橋梁的病害與加固措施研究

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橋梁的病害

該橋建于1995年，全橋總長31m，橋?qū)?2m。上部結(jié)構(gòu)采用簡支板結(jié)構(gòu)，設(shè)計荷載為汽-13級。該橋于2008年6月進行檢測，檢測結(jié)果如下：1）在試驗荷載作用下，實測撓度校驗系數(shù)與應(yīng)變校驗系數(shù)均不滿足規(guī)范規(guī)定要求，實測荷載撓度曲線與實測荷載應(yīng)變曲線均成非線性變化，且結(jié)構(gòu)的橫向分配能力差，結(jié)構(gòu)的單板受力過大現(xiàn)象明顯。2）實測頻率較計算頻率低，上部結(jié)構(gòu)動力特性處于差的狀態(tài)。3）原橋有45片實心板，底板有鋼筋銹脹、外露嚴(yán)重銹蝕，混凝土酥裂、脫落現(xiàn)象，脫落厚度均4.1cm；墩頂側(cè)梁豎向開裂、混凝土破損（圖1）。腹板受水侵蝕、白化現(xiàn)象嚴(yán)重（圖2）。原橋未酥裂的實心板底板L/4～3L/4范圍內(nèi)均有橫向裂縫，裂縫間距25cm左右。加寬側(cè)18%的實心板底板L/4～3L/4范圍內(nèi)有橫向裂縫，裂縫間距25cm左右，跨中附近裂縫較寬，由于加寬側(cè)實心板底板均打磨，裂縫寬度無法測量。4）對部分實心板進行了測量，實心板均下?lián)?，下?lián)献畲笾禐?4.3mm（L/271）。5）原橋墩柱蓋梁混凝土回彈強度推定值不滿足設(shè)計要求，砼平均碳化深度均超過保護層厚度。加寬側(cè)實心板砼測得的砼強度推定值不滿足設(shè)計要求，砼的密實性較差，均勻性一般，墩柱蓋梁混凝土回彈強度推定值不滿足設(shè)計要求，砼平均碳化深度未超過保護層厚度。6）原橋墩臺蓋梁局部混凝土剝皮、破損脫落。墩柱外觀質(zhì)量基本完好。加寬側(cè)墩臺蓋梁混凝土大面積麻面、剝皮、骨料外露，鋼筋外露銹蝕，局部有銹脹裂縫；支座老化現(xiàn)象嚴(yán)重。7）每個墩頂橋面均有橫橋向貫通裂縫（圖3），原橋鉸縫對應(yīng)橋面有縱橋向裂縫，與加寬側(cè)結(jié)合處鉸縫對應(yīng)橋面的縱橋向裂縫較嚴(yán)重；橋面有2處凹陷，局部有坑槽并已修補。8）全橋人行道欄桿、立柱基本完好，人行道抹面砂漿有網(wǎng)裂，局部抹面砂漿破損、脫落。該橋的上部結(jié)構(gòu)持久狀況承載能力極限狀態(tài)中，跨中正截面不能滿足原設(shè)計荷載等級的要求。蓋梁承載能力尚能滿足原設(shè)計荷載等級的要求。結(jié)構(gòu)承載能力下降及耐久性較差，且上部結(jié)構(gòu)的橫向分配能力差，單板受力過大，存在不安全隱患。

橋梁的整治加固措施建議

1）由于使用年限較長，混凝土出現(xiàn)破損、孔洞、裂縫以及白化現(xiàn)象較為普遍，建議首先清洗混凝土表面，對所有裂縫進行封閉或灌漿處理，再于混凝土表面刷一層防水涂料，防止橋梁再次受到水蝕侵害。2）由于兩側(cè)橋臺支座老化嚴(yán)重，因此應(yīng)及時更換橋臺支座。因橋梁上部結(jié)構(gòu)的動力性能較弱，因此建議采用橋梁抗震支座。3）由于橋面出現(xiàn)多條橫向裂縫，且裂縫寬度與長度均較大，建議重做橋面鋪裝層，如果有荷載增大的要求，可加厚鋪裝層；鋪裝層可采用摻加聚丙烯纖維的鋼筋混凝土，并應(yīng)滿足規(guī)范對橋面鋪裝的要求。4）上部結(jié)構(gòu)的持久狀況承載能力極限狀態(tài)，跨中正截面不能滿足原設(shè)計荷載等級的要求。根據(jù)現(xiàn)有的加固技術(shù)，采用粘貼鋼板加固或纖維復(fù)合材料加固的方式較多。施加體外預(yù)應(yīng)力和轉(zhuǎn)化結(jié)構(gòu)受力體系亦為現(xiàn)有橋梁提高承載力的有效方法。根據(jù)該橋的車流通行量及橋梁重要性等，建議采用施加體外預(yù)應(yīng)力的方法來提高結(jié)構(gòu)的正截面承載能力。

“千里之堤毀于蟻穴”，橋梁的病害不容小覷，特別是隨著大橋、特大橋及景觀橋等高難度、高技術(shù)橋梁的大量建設(shè)，考慮其修建費用之高、建設(shè)時間之長，應(yīng)保證其在有效使用期限之內(nèi)安全無患。因此，定期對現(xiàn)有橋梁進行檢測加固、保證橋梁的安全通行顯得尤為重要。（本文作者：王曉華、張倫 單位：中煤國際工程集團沈陽設(shè)計研究院、遼寧郵電規(guī)劃設(shè)計院有限公司）