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摘要：近年来，我国公路建设事业蓬勃发展，公路网络日趋完善，新建桥梁逐渐减少，已建桥梁的维修、养护、加固、改造已成为公路交通部门的工作重心。基于此，本文首先对公路桥梁现状分析进行了简要概述，然后分析了公路桥梁常见的病害结构，并给出了几种加固技术，希望对相关部门有所帮助。
关键词：公路桥梁；结构病害；加固技术
引言
随着交通量的日益增大和行业规范等级的提高，危桥改造、旧桥维修的研究已成为重要课题。首先对这些桥梁进行检测评级，对其结构性能给出检测结论，而后提出加固维修、改造方案，再进行施工。这样做既节约了大量经费，又满足了桥梁的运营的安全等级和行业规范要求。
1公路桥梁现状分析
公路桥梁随着国家对交通基础设施建设的不断投入，公路桥梁总里程不断增加，管养单位对现有公路桥梁的安全性越来越得到重视，养护经费也在呈逐年递增的趋势发展。公路桥梁在运营管养过程中都会发生不同的病害，比如新建时遗留问题、构件老化问题、超负荷运营问题、交通事故造成的问题等诸多病害。
公路桥梁维修加固技术应按照国家有关基本建设和管理程序，要贯彻统筹规划、先重后轻、防治结合、预防养护为主的基本方针，依据相关标准规范，遵循“安全、耐久、经济、适用、环保”的原则进行，尽可能消除桥梁结构上的安全隐患，杜绝因桥梁技术状况原因引起的桥梁垮塌等安全事故。
2公路桥梁常规病害分析
2.1裂缝
由外荷载引起的裂缝为结构性裂缝这类桥梁裂缝的分布及宽度与外荷载有关。而由变形引起的裂缝非结构性裂缝，如温度变化、混凝土收缩等因素引起的桥梁裂缝。一般非结构性裂缝进行常规处治，结构性裂缝就要根据病害类型及程度进行专项方案处治。几种常见的结构性裂缝：
（1）钢筋混凝土简支梁的跨中截面附近下缘受拉区的竖向裂缝。裂缝宽度不大，间距较密，分布均匀。若竖直裂缝宽度过大，预示结构正截面承载力不足。
（2）钢筋混凝土简支梁的支点（或腹板宽度变化处）附近截面由主拉应力引起的斜裂缝，在正常设计和使用情况下很少出现斜裂缝，即使出现裂缝宽度也很小。
（3）钢筋混凝土墩柱受压构件由于纵向压力过大引起的纵向裂缝、预应力筋锚固区由于局部应力过大引起的劈裂裂缝等都属于结构性裂缝。
2.2几种常见的非结构性裂缝：
（1）收缩裂缝：混凝土因为收缩导致的桥梁裂缝是最常见的。其中，塑性收缩和干缩是发生混凝土体积变形的主要原因，另外还有自生收缩和炭化收缩；
（2）温度裂缝：钢筋混凝土结构随着温度变化将产生热胀冷缩变形，这种温度变形受到约束时，在混凝土内部就会产生拉应力，当此应力达到混凝土的抗拉强度极限值时，就会产生混凝土裂缝，常见于箱体结构；
（3）钢筋锈蚀引起的裂缝：混凝土中钢筋产生锈蚀后吸入空气中的水分，从而胀裂砼保护层。
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2.3其他常规病害
混凝土破损、钢筋锈蚀、保护层过薄、蜂窝麻面、空洞等均为常桥梁结构常规病害，究其原因归结于以下几种：1）混凝土浇筑、模板安拆、养生阶段等诸多施工不精准、不到位造成；2）收到外力撞击或剐蹭造成；3）收外界环境影响，如海水侵蚀等
3常规病害处治技术
3.1非结构性裂缝及常规病害处治方法
常规裂缝处治一般用于非结构性裂缝，规范规定＜0.15mm 裂缝进行封闭处治；≥0.15mm裂缝进行封闭灌注处治。其他常规性病害在不影响结构使用的情况下，可将表面锈蚀或老化处凿除后用丙酮清理进行修补。常规处治材料一般为环氧类材料，如裂缝封闭胶、灌注胶、环氧砂浆、环氧胶泥等。
3.2表面修补法
公路桥梁表面的裂缝可采用表面修补法进行修复。一般来讲不同的裂缝其长度、深度都有所不同，对道路桥梁的影响也不同。在修复时，先确认裂缝的深度和长度，再使用环氧胶泥、水泥浆充填缝隙，缝隙表面使用沥青或防水防腐的油漆涂刷。为能够防止裂缝再次扩展延伸，导致道路桥梁质量问题更严重，应使用玻璃纤维布粘贴。
