牛路 NIU Lu
（河南省交通规划勘察设计院有限责任公司，郑州 450052）
（Henan Provincial Communications Planning Survey & Design Institute Co.，Ltd.，Zhengzhou 450052，China）
摘要： 本文首先对道路桥梁加固的必要性进行阐述，又提出了几种常见的道路桥梁结构病害，分析了产生病害的主要原因，最后对道路桥梁的常用加固技术进行了探讨，为道桥的施工建设提供有意义的借鉴。
Abstract: This paper firstly described the necessity of road and bridge reinforcement, and proposed several common structure diseases of road and bridge, analyzed the main causes of the disease, and lastly discussed the common reinforcement technology of road and bridge, providing meaningful reference for the construction of road and bridge.
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关键词 ： 道路桥梁；病害；加固技术
Key words: road and bridge；diseases；reinforcement technology
中图分类号：U445.7 文献标识码：A
文章编号：1006-4311（2015）06-0061-02
0 引言
在我国经济发展及居民生活水平日益提高的背景下，大型车辆及私家车的数量不断增加，城市道路桥梁需经受超负荷反复作用，再加之有关部门对超载车辆的监管不力，桥梁出现病害的现象更为普遍。这种恶性循环不仅缩短了道路桥梁的正常使用寿命，也给国家和人民的经济与生命安全带来了隐患，因此，对受损道路桥梁进行修缮甚至重建迫在眉睫。
1 道路桥梁施行加固技术措施的必要性
在早期的桥梁建设过程中，由于桥梁设计及施工理念等方面的局限性，常存有钢筋直径偏小、配筋较小等问题。在日后的使用过程中，桥梁又受到大气腐蚀、气温以及交通压力等因素的影响，这都对桥梁的使用寿命、安全质量造成危害。对旧桥梁出现的安全隐患进行加固并改造，不但可以恢复并提高道路桥梁自身的通过能力，延长道桥的使用寿命，而且还对桥梁建设事业的进一步发展起到促进作用。另外，从经济的角度分析，对旧道桥采用加固技术，在满足交通发展需求的同时，还可以节省巨额的重建桥梁费用。
2 常见的典型道路桥梁病害
2.1 地基不均匀性沉降导致的病害 当道桥地基发生不均匀沉降时，路桥整体的铺装层、承载结构等部位将被破坏，进而导致桥体出现裂缝、跳车等现象，更严重时甚至会出现路桥面整体坍塌或损坏事故。
2.2 路桥面的铺装层出现裂缝 在路桥施工过程中，由于环境温度的不断变化导致铺装层冷热不均出现裂缝；正常行驶的车辆遇到紧急刹车、车辆严重超载等现象，会对路桥铺装层带来磨损、挤压、过载压力作用，在这些因素的长期反复作用下，桥面铺装层便会出现裂缝；在道桥施工过程中，如果没有合理地确定混凝土的配合比，再加之在混凝土的养护期间，没有合理控制混凝土的初凝时间，都会导致桥梁结构产生裂缝。
2.3 承载粱的端头局部出现损坏 路桥承载结构梁端头损坏是非常容易出现的一种质量事故，其损坏的主要表现形式是梁端头的伸缩缝变形或损坏，而一旦出现损毁情况，就很难对其开展修复工作。一般情况下，导致梁端头局部发生损坏的原因主要有三点：桥梁在设计阶段出现错误，特别是在对伸缩缝进行计算时，产生的误差较大。而在施工完成后，便无法经受交通车辆载荷的反复施压，遂引起伸缩装置的失灵；施工中出现错误。在桥梁的施工阶段，施工人员要重点监控桥梁端头伸缩缝的施工质量，如果出现问题，要及时进行处理，否则在桥梁的后续使用期内，桥梁将会出现损坏；使用阶段缺乏养护。如果对桥梁的养护不及时，伸缩装置将会出现不同程度的破坏，引发正常行驶的车辆发生跳车现象，对桥梁的使用寿命和行驶安全带来隐患。
