現(xiàn)役橋梁主要病害及加固技術(shù)
2015-06-30
0、引言
自改革開放以來，我國交通事業(yè)迅速發(fā)展，形成了“五縱七橫”的全國高速路網(wǎng)。現(xiàn)役橋梁中絕大多數(shù)是鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土板梁橋，由于各種原因，經(jīng)過多年使用后，或多或少都出現(xiàn)了一些病害，特別是近年來許多地區(qū)交通量增大及重車增多，相當(dāng)一部分橋梁亟需加固。
1、鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土簡支板橋
常見病害有：
?。?）跨中附近底板由下而上的豎向裂縫，有時還伴隨著跨中下?lián)?，表明抗彎能力已不足?br />
（2）裝配式簡支板橋可有橋面鉸接縫處出現(xiàn)縱向裂縫，這主要是鉸接縫施工質(zhì)量差，造成各板塊的整體性連接差；
?。?）支座脫空，由于每塊板的兩端各有2個支座，每跨橋都有較多支座，如果施工時支座墊石標(biāo)高有誤差，或預(yù)制安裝時板有翹曲，或墩臺有不均勻沉降都會導(dǎo)致部分支座脫空；
對上述各種病害可選的加固方法有：
?。?）對板底產(chǎn)生的縱、橫向裂縫，當(dāng)縫寬超過規(guī)范的限制時，均可采用粘貼鋼板法或粘貼纖維復(fù)合材料法加固。但對解決跨中下?lián)系男Ч缓茫?br />
（2）預(yù)應(yīng)力加固法，在板底錨固多根平行的預(yù)應(yīng)力細(xì)鋼絲，張拉后覆蓋特制混凝土，或者設(shè)轉(zhuǎn)向托架后折線形布鋼束張拉，預(yù)應(yīng)力鋼索穿過兩端板中斜孔錨固于鋪裝層下。
?。?）改變結(jié)構(gòu)體系法，如簡支板變連續(xù)板，小跨徑板橋可在跨中或跨中附近增設(shè)橋墩或斜撐，但應(yīng)注意在中支點(diǎn)負(fù)彎矩區(qū)，應(yīng)結(jié)合橋面改造，增設(shè)足夠的受拉鋼筋。
（4）對橋面鉸接縫處的縱向裂縫，只有通過橋面改造來解決，如增加橋面橫向鋼筋布置，加厚鋪裝層等；
?。?）對板橋支座脫空現(xiàn)象，可采用更換，加鋼墊板，楔緊等方法解決。
2、鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)板橋
常見病害有：
（1）鋼筋混凝土連續(xù)板橋各跨中附近板底由下而上的多條豎向裂縫，橫向有可能貫通，屬彎曲裂縫，表明抗彎能力不夠；
?。?）鋼筋混凝土連續(xù)板橋各墩頂處橋面開裂，橋下滲水，一般都橫向貫通，裂縫可有一條到多條，可由活荷載引起，也可由墩臺不均勻沉降引起，說明負(fù)彎矩較大，支點(diǎn)截面抗彎能力不足；
?。?）各跨中附近板底出現(xiàn)縱向裂縫，要么是鋼筋混凝土板底橫向鋼筋配置不足，要么是混凝土保護(hù)層太薄，預(yù)應(yīng)力筋周圍混凝土局部應(yīng)力過大，或是混凝土中的添加劑等原因使鋼筋生銹，導(dǎo)致沿鋼筋產(chǎn)生裂縫；
（4）跨中下?lián)?，要么是施加的預(yù)應(yīng)力不足，要么是跨中鋼筋混凝土板底豎向裂縫過多過寬導(dǎo)致剛度降低，撓度增大。
上述病害可選的加固方法有；
（1）對板底裂縫，當(dāng)縫寬超過規(guī)范要求時，可采用粘貼鋼板或粘貼纖維復(fù)合材料法加固；
（2）對墩頂處橋面開裂，可采用在負(fù)彎矩區(qū)的混凝土鋪裝層內(nèi)增設(shè)受拉普通鋼筋或預(yù)應(yīng)力鋼筋，提高支點(diǎn)截面抗彎能力；
（3）預(yù)應(yīng)力加固法，在板底設(shè)轉(zhuǎn)向托架，按折線形布束張拉，此法對各種因受力產(chǎn)生的病害均有利；
?。?）改變結(jié)構(gòu)體系法，如在跨中或跨中附近增設(shè)斜支撐，解決跨中下?lián)线^大，或預(yù)應(yīng)力不足，但應(yīng)增強(qiáng)支撐截面負(fù)彎矩區(qū)的受拉鋼筋。