3.3粘贴纤维复合材料加固法
粘贴纤维复合材料加固法适用于钢筋混凝土受弯、轴心受压、大偏向受压及受拉构件的加固，不适用于素混凝土构件，包括纵向受力钢筋一侧配筋率小于0.2%的构件加固。被加固的混凝土结构构件，其现场实测混凝土强度等级不得低于C20，采用纤维复合材料对钢筋混凝土结构进行加固时，应采取措施卸除或大部分卸除作用在结构上的活荷载，粘贴在混凝土构件表面上的纤维复合材料，不得直接暴露于阳光或有害杂质，其表面应进行防护处理。表面防护材料应对纤维及胶粘剂无害，且应与胶粘剂有可靠的粘结强度及相互协调的变形能力，采用纤维复合材料加固的混凝土结构，其长期使用的环境温度不应高于;
3.4粘贴钢板加固法
采用外包钢加固，原结构构件截面尺寸增加不多，但承载能力和抗震能力可大幅度提高。加固后原构件混凝土受外包缀板的约束变成三向受力的约束混凝土，从而增加了结构的延性；加固不需要模板，现场施工速度较快。该方法受使用环境限制，费用较高，有时需要特制的夹具；钢板需要进行防腐处理，以提高耐久性。采用粘贴钢板加固法对钢筋混凝土结构进行加固时，宜采取措施卸除或大部分卸除作用在原结构上的活荷载。
3.5增大截面加固法
在构件表面加大混凝土尺寸，增加受力钢筋，使其与原结构形成整体，从而增大构件有效高度和受力钢筋面积，增加构件的刚度，提高桥梁整体承载能力。采用增大截面法加固，结构可靠性好，构件承载力、刚度提高幅度大，增加了结构稳定性。采用增大截面和配筋法加固时，按现场检测结果确定的原构件混凝土强度等级不应低于C20。原构件混凝土表面应经处理，设计文件应对所采用的界面处理方法和处理质量提出要求。一般情况下，除混凝土表面应予凿毛外，尚应采取涂刷结构界面胶、种植剪切销钉或增设剪力键等措施，以保证新旧混凝土共同工作。当新增截面中的钢筋需要焊接在原构件主筋上时，在施焊前，应根据实际情况，逐根分区分段分层进行焊接，以减少原受力钢筋的热变形，使原结构的承载力不致受到较大影响。
3.6预应力加固法
预应力加固法主要作用于混凝土的受弯构件。在外部荷载以及预应力的作用下，就会使得拉杆内部产生轴向力，再由拉杆端锚固偏心传导至构件，从而对构件形成一种偏心压力，在这种力的作用下就会大大降低桥梁构件的外部荷载，进而提高构件的抗弯承载力以及抗剪能力。此外通过压力的有效传递，不仅能够加强结构构件的整体性能，还能有效的控制混凝土出现裂缝的现象。对于钢筋混凝土来说，当对下撑拉杆利用预应力加固完成后，就会和被加固构件紧密的联系在一起，构成了一种超静定结构体系，当有外部荷载时，外部荷载就会和预应力共同作用，会使拉杆产生一个轴向力，并将这个轴向力传到到被加固件上，从而有效改变被加固件的截面内力，以有效的抵消掉外部的荷载作用，提高了构件的整体承载能力。
结束语
在公路桥梁的施工以及使用过程中，很多地区的建设施工过程中施工人员不会采取有效的措施对公路桥梁在使用过程中可能产生的问题进行预防，导致公路桥梁在出现问题的时候很难在短时间内得到有效的解决，影响交通的正常进行。基于此，本文着重分析了公路桥梁病害分析，并探讨了预应力加固法、粘贴纤维复合材料加固法、增大截面加固法，以期能为以后的实际工作起到一定的借鉴作用。
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论文作者:赵锡森1,梅雪兵2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第1期
论文发表时间:2018/6/13
标签：裂缝论文; 桥梁论文; 构件论文; 病害论文; 混凝土论文; 公路论文; 结构论文; 《建筑学研究前沿》2018年第1期论文;