路橋加固改造設(shè)計要點(diǎn)分析

由于城市交通流量不斷增大、車輛載重量越來增大，超載現(xiàn)象也比較嚴(yán)重以及其它各種因素作用和影響下，經(jīng)過長時間使用后的市政路橋，路橋結(jié)構(gòu)會發(fā)生破損、危害、缺陷等現(xiàn)象，威脅到橋梁的正常使用。下面對幾種常見的病害時進(jìn)行一下介紹。

　　一、市政路橋病害的類型

　　1、裂縫

　　裂縫是市政路橋中最常見的一種的病害，幾乎所有的鋼筋混凝土橋梁都會隨著時間的推移產(chǎn)生裂縫。路橋的裂縫一般是由多種原因共同造成的，對市政路橋所造成的危害也是不一樣的。嚴(yán)重的裂縫，如一些較長較寬可以橫貫整個橋體截面的的裂縫或網(wǎng)狀裂縫，將會對市政路橋產(chǎn)生很嚴(yán)重的危害。同時，一些裂縫可以帶來其它的危害產(chǎn)生，如鋼筋銹蝕、混凝土破損等，這些病害與裂縫互相作用，將對路橋的正常使用以及使用壽命帶來非常大的影響。

　　2、混凝土碳化及鋼筋銹蝕

　　混凝土的碳化和鋼筋的銹蝕也是路橋中常出現(xiàn)的一種危害。當(dāng)這兩種危害發(fā)展的比較嚴(yán)重時，會產(chǎn)生比較多的順著鋼筋方向的裂縫。如果這種情況發(fā)展的比較嚴(yán)重，將給橋梁的安全性帶來致命危險。

　　3、混凝土內(nèi)部氣泡及毛細(xì)孔隙

　　橋梁的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)由于澆鑄時攪拌不均勻等原因就會在內(nèi)部產(chǎn)生一些氣體殘留，形成內(nèi)部氣泡或毛細(xì)管孔隙等，這些氣孔或微細(xì)管道為空氣、液體提供了向內(nèi)部滲透的通道，久而久之，內(nèi)部的鋼筋、混凝土結(jié)構(gòu)都會受到破壞，降低了橋梁的強(qiáng)度和壽命。

　　4、剝蝕

　　橋體結(jié)構(gòu)、表面等部位長時間經(jīng)過超負(fù)載壓力或汽車碰撞、刮碰及雨水浸蝕等，表面混凝土容易被剝蝕，主要表現(xiàn)在橋體表面發(fā)生的蜂窩孔、露石、脫落等，如果不及時對表面進(jìn)行修補(bǔ)，剝蝕部位將會越來越大，造成結(jié)構(gòu)損壞。

　　5、地基不均勻沉降

　　橋墩在多年使用中,除了要支撐橋體橫梁等上部結(jié)構(gòu)的重量外，還將承受自然界的風(fēng)力、水的沖擊力等各種力的作用。同時，由于現(xiàn)在載重汽車的重量越來越大，橋墩受到過重壓力,這些都會使橋墩地基產(chǎn)生不均勻的沉降。

　　二、橋梁病害分析

　　橋梁病害種類較多，原因也是錯綜復(fù)雜。下面對這些危害的原因做一下分析。

　　1、內(nèi)部原因引起的危害

　　由于混凝土自身凝固時產(chǎn)生的缺陷，例如氣孔、微細(xì)管道、氣泡等，使自然界中的雨水、腐蝕物質(zhì)等可以通過這些空隙就能滲入橋體結(jié)構(gòu)內(nèi)部，造成鋼筋腐蝕、混凝土損傷等破壞，影響橋體的強(qiáng)度和耐久性。

　　2、外部原因引起的危害

　　由于外部力量超過橋梁負(fù)載引起橋體結(jié)構(gòu)疲勞、裂縫、破壞等，以及施工時方法不正確引起的結(jié)構(gòu)裂縫、混凝土結(jié)構(gòu)損傷等。

　　3、裂縫原因的分析

　　通過大量實(shí)踐及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以說明，除外力碰壞外，其它所有的混凝土的損壞基本都是從首先出現(xiàn)裂縫開始的。因此，檢查混凝土結(jié)構(gòu)中損傷情況，第一步就是從對混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫開始調(diào)查、了解?；炷烈鹆芽p的因素比較多，歸納起來主要有以下兩種：

　　(1）由外荷載引起的裂縫結(jié)構(gòu)型裂縫

　　由外部載荷等引起的裂縫稱為結(jié)構(gòu)性裂縫，這種裂縫的產(chǎn)生原因、分布位置及裂縫寬度等均與橋梁承受的外部負(fù)載有關(guān)。當(dāng)出現(xiàn)此種裂縫時，往往表示橋體結(jié)構(gòu)承載受力可能不足以支撐負(fù)重，需要及時解決。

　　(2）由變形引起的裂縫非結(jié)構(gòu)裂縫

　　非結(jié)構(gòu)性裂縫是由橋體結(jié)構(gòu)變形引起，如外界溫差較大、混凝土收縮等引起的橋體自身結(jié)構(gòu)發(fā)生變形時，在橋體結(jié)構(gòu)內(nèi)部會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力達(dá)到一定程度時，就會引起混凝土出現(xiàn)裂縫，但隨著裂紋的出現(xiàn)，內(nèi)應(yīng)力也就得到釋放。

　　這兩種裂縫所產(chǎn)生的危害有明顯的不同，所以檢測時一定要分清是哪種原因產(chǎn)生的裂縫，以設(shè)計好加固改造方案。若沒有仔細(xì)分析研究就盲目對裂縫進(jìn)行修補(bǔ)，不僅無法加固橋梁，還可能潛藏著突發(fā)性事故的危險。

