公路桥梁几种常见加固措施和施工要点

孟颖

摘要：近年来，我省交通运输事业蓬勃发展。但是，在公路桥梁长期使用过程中，由于结构和运营的种种原因产生了多种形式的缺陷、病害，影响了桥梁的安全性和耐久性。及时采取有效措施对桥梁进行维修与加固，提升桥梁结构的承载能力，对于延长使用年限，节约建设资金意义重大。本文结合笔者多年经验，分析了公路桥梁的常见病害，着重阐述了常用的桥梁加固维修方法，以供同仁参考借鉴。

关键词：公路；桥梁；加固；措施

Abstract: In recent years, the province's transportation business is booming. However, in the process of long-term use of roads and bridges, the structure and operation of a variety of reasons, the various forms of defects, disease, affecting the safety and durability of the bridge. Take timely and effective measures to bridge repair and reinforcement to enhance the carrying capacity of the bridge structure, saving the significance of the construction funds for extending the lives of major. In this paper, the author many years of experience, and analysis of highway bridges of common diseases, focusing on the bridge strengthening maintenance practices, and for my colleagues references.

Keywords: highway; bridge; reinforcement; measures

中图分类号：F540.3 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

引言：伴随着我省公路事业的快速发展，公路的通行能力和服务水平不断提高。作为我省路网的重要组成部分，大量的公路桥梁长期承载繁重交通负荷，特别是许多年代较长的旧桥，出现了不同程度的病害，承载能力大幅降低，甚至已不能维持正常使用，对地方的经济发展造成极大的制约。因此，采取有效措施对现有公路桥梁进行维修加固，提高旧桥的承载能力，确保各条交通动脉的安全畅通是目前乃至今后相当长时间里我省公路行业面临的一项主要任务。

公路桥梁常见病害

1、主拱圈裂缝

主拱圈裂缝包括中波纵向裂缝；肋、波连接处裂缝；拱肋裂缝，大部分病害桥梁各孔拱肋均有横向裂缝，且多数为U形裂缝，多发生在拱顶前后大概10m范围内；横系梁裂缝。

2、桥面伸缩缝损坏

如果桥面清理不到位，导致大量硬物填入伸缩缝凹槽，在大量荷载的情况下极易引起伸缩缝破坏。另外，在重车反复作用下，渗透到伸缩缝中的雨水产生高压水，进而容易引发附近沥青混凝土发生松散、开裂。这些都会导致桥梁主体结构破坏，使梁板和盖梁的安全性和耐久性降低，严重的甚至会引发交通事故。

3、墩台病害

由于施工时混凝土浇筑及水泥、骨料质量存在问题，导致桥墩上存在竖向裂缝，年代较久则会沿缝出现白色晶体析出物。另外，在常年使用过程中，桥梁墩台基础除了会受到桥梁上部构造的荷载作用，还承受着风、流水、冰等自然界各种因素的影响，加之过桥车辆的日益重型化，导致墩台基础荷载过重，出现不同程度的损坏。

4、主梁裂缝及主梁变形

一般情况下，主梁裂缝多发生在锚跨中部梁的下缘以及悬臂梁根部上缘。主梁裂缝通常是由于大量重车通过导致梁的受拉区发生开裂，由于负变矩区裂缝在上面，雨水很容易从裂缝渗入到梁内，进而引起钢筋锈蚀，导致砼的强度降低。

5、腹拱、立墙病害

桥梁腹拱及立墙多为浆砌片石材料，防水层质量较差，导致许多腹孔及立墙上出现渗水痕迹，甚至会因长年流水侵溶出现“石笋”。除此之外，腹拱圈及立墙上也容易发生裂缝。

6、钢筋锈蚀

在桥梁施工过程中，如果混凝土的密实性不够、钢筋保护层的厚度不足或遭到破坏，很容易导致桥梁运营后出现钢筋锈蚀现象。当钢筋发生锈蚀时，锈蚀部分会发生体积膨胀，挤压周围混凝导致混凝土开裂，而且钢筋断面面积会减小，结构承载能力下降。此外，钢筋锈蚀还会降低混凝土对钢筋的握裹力，锈蚀物外流，在结构表面形成锈迹，影响结构的美观。