3、鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋
常見病害有：
（1）跨中附近梁底由下而上的豎向彎曲裂縫，數(shù)量隨跨徑增大而增多，恒載裂縫寬度有可能超過規(guī)范限制值，有的還伴有跨中下?lián)线^大；
?。?）兩支承端附近腹板上的斜向裂縫系主拉應(yīng)力過大或腹板抗剪不足等引起的剪切病害；
?。?）張拉錨具的錨下縱向裂縫，長度一般不超過梁高，主要為錨下局部應(yīng)力集中產(chǎn)生的劈裂拉力所致；
?。?）沿預(yù)應(yīng)力鋼束的縱向裂縫，主要為預(yù)應(yīng)力鋼束保護(hù)層過薄，鋼束處局部應(yīng)力過大產(chǎn)生劈裂或是混凝土保護(hù)層碳化后預(yù)應(yīng)力筋生銹所致；
上述各種病害可選的加固方法有：
?。?）對梁底彎曲裂縫和沿預(yù)應(yīng)力筋的縱向裂縫可采用粘貼鋼板、粘貼纖維復(fù)合材料的方法加固，也可采用增大截面法加固，增加鋪裝層厚度，加大截面受壓區(qū)面積對提高抗彎強(qiáng)度和剛度有利，但增加高度有限，同時也增加自重，如果增加梁底截面高度，實(shí)際上是增加配筋；
?。?）對于腹板上的斜裂縫，可在與裂縫反向并近似與水平線成45°，即大致正交于斜裂縫的方向粘貼鋼板或纖維復(fù)合材料。
?。?）對橋面縱向裂縫，可結(jié)合鋪裝層改造增加厚度和橫向鋼筋，或者增加或者加大橫隔板；
4、鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁及懸臂梁橋
常見病害有：
1）鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土懸臂梁
?。?）懸臂梁牛腿端下?lián)线^大，常有墩頂橋面開裂。主要是懸臂部分剛度不夠，尺寸偏小，超重車影響，或者是縱向預(yù)應(yīng)力損失較大，施工質(zhì)量差造成的；
（2）懸臂梁牛腿處局部裂縫，原因主要是配筋不足，高度偏小，溫度影響或者是掛梁與牛腿不順，形成跳車，局部沖擊過大所致；
?。?）如果懸臂梁的錨固孔跨徑過大，在尺寸偏小或配筋不足時，很有可能出現(xiàn)跨中下?lián)匣蚩缰辛旱棕Q向裂縫；
?。?）預(yù)應(yīng)力筋錨固齒板后的斜向裂縫，這是所有預(yù)應(yīng)力箱梁可能出現(xiàn)的病害，主要是齒板附近應(yīng)力集中過大，普通鋼筋配置偏少、預(yù)應(yīng)力束錨固過于集中等引起；
（5）箱梁頂、底板縱向裂縫，主要是頂、底板橫向彎矩過大，無橫向預(yù)應(yīng)力、箱梁橫向彎曲空間效應(yīng)、板厚偏小，橫向配筋不足，箱梁內(nèi)外溫差過大產(chǎn)生溫度應(yīng)力等原因所致；
?。?）箱梁頂?shù)装骞Ｒ柑幍目v向裂縫，頂板梗腋處主要是該處有大量預(yù)應(yīng)力縱向鋼束通過，局部應(yīng)力過大，或者是箱梁的正剪力滯效應(yīng)考慮不足，或者是偏心荷載下箱梁畸變扭轉(zhuǎn)引起腹板上下局部應(yīng)力過大所致；
上述各種病害可選的加固方法有：
?。?）對于懸臂梁牛腿端下?lián)线^大，最有效的方法是補(bǔ)加預(yù)應(yīng)力，利用變高度梁的特點(diǎn)，在鋪裝層中布置通長無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力索，錨固在牛腿上；
（4）對預(yù)應(yīng)力錨固齒板附近的裂縫一般采用灌縫后粘貼薄鋼板或碳纖維等復(fù)合材料加固；
?。?）墩頂處橋面橫向裂縫，可采用鑿除鋪裝層混凝土，在頂板面增設(shè)縱向普通受拉鋼筋或無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋，預(yù)應(yīng)力鋼束錨固在現(xiàn)澆層中；
（6）對箱梁頂、底板縱向裂縫，常采用橫向粘貼鋼板或其它纖維復(fù)合材料或增設(shè)橫向聯(lián)系等方法加固。
