维普资讯 http://www.cqvip.com 科技信息 ０建筑与工程０ ｓｃＩＥＮＣＥ ＩＮＦＯＲＭ＿ＡＴＩＯＮ ２００６年第４期 桥梁病害分析与维修加固 张丽素冯平均 （石家庄市公路桥梁建设集团 河北 石家庄０５００２１） 摘要：本文通过对桥梁病害产生的原因的分析，针对桥粱病害产生的不同原因提出了采取相应的措施，进行维修加固 关键词：桥粱；病害；维修；加固 桥梁在我们的交通运输中起着至关莺要作用，但由于设计、施工 本着经济合理充分利用旧桥町用部分的原则，凡能加固的则不改 等方面的原因，有一些桥梁在使用年限内就产生了病害，危及行车安 建，如能部分改造的则不全部改造。按照路桥结合、协调发展、权衡利 全。为了满足公路运输的需要，同时叉节约工程投资，充分发挥旧桥的 弊来拟定加固与改造的方案。 作用就成了一个两全的选择。对那些桥梁构造合理，地基状况良好，承 一是旧桥加宽。基于和旧桥相接的道路升级。交通量加大，窄桥与 载力基本能够满足通行车辆及近期交通发展的要求的桥梁，注意经常 宽路不相适应，而旧桥目前的状况良好的情况下。应考虑旧桥的加宽 性的维修与养护，无须进行加固和改造；对那些桥梁结构基本良好，局 利用。加宽改造的原则是；充分利用原结构，对构造物的上部和下部结 部出现裂缝。裂缝宽度在容许范围内的，其承载能力不能满足当前荷 构的型式、断面尺寸、稳定性和承载力等进行分析，保证加宽部分与原 载增长的要求，需要进行维修与加固工作；对那砦桥梁结构不合理，裂 有部分共同发挥作用。加宽时要尽量采用单边加宽，单边加宽的好处 缝宽度超过规定容许范围内的，或受力钢筋的应力状态接近极限，使 在于一旦旧桥发生危险，新拓宽的桥梁立即可以投入使用而不致于中 桥梁频临危境，必须拆除重建。 断变通；同时减少了拆迁工作量，简化了施工工艺，大大降低ｒ工程投 一般情况下，对桥梁采取改造措施，有如下几种情况： 资。在制定改造方案时，还要考虑线形。加宽部分与原桥必须桥面上连 一是桥梁承载力不足；二是混凝土桥梁局部产生破损；三是桥面 续，以加强桥梁的横向联系。 宽度不足，影响车辆通行能力时，应进行桥梁改造；四是桥梁局部或整 一是增加受力截面面积。通过采用钢筋和混凝土外包加大原来受 体刚度不足，已影响正常使用时，需进行桥梁改造；五是当桥梁遭受特 力截面尺寸，增加断面的含筋率，以提高旧桥梁的刚度、强度和荷载等 大自然灾害如地震、洪水等的破坏，需对桥梁进行改造。 级。该方面力图或减少主梁的继续变形，使维修加固后的旧桥可 以上五种情况有时同时存在于一座桥梁中，必须对此桥梁立刻采 以继续使用，设计施工的要点尽景使加固构件受力，并与原桥梁构件 取改造措施。桥梁维修与加固工作的难度比新建时大，维修与加固的 形成整体联结。 标准与设计时所采用的标准往往会有所不同。但桥梁的维修与加固工 一是粘贴加固法。现在比较热门的是用碳纤维加固。碳纤维是以 作应该充分利用原有结构，也应该比新建桥梁会有更好的经济效果。 聚丙烯腈或中间相沥青纤维为原料经过高温碳化制成，碳纤维加固技 从技术角度考虑，加固方案或重建方案以保证桥梁的使用功能，同时 术具有高强、高效，耐腐蚀性及耐久性好，不增加构件的自重和体积， 从经济方面着手，分析备选方案的合理性与可行性。 便于施工等优势。碳纤维很 就被运用于土木工程领域。加固技术已 现在桥梁损坏产生的原因很多，大致有如下几种： 经很成熟．通过对桥梁结构补强的办法对旧桥梁进行改造，使其达到 一、设计标准低。交通发展的车辆荷载增大，经常超载行车，形成 使用的要求。将碳纤维布在梁的底部粘贴一层或数层以提高截面正截 桥梁损坏，以致破坏不能通车： 面的承载力；或将碳纤维布粘贴在梁的侧面（粘贴方向最好和粱体内 二、洪水、地震等自然灾害。对桥梁的破坏； 的主拉庇力迹线相一致）对斜截面抗弯加固以提高截面的抗剪能力； 三、雨雪冰冻等自然因素侵蚀，引起桥梁的损坏； 或用碳纤维布全部或部分包裹受 的混凝土构件起到类似混凝土柱 四、软土地基沉陷和滑动。引起桥梁的损坏或倒塌 中箍筋的作用，以提高混凝土柱的承载力及混凝土柱的延性。 