公路桥梁加固方法与措施

原则与要求

在对公路桥梁进行加固之前，先要全面检测桥梁的劣化与受损情况，并依此进行安全性评估，确定结构物实际承载能力，判断损伤是否对桥梁承载力和耐久性构成威胁。

如果公路桥梁的加固费用比新建费用节省一半，那么就应该优先考虑对其进行加固。在进行加固时，要尽可能降低对交通的影响，尽量避免中断交通。

对已经发现的缺陷，要做到一次加固好，不留后患。而且，必须严格按照规范要求进行加固设计，尽可能将对原有结构的损伤减至最低。此外，还要尽可能做到技术可靠、耐久使用、养护方便。

常用的加固方法

1、粘贴钢板加固法

①适用范围及特点

随着交通量的增加，如果主梁承载力不足，或者是纵向主筋严重腐蚀，梁板桥的主梁会出现严重的横向裂缝。对这一问题，可以采用粘贴钢板加固法，将钢板粘贴锚固在混凝土结构的受拉或薄弱部位，使其与结构形成整体，以钢板代替增设的补强钢筋，从而有效达到提高梁的承载能力的目的。

这种方法施工工艺简单，施工工期短，占用空间小，现场仅有抹灰等少量湿作业，对生产和生活影响小，而且不需要破坏原结构尺寸，所以虽然推广时间不长，但发展十分迅速。

②施工要点

粘钢加固应按图1工艺流程进行。

a.表面处理：表面处理包括加固构件结合面处理和钢板贴合面处理，是粘钢加固施工过程最关键的工序，应认真进行。对于砼构件结合面应根据构件表面的新旧程度、坚实程度、干湿程度和钢板锈蚀程度分别处理。

b.粘贴：粘结剂配置好后，用抹刀同时涂抹在已处理好的砼表面和钢板上，中间厚边缘薄。然后将钢板贴于预定位置。

c.固定于加压：钢板粘贴好后立即用特质U型夹具夹紧或用木杆顶撑，压力保持为0.05~0.1Mpa，以使胶液刚从钢板边挤出为度。

d.后续：待粘结剂固化后，应严格做好粘结钢板的检验和防腐处理。

2、加大截面加固法

①适用范围及特点

加大截面加固法也称外包混凝土加固法，即通过增大混凝土结构物的截面面积和配筋进行加固的一种方法。加大截面通常有加厚桥面板和加大主梁梁肋的高度和宽度两种方式。这种方法工艺相对较为简单，适应性强，且具有成熟的设计和施工经验，一般广泛用于较小跨径的T梁桥以及板桥的加固。经这种方法加固的桥梁刚度明显提高，承载能力也能取得较好的效果。

②施工要点

a.加厚桥面板

桥面板表面要凿毛冲洗干净，也可采用在原桥面板上设置齿形剪力槽或埋置钢筋柱，以及用环氧树脂作为胶结层等措施来保证粘结面上有足够抗剪强度，从而增强新旧结构间的整体性。

b.主梁梁肋增大法

首先，将梁肋加大部分的表面凿毛，为使新旧混凝土粘结良好，应将露出集料冲洗干净。在梁的侧面每隔一定距离凿露主筋，以便与新增钢筋骨架连接。然后，焊接钢筋骨架。用U形箍筋将新增主筋焊成骨架，然后将骨架焊接在凿露的主筋上，在梁的端部，钢筋两端向上弯起，焊在原主筋上；或者在梁端安装U型锚固板，将新增主筋焊在锚固板上。最后，立模浇筑混凝土。