2.4 路桥的剥蚀问题 路桥发生剥蚀主要是其所处地理环境和人为因素的影响。例如路桥铺装层表面出现蜂窝面、掉皮或者整体性的剥落等现象。路桥出现剥蚀现象不仅对其整体外观性带来影响，还会导致包裹其中的钢筋裸露，加速路桥整体结构的腐蚀和老化速度。
2.5 混凝土碳化问题 桥梁混凝土碳化现象主要是自然因素导致的。混凝土成分中含有氢氧化钙成分，它会与空气中的二氧化碳产生化学反应生成碳酸钙，进而降低混凝土的PH值。而一旦混凝土的PH值下降，混凝土不仅不会对未经防腐处理的加强钢筋提供保护，还会对钢筋造成腐蚀，从而大幅降低路桥的使用寿命，对桥梁的安全使用带来隐患。
3 常用的路桥结构加固技术
3.1 直接加固法
3.1.1 增加截面加固法 对桥梁受弯构件的承压区域进行混凝土浇筑加固，以此种方法不仅可增加该承压区域的截面积和高度，在力学方面还提升了整座桥梁的刚度，包括桥梁正截面的抗弯能力和斜截面的抗剪能力。该施工方法在对桥梁进行加固作业时，具有工艺方法简单、施工技术比较成熟、适应性较强等优点。在涉及桥梁墙体、粱、柱、板等加固方面可采用此加固法。
3.1.2 混凝土置换加固法 这种加固技术主要是针对桥梁承压区域中，有质量缺陷或强度较低的柱或粱等承重构件的加固。采用这种方法进行加固的一个显著优点，就是在完成加固作业后，对建筑物的净空不会构成影响。缺点是即使对桥梁承压区域的缺陷柱或梁进行了加固，但仍然存在湿作业时间较长的问题。
3.1.3 外包裹型材加固法 这种加固技术就是将钢板或型材，采用包裹或粘接等措施，固定于需要进行加固处理的构件周围。比如在加固混凝土的结构件时，通常采取湿式外包加固技术，此方法在在施工过程中，选取的型钢会通过环氧树脂灌浆技术，粘接至需要加固处理的构件周围，生成一个整体，以实现加固构件的目的。在完成加固措施后，承压结构在型钢与被加固件的共同作用下，其受压和受拉的截面积有了明显改善，桥梁整体刚性和正截面的承载能力也得到了提高。该方法的优点是施工简单、受力可靠、作业工作量小等，缺点是在加固时要采用比较多的钢材。
3.1.4 外包裹纤维塑料加固法 此种方法与外包裹型材加固法类同，只是将有一定刚度的增强复合材料，包裹并粘贴于需要进行加固处理的加固件的受拉区域，形成受压、受拉共同体，以此增强加固构件的整体承载能力。此种加固技术不仅具备了型材加固技术的优点，还具有抗潮湿、耐腐蚀、重量轻、施工维护费低等优点，缺点是施工阶段要设置防火措施。这种加固技术主要适用于混凝土构件承受多种受力形式的情况。
3.2 间接加固法
3.2.1 预应力加固法 预应力水平拉杆加固法是针对混凝土受弯构件的加固方法。混凝土受弯构件，在预应力及新增外部载荷的共同作用下，在拉杆的内部会生产轴向力，并由拉杆端锚固偏心传至构件，对构件形成偏心压力。在该作用力的作用下，外载荷对构件的影响将会明显降低，进而使构件的整体抗弯承载能力、斜截面的抗剪承载能力得到提高。此外，通过这种压力的传递方式，可以强化构件的整体性能，对混凝土的裂缝发育有一定控制和缓解作用。钢筋混凝土构件在完成预应力下撑拉杆加固后，便与被加固构件形成一个超静定结构体系，在预应力和外载荷的共同作用下，拉杆产生的轴向力便通过构件结点传递至被加固件，改变了被加固件的截面内力特征，抵消了部分外载荷的作用，进而提高被加固构件的整体承载性能。
3.2.2 增加支撑点加固法 增加承压构件的支点可减小构件的跨度距离，降低其作用在被加固构件上载荷作用，进而提升构件整体的承载性能。该加固技术的优点是施工简单，缺点是容易对路桥的原有结构形式及使用功能造成破坏。
3.3 辅助结构件加固法 该加固技术主要是采用辅助构件如钢筋混凝土梁、钢桁架、型钢等结构件，部分或全部承载被加固结构件的所受作用力。桥梁承压构件在经过这种方法加固后，其支座附近截面积将会明显增加，被加固构件的整体承载性能也会得到明显改善。
4 结束语
总而言之，在对道路桥梁进行加固过程中，要有针对性地结合实际桥梁构件损坏情况，合理选择加固技术方式，确保所选择的技术措施能够最大限度地发挥出加固技术的经济合理性。
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