桥梁承载能力不足和病害的产生，除少数是因施工质量造成的先 国道１０７公路Ｋ３２１十１８９处的槐河大桥（１９—１３）存在桥面铺装 天不足外，绝大部分并非先天存在，在长期的运营过程中有其承载力 蜂窝麻而，局部有坑槽；４＃、５样板之间铰缝脱落；桥头及桥面伸缩缝处 的渐变、衰变、聚变以及承载能力增加的过程。任何桥梁随着运营年限 跳车严重等桥梁病害，经分析，槐河大桥的病害主要由于车辆超载造 的增加、材料老化以及外部有害物质的侵蚀。性能将逐年＿改变。承载力 成，且冈为上部结构横向联系薄弱，铺装层内钢筋较细，间距较大。铺 逐年下降。随着外部条件的变化，车辆增加，荷载增大，基础条件改变 装层防水性能较差等共同因素加剧了单板受力病害的发展。 等将会加速桥梁结构性能的恶化，承载能力的加速下降为承载能力的 针对桥梁产生病害的原因，采取加粗、加密铺装层内钢筋，铺装层 衰变，由于人力不可抗拒的灾害一地震、洪水、台风、船舶撞击的侵袭， 内没最一层钢筋网，并在防水混凝土中掺加１．５ｋｇ／ｍ３的聚丙稀纤维 会造成桥梁结构性能和承载力的巨变，甚至出现灾难性的后果。如果 改善混凝土的抗裂、抗渗及抗磨性能；在板顶而钻孔植筋。并将锚固筋 及时采取有效措施进行加固改造，桥梁的承载力叉可能得以恢复，甚 顶部与桥面铺装层内上层钢筋网纵向钢筋进行焊接。以加强板与桥面 至提高。 铺装的共同受力；在铰缝隙处联结钢板以增强横向联系。 现阶段用于桥梁加固改造的技术可分为两大类，一是增大截商 槐河大桥通过在桥面铺装层内设置一层钢筋网，用聚丙稀纤维改 积法，通过现浇混凝土。喷射混凝土等方式，增大了承重结构的截面面 善防水混凝土层，粘贴钢板增强横向联系，提高了桥梁的承载能力。此 积，增大结构的截面惯性矩或抗弯弹性模量，从而减小结构承受的拉 方法施工期限较短，经费较少，适合推广应用。 应力，以达到提高承载力的同的；另・类则是当前较为热门的技 当单一方法不能从根本上解决问题时，往往是几种方法同时使 术——粘贴加固法。通过对结构开裂或薄弱部分粘贴钢筋、钢板、玻璃 用，旧桥的改造不仅可以提高其承载能力，而且可以充分利用旧桥，节 钢、碳纤维布、芳伦纤雏布等高强材料，增加桥梁承重部位外缘的强 约大 建设经费。 时还具有“宽、直、牢、美”多种效果。 度。提高结构抗拉能力，防止裂缝的开裂。这两种技术的共同点都是通 我国现有的旧桥数量大，形式多，目前病害开始逐渐暴露。在交通 过外界条件的改变，也就是通过外因的作用，改善结构的受力状况，提 量不大，要求通车条件不断提高的情况下，如何用较少的投资取得更 高原桥的承载能力。 大的社会效益和经济效益是一个值得探时的问胚。同时还要充分挖掘 对桥梁进行维修加固前必须全面掌握桥梁结构现状，尽可能地完 和利用旧桥的超载潜力，能维修加固的桥梁，不要拆除重建。当发现有 善基础资料，但有的桥梁由于建造年限较Ｉ圭。技术资料不全，甚至荡然 明显的病害后，要及时组织桥梁专家现场鉴定，Ｉ必要时可做荷载试验， 无存；有的因修路部门以前没有建立桥梁技术档案的要求，新桥修好 以确定是否需要综合改造。ｌ 后。时间一长，设计文件无从查找 因此许多地方道路进行桥梁加固改 ，●— ——————————————一 造时，根本找不到原始设计资料，也没有养护维修档案，即使有也只有 作者简介：张丽素，毕业于福州大学土木建筑工程系会路与城市 近期的，从而给桥梁的加固改造工作造成很大的困难，影响对病害产 道路专业，工学学士学位。工程师职称，工作单位石家庄市公路桥粱建 生原因的准确分析和判断。因此，收集资料采用内、外业调查相结合的 设集团。 方法。内业主要采集基本数据、文档数据、维修历史数据、特殊检查数 冯平均：毕业于呼和浩特交通交通学校公路与桥粱专业，助理工 据、重车过桥数据、桥上事故数据等内容；外业主要调查病害数据、维 程师职称，－Ｔ－．作单位石家庄市岔路桥粱建设集团。 修建议数据和病害照片三项内容。建立和完善必要的档案资料库，根 据《公路养护技术规范（ＪＴＪ０７３—８５）》对桥梁的技术状况进行分析、评 定。再确定是需要正常的维修还是该进行大、中修或改造 ８０
