摘要：公路桥梁是现代的道路交通系统的重要部分，其重要性不言而喻。然而就目前公路桥梁使用的实际情况而言，却通常由于各种原因使得公路桥梁难以满足人们对交通运输的要求，而这些原因主要是桥梁设计问题和施工水平的欠缺。而这些原因将会直接导致公路桥梁不堪重负，从而严重的影响到交通运输的质量和效率。为此，本文对公路桥梁缺陷的原因展开了分析，并就其修复加固提出个人见解。
关键词：公路桥梁；缺陷成因；修复加固技术
1.公路桥梁缺陷的成因分析
1.1混凝土结构表层缺陷
1.1.1麻面成因
在施工的过程中，模板的表面粗糙以及模板湿润度不够，都会造成构件表面混凝土的水分被大量吸走形成麻面。
1.1.2蜂窝成因
在施工中，混凝土灌注缺乏必要的振捣，在分层灌注时违规操作，运输时混凝土产生离析，或者模板的缝隙不够严，水泥砂浆大量流失等施工不当都是造成蜂窝的重要原因。
1.1.3露筋成因
施工过程中，钢筋保护层位置发生移动，钢筋与模板相互紧贴，保护层混凝土振捣不彻底是形成暴筋的主要原因。
1.1.4磨损成因
施工中由于混凝土强度不够，表面细料过多，在使用的过程中车轮的磨损，以及水量的冲击等都会对表层造成一定的磨损。
1.1.5表层整块变形和脱落成因
公路桥梁表层整块变形或者脱落的最主要原因是来自外界作用。
1.2混凝土构件裂缝缺陷
钢筋混凝土结构支撑桥梁产生的裂缝种类繁多。常见的有网状裂痕、竖向裂痕、斜向裂痕等，如下图1中的网状裂痕。
造成这些裂缝和裂痕的主要原因是：
1.2.1与材料性质有关的因素⑻如水泥的反常凝固，混凝土的离析与泛浆，水泥的反常膨胀，骨料中含有泥土，使用了反应性骨料或风化岩、混凝土干燥收缩。
1.2.2与施工有关的因素，如混合料搅拌不均匀，搅拌时间过长，用泵压送时水泥量及用水量的增加，灌注顺序的差错，灌注速度太快，振捣不充分，配筋混乱，保护层厚度不够，施工缝处理不当，模板变形，漏浆，支架下沉，脱模过早，硬化前受振动和荷载作用，初期养生中急剧干燥，养生初期冻害。
1.2.3与环境条件有关的因素，如周围环境与湿度的变化，构件内外温度的差异，反复冻融，内部钢筋锈蚀，因火灾而使混凝土表面受高温熏烤，受盐类的化学腐蚀。
图1 网状裂痕
1.2.4与构造、外力有关的因素，如设计荷载以内的荷载，设计荷载以外的荷载，以地震力为主的荷载，截面尺寸及钢筋用量不足，结构物不均匀下沉。
1.3桥梁墩台常见缺陷
桥梁墩台基础在常年使用过程中，除了承受上部构造荷载外，还将承受土压力，风力，冰压力和浮力等等各种力的作用，混凝土收缩干燥、内外部温差、气温剧烈变化、日照影响而产生的温度拉应力或是由于冻胀、下沉或外倾而产生开裂等均有可能致使桥梁墩台基础出现问题；另外，由于过桥车辆的日益重型化，密集化，使墩台基出现了不同程度的损坏，产生各种裂缝，如墩台网状裂缝、从基础向上发展至墩台上部的裂缝、翼墙和前墙断裂的裂缝、由支承垫石从下向上发展的裂缝、桥墩墩帽顺桥轴线横贯墩帽的水平裂缝等等。
2.公路桥梁缺陷的修复加固技术
2.1缺陷修补
2.1.1混凝土公路桥面表层修补
对于混凝土公路桥面表层出现的麻面、露筋、磨损等修补方式，主要是先铲除受损部分，再采用修补材料进行相应的修补。修补材料主要包括混凝土，水泥砂浆以及环氧树脂等材料。混凝土修补时，混凝土的配置应当高于原混凝土配置，水和灰的比例也应当采用较小配置，在修复过程中加入适量的减水剂是必要手段。
