相对稳定，不易变化，水流集　右侧均为浅滩。该桥位上下游航道直线段长度不满足要求，　中，利于洪水宣泄。大洪水方向与桥轴法线交角较小，比较　宜采用较大的桥梁跨径跨越主航道。　有利于洪水宣泄。但在主槽内将修建大型桥墩，增加桥前壅　Ａ、Ｂ、Ｃ三桥址处现有航线均不满足航运要求，宜采用　水值。北岸引道在河滩部分汛期容易受横向水流影响，淘刷　大跨径桥梁，减少对航运的影响。从通航角度讲，Ａ桥址优　引道坡脚。由于桥址位于绥滨城区下游较远处，对绥滨城市　于Ｃ桥址，而Ｃ桥址又优于Ｂ桥址。　堤防影响相对较小。　４．３城镇规划协调方面　综合考虑，在桥孔泄洪方面，Ｃ桥址优于Ｂ桥址，而Ｂ桥　Ａ、Ｂ、Ｃ三个桥址均符合城市规划，同时也为未来因建　址又优于Ａ桥址。　桥引起城市规划的调整留有余地。　４．２通航影响方面　因此，从与城镇规划协调角度看，三个方案没有大的区　Ａ桥址：受左岸上游绥滨渡口堤防控制，上游航线稳定，　别。　航线长约４　０００　ｍ。桥位下游为绥滨下浅滩，航线多变。但　４．４工程量比较　从１９７６年航线图看到，无论航线怎样变化，都会在沙河子通　各桥址按混合梁斜拉桥方案计算工程量，各桥址桥长、　与马家通间宽约６００　ｍ的水道内。航道中心线与桥轴法线　钢筋、混凝土等主要工程数量相差不大，但Ａ桥址两岸引道　夹角约为４Ｏ。，并且桥位下游航线方向急剧改变，为满足通　里程最长，Ｂ桥址次之、Ｃ桥址最短。　航要求，需要采用大跨径桥梁。　５主要结论　Ｂ桥址：位于长１　５００　ｍ直线航线江段，桥位上游约　综合上述各方面分析比较，Ｃ桥址引道长度最短，桥孔　１　１００　ｍ，桥位下游约４００　ｍ，桥址轴线与现有航线交角均为　泄洪条件最好，按目前通航条件看Ｃ桥址虽桥址前后航线　８５。，不满足通航要求。该处为绥滨下浅滩，航线多变。１９５８　短而多变，但桥址轴线与现有航线基本正交，通航条件最好。　年前，航道在樊梨花通左侧通过，后航道淤滩变浅，１９６０年　因此我们推荐Ｃ桥址作为大桥备选桥址。　后航线改移在现在位置。桥位上游约２５０　ｍ为小东流通，对　收稿日期￣２００７—０７—１２　（上接第９８页）　（４）桥台新建辅助挡土墙加固法。　桥梁基础扩大底面积的加固，称为扩大基础加固法。此　由于桥台台背水平土压力过大，引起桥台倾斜，应设法　法使用于基础承载力不足或埋深太浅，而墩台又是砖、石或　采取平衡桥台后壁的土压力处理，在台背之后加建一挡墙，　混凝土刚性实体式基础时的情况。　以抵御过大的土压力。　（２）增补桩基加固法。　（５）墩台拓宽方法。　当桥梁墩台基底下由软卧层，或墩台基础未下至坚硬岩　利用旧桥基础，靠墩台盖梁挑出悬臂加宽部分，以便安　层时，墩台发生沉陷；当桥梁墩台采用桩基础，而桩的深度不　装加宽的上部结构。此种情况为只加宽墩台上部的盖梁，墩　足，或由于水流冲刷等原因使桩发生倾斜。对此，采用增补　台身和基础则不需予以加固。　桩基加固法是一种常用而且有效的方法。这种加固方法是：　４结论　在桩式基础的周围补加钻孔桩，或打人钢筋混凝土预制桩，　随着我国高速公路建设和发展。逐步建成全国干线、高　扩大原承台，以此提供基础的承载力，增强基础的稳定性。　速公路网，其中原有公路将发挥从干线到支线、到各地分散　（３）钢筋混凝土套箍或护套加固法。　物流的重要作用。因此，研究延长既有桥梁使用寿命的方　当桥梁墩台由于基础埋置深度不够，或因施工质量控制　法，力求加以充分的利用，使有限的建设资金用于当前急需　不严等原因，导致墩台开裂破损时，有时会出现贯通裂缝，可　的工程，这是一项十分重要的任务。本文针对桥梁的各种各　采用钢筋混凝土围带或钢箍进行加固。加固时一般在墩身　样病害，分￣－ＪＮ类进行了分析，从多角度讨论了病害发生的　上中下分设三道围带，其间距应大致相当于桥墩侧面的高　原因和治理，详细地表述了桥梁加固方法，充分证明了使用　度。每个围带的宽度，则墩台损坏严重，如有严重裂缝及大　现代建筑材料对旧桥梁修复、加固和改造技术，使其恢复往　面积表面破损、风化和剥落时，则可采用围绕整个墩台设置　日的生机的重要性。　钢筋混凝土护套的方法进行加固。　收稿日期：２００７—０６—２８　・１０１・