　　三、市政路橋加固改造方法及要點(diǎn)

　　1、橋面加固改造方法

　　(1)局部修復(fù)方法

　　局部修復(fù)方法適用于局部橋面破損后的修補(bǔ)，主要是將混凝土層的表面松動的部分用鐵鑿清除掉，深度以露出鋼筋為準(zhǔn)，然后用清水把斷面清洗干凈后，就可以用相同標(biāo)號的水泥修補(bǔ)橋面，養(yǎng)護(hù)好后即可重新使用。

　　設(shè)計要點(diǎn)分析：此方案設(shè)計時，要注意局部破損實(shí)際狀況，如果深度較深，應(yīng)以除掉松脫結(jié)構(gòu)需出鋼筋為主，如果深度較淺，可用簡單直接修補(bǔ)即可。

　　(2)重新澆筑混凝土

　　此方法適用于橋面的破裂和損壞的面積比較大，而且破損程度特別嚴(yán)重以及混凝土質(zhì)量不好或施工不良等引起的危害。如果用其它方法不能有效修補(bǔ)時，就必須重新澆筑混凝土。修復(fù)施工時,將破壞或存在危害的部位橋面全部拆除,清除干凈后，可鋪入適量的鋼筋網(wǎng),重新澆筑混凝土。

　　設(shè)計要點(diǎn)分析：此方案設(shè)計時要了解原有橋面設(shè)計強(qiáng)度，使用相同強(qiáng)度的鋼筋和水泥標(biāo)號，以使修補(bǔ)后橋面的強(qiáng)度和承受力達(dá)到原橋面設(shè)計時的標(biāo)準(zhǔn)。

　　(3)橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法

　　一般使用時間較長的舊橋，整個橋面普遍會出現(xiàn)較多的裂縫、剝離等損壞的情況。這種情況無法進(jìn)行局部處理，但又無法把原有橋面重新澆筑混凝土。這時可以采用橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法，在原有橋面上面，重新加鋪一層混凝土或鋼筋混凝土補(bǔ)強(qiáng)層。這樣即可以修補(bǔ)大面積的裂縫、剝離等危害，又增加了橋面的強(qiáng)度，提高了橋梁的承載能力。

　　設(shè)計要點(diǎn)分析：設(shè)計時，要考慮到車流量及路面承受車輛壓力的實(shí)際狀況，以設(shè)計相應(yīng)的補(bǔ)強(qiáng)厚度和材料。

　　2、加大截面加固法

　　當(dāng)橋的主梁承力不足或強(qiáng)度不夠等情況時，可采用增加路橋主體混凝土的截面和加入配筋進(jìn)行加固。增加截面時可通過加厚橋面板或加大主梁的高度和寬度來實(shí)施。加大截面加固法施工比較簡單，主要用于跨度較小的市政路橋-

的加固，并已經(jīng)有成熟的經(jīng)驗(yàn)和實(shí)例供參考。采用這種方法加固改造后的橋梁，強(qiáng)度明顯提高,承載能力也增加。

　　設(shè)計要點(diǎn)分析：設(shè)計時，要考慮到單體支撐橋墩的承力設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，了解主梁跨度、厚度等數(shù)據(jù)，并根據(jù)實(shí)際設(shè)計承力范圍相應(yīng)增加截面寬度、厚度，不可盲目增加。以免主梁自重增加，支撐橋墩承力強(qiáng)度不夠。

　　3.粘貼抗拉補(bǔ)強(qiáng)材料(鋼板、復(fù)合纖維)加固法

　　當(dāng)交通流量超過設(shè)計時，橋梁主梁出現(xiàn)承力不足?？刹捎谜辰Y(jié)劑或錨栓，將鋼板或高強(qiáng)復(fù)合碳纖維粘貼錨固在橋體結(jié)構(gòu)的受力部位或薄弱處，使之與橋體組合成一體，實(shí)際上就是以鋼板或高強(qiáng)復(fù)合碳纖維替代了鋼筋，達(dá)到提到主梁承載能力的作用。這種方法不用破壞橋體原結(jié)構(gòu)，工藝也較簡單，工期短、質(zhì)量易控制。

　　設(shè)計要點(diǎn)分析：此種方法，設(shè)計時要考慮到橋梁分階受力的特點(diǎn)，一般情況下，補(bǔ)強(qiáng)材料的強(qiáng)度受到橋梁主梁變形的限制，是達(dá)不到其設(shè)計強(qiáng)度的。所以要考慮到分段受力的特點(diǎn)，設(shè)計時不可過高地估計補(bǔ)強(qiáng)材料的作用。

　　4.橋下部結(jié)構(gòu)加固法　　　　

橋墩是橋梁構(gòu)的重中之中，一般橋下部的常見病害有橋墩、臺出現(xiàn)裂縫、剝落、鋼筋外露、銹蝕，變形、移位等；基礎(chǔ)不均勻沉陷、滑移和傾斜，基底局部沖空，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)物的異常應(yīng)力和開裂。一般方法有橋梁基礎(chǔ)擴(kuò)大底面積的加固、增補(bǔ)樁基加固法、鋼筋混凝土套箍或護(hù)套加固法等。

　　設(shè)計要點(diǎn)分析：要準(zhǔn)確確定危害的原因來設(shè)計相應(yīng)的改造方案，一般可在橋梁大修時，同時采用以上幾種方法同時進(jìn)行修補(bǔ)。

　　四、總結(jié)

　　總之，路橋加固改造的方法還有許多，以上只是拋磚引玉。在設(shè)計時，一定要注意從產(chǎn)生危害的實(shí)際原因入手進(jìn)行分析，以確定有效的加固改造方案，讓市政的路橋維護(hù)資金能夠效益最大化。