3、塞缝灌浆法

①使用范围及特点

所谓塞缝灌浆法，主要是用喷浆机将按一定比例配制的水泥(砂)浆、环氧树脂(砂)浆,按一定压力灌入结构物的缝隙内,进而起到填塞裂缝、避免钢筋锈蚀并提高结构整体强度的作用。

塞缝灌浆法一般用于处理桥梁上、下部结构的裂缝问题，灌浆分为水泥浆、水泥砂浆、环氧树脂浆、环氧树脂砂浆等,在具体施工过程中，要视实际情况加以选择使用。水泥(砂)浆较多的用于石砌墩、台和拱圈裂缝,造价低、效果好；钢筋混凝土结构物通常采用环氧树脂浆,环氧树脂砂浆则多用于桥面裂缝。

②施工要点

a.清缝：灌注前先刷除混凝土的松散组织，将裂缝凿出V形槽，用钢丝刷和压缩空气清除槽内浮尘，然后用丙酮擦干表面。

b.布嘴：骑缝布设灌浆嘴。一般布置在裂缝开裂大和裂缝交叉处，间距为30-50cm,另外两侧灌浆时，灌浆嘴要错开布置。灌浆嘴可用环氧树脂或502胶粘贴，嘴周围用环氧砂浆封好。

c.试气：用环氧砂浆填平V形槽，上面粘铺一层玻璃布，布上再罩一层环氧树脂胶浆封面。

d.封缝：干固后，在周边涂刷肥皂水，然后向裂缝中充压缩空气，检查是否有漏气的地方。

e.灌浆：一般是自上而下，由一端向另一端连续灌注。

4、桥梁上部其他加固方法

桥梁上部结构除了上述的几种常用的加固方法外，在实践中还有改变结构体系加固技术、体外预应力加固技术和桥面补强层加固技术等多种方法，在实际施工中应根据桥梁的不同状况，分别采用。

5、桥梁下部结构加固、改造方法

主要有扩大基础加固法、增补桩基加固法、钢筋砼套箍或护套加固法和墩台拓宽方法等。

第一种方法适用于基础承载力不足，或者是埋深较浅，且墩台又是砖石或混凝土刚性实体或基础的情况。一般情况下，扩大基础底面积应由土基强度验算来确定，其施工程序为：打板桩围堰→挖堰内土→抽水后加设连接系→浆砌或浇筑砼基础。

增补桩基加固法主要是在原桥桩基础的周围补加钻孔桩，或打入钢筋砼预制桩，进而扩大原有承台提高基础的承载能力、增强基础的稳定性。施工中的难点在于混凝土承台的新旧连接。为了加强新旧砼的结合，应把原承台有蜂窝或空洞缺陷部分尽可能凿除，并对新承台下的加桩顶部分进行凿毛处理，再在钢筋及其周围的砼上涂抹一层水泥浆液，把浆液仔细刷进混凝土内并均匀的刷到钢筋上，并立即浇筑新混凝土。

如果由于基础埋深不够导致墩台开裂破损，可采用钢筋砼套箍或护套加固法进行加固。墩台拓宽方法一般是利用旧桥基础，靠墩台、盖梁来挑出悬臂加宽部分，以此安装加宽的上部结构，使用这种方法必须要保证旧桥墩基础完好、稳定、且需经验算满足承载力要求。

除此之外，还有砌筑加固法。在河流冲刷危及基础的情况下，一般可以采用围绕墩台修筑围堰、将水抽干，以砌石或混凝土填补冲空部分的方法，防止河水对河床墩台基础的冲刷。

结语：

综上所述，在公路桥梁使用使用过程中，难免会出现不同程度的缺陷、病害，因而采取有效措施对公路桥梁进行维修与加固至关重要。因此，必须要积极引进、研发先进的技术、材料和设备，结合桥梁实际情况合理确定加固、改造方案，进而改善公路桥梁的使用性能，延长使用寿命，促使我国桥梁建设真正实现“建养并重”的长期可持续发展。

参考文献：

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注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。