2.1.2公路桥梁结构裂痕修补
公路桥梁结构裂痕产生的原因是多种多样的，对于裂缝的修补方法主要有常用的表面封闭方法、表面粘贴修补方法以及灌浆修补方法。前两种方法修补裂痕只适合小面积小范围的修补，对于出现的严重的大面积的裂痕修补，需要用第三种方法，特别是裂缝宽度超过四分之一毫米的情况下，必须要用到灌浆修补法。灌浆材料分为水泥和化学材料两种。
2.1.3桥梁构件设施的修补
对于桥梁面板、桥面辅助层、伸缩缝隙以及支座和排水等附属设施的维修，其修补方法相对比较简单。通常采用水泥砂浆以及环氧树脂材料进行修补。
2.2公路桥梁加固
2.2.1桥梁主梁的加固
对主梁的主要加固措施分为两种，一种是利用墩顶梁端空间对主梁进行横向加固。第二种是桥面伸缩缝隙设置在挑梁的梁顶中心位置，将行车道铺装延伸搭架在挑梁上。
2.2.2桥梁主拱圈的加固
对主拱圈的加固应当采用加大原横系梁的横截面，以横隔板替代拱顶部的横系梁，要加强横向的整体稳固性，使桥梁整体部分共同受力。
2.2.3悬臂孔主梁的加固
在悬臂梁公路桥中，悬臂孔主梁的加固采用两种方案。一是用浇筑钢纤维混凝土的方法替换掉原来牛腿处的混凝土。在结合面上的粘贴材料要用环氧砂浆。另一种是将挂梁从两个支点搁在主梁上改为不同方向以多个支点搁在端横梁上。
以某省道上的公路桥梁的加固为例进行阐述，该桥建于1978年，由于年深日久，桥体构件出现了不同的损坏。损坏主要集中在桥身边板混凝土剥落、中板出现裂纹和板底露筋。在对该桥进行加固时，主要的施工细节如下：
①混凝土桥面的处理：除去已损坏的桥面混凝土，对钢筋进行除锈处理。按照损害的深浅按不同的方法进行修补：对混凝土疏松层较浅的区域采用的修补材料为丙乳砂浆，对深度5厘米以上的混凝土疏松层的修补材料为丙乳细骨料混凝土，并在板底处辅以碳纤维。在丙乳砂浆和灰砂的配比方面，灰砂比1：1~1：2；灰乳比1：0.15~1：0.3。
②中板和台帽裂缝的处理：对外露钢筋除锈，在裂缝处灌注灌缝胶。在裂缝面的处理上，用钢丝清理表面松散层并用丙酮清洗。注胶嘴的位置设置在裂缝较宽的部位，各注胶嘴位置间距依实际情况而定，一般在20～30cm。
结束语：随着我国高速公路事业的继续蓬勃发展以及多数高速公路逐渐进行养护阶段，公路桥梁维修加固施工会变得越发的重要，这不仅关系到交通运输安全，也关系到国家人民的利益，作为一名桥梁专业技术人员，在进行桥梁维修加固施工过程中，应充分结合桥梁病害情况，选择合理的维修加固措施，确保桥梁使用安全，使我国桥梁建设真正步入“建养并重”的可持续发展道路。
参考文献
[1]李福强.公路桥梁工程混凝土外观缺陷的成因和防治措施[J].河南建材.2012.
[2]徐大勇.公路桥梁修复加固技术分析[J].中国科技博览.2011.
[3]高健.公路桥梁缺陷成因及加固修复技术探讨[J].建筑工程技术与设计.2016.
论文作者:罗霆
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/8
标签：桥梁论文; 混凝土论文; 裂缝论文; 公路论文; 成因论文; 裂痕论文; 荷载论文; 《建筑学研究前沿》2017年第29期论文;