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公路桥梁常见病害及维修加固
作者：郑世豪
来源：《世界家苑·学术》2018年第12期
摘 要：在社会经济发展的推动下，公路桥梁工程数量不断增加，其规模不断扩大。在公路桥梁运行的过程中，出现了一些常见的质量问题及病害，如裂缝、钢筋锈蚀等，严重影响着公路桥梁运行的可靠性、安全性及舒适性。本文总结各类型公路桥梁存在常见病害，分析病害产生原因，针对不同加固目的提出加固基本方法，加固效果评估方法。 关键词：公路桥梁病害；病害原因；桥梁加固；桥梁评估 1 引言
目前我国的交通建设事业正如火如荼，总的来看，在未来10～30年内，新建工程将逐渐减少，桥梁的养护、维修、加固及改造工程将成为主流。从我国实际建设及运营情况来看，公路桥梁工程数量不断增加，其规模不断扩大，在公路桥梁运行的过程中，出现了一些常见的质量问题及病害，如裂缝、钢筋锈蚀等，严重影响着公路桥梁运行的可靠性、安全性及舒适性。而只要社会效益、经济效益上有价值，都应该考虑对桥梁进行不同程度上的加固。桥梁是否进行加固还是拆除重建，要综合考虑经济问题、社会问题、政治问题等，然后择取最优方案。实践证明，采取维修加固技术，可以有效提高公路桥梁构件抗弯、抗剪能力，改善其承载力，保障公路桥梁运行的安全性及可靠性[1]。 2 公路桥梁常见病害
我国现役公路桥梁中，钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土占大多数，由于各种原因，该类桥梁或多或少存在下文所述病害，有些由桥梁病害直接影响到结构承载力的情况，管养单位必须设法筹集资金，以尽快动工加固，保证桥梁健康运营[2]。 2.1 桥梁病害类型及对桥梁的影响
公路桥梁在外界环境的长期作用下，材料性能会逐渐劣化，性能下降，产生各种各样的病害，可靠性严重降低。桥梁病害的定义一般都由定性标准和定量标准两部分组成。定性标准从病害的形状和表象上进行界定，一般从外观上加以区分，它是初始确定病害的表观依据，一般通过肉眼观察即可；定量界限是从便于检查和处理的角度出发，人为确定的界限，是有数据上的标准，对常见的检测指标加以量化，一般需通过专门仪器进行鉴定。现行公路上常见的桥梁类型为：梁桥、板桥、拱桥和刚构桥，以预应力混凝土梁桥为主，其常见病害主要有：裂缝、钢筋锈蚀、梁体保护层剥离、混凝土碳化、地基不均匀沉降、支座产生剪切变形和脱空等病害[3]。
2.2 桥梁病害产生原因及分析思路
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混凝土桥梁结构的病害表现形式多种多样，引起病害的原因复杂繁多，从引起病害的原因来分析，可以将其划分为两大类[4]。
第一类为由环境作用引起的混凝土结构损伤与破坏。由于混凝土的缺陷（例如裂隙、孔道、人孔等），环境中的水及侵蚀性物质通过这些孔洞就可能渗入混凝土内部，与混凝土中某些成份发生化学、物理反应，引起混凝土损伤，影响结构的受力性能和耐久性，主要是由使用阶段和施工阶段引起的。
第二类为由荷载作用或设计、施工不当造成的混凝土结构损伤。例如，由于超限车作用引起的裂缝、结构疲劳引起的损坏、施工方法不当引起的结构裂缝等，主要是由设计和施工阶段引起的。
3 公路桥梁加固
桥梁病害分析可以从设计缺陷、施工缺陷和后期管养得当这个三方面着手，虽然桥梁某种病害产生原因可能很复杂，但有其产生的主要因素，找出每个方面对桥梁病害的影响，反思桥梁建设过程中的各种问题，分析病害产生的直接或间接原因，对症下药，给桥梁的建设、设计和后期管养提供一定的参考意义，避免再犯类似错误。
合理的加固方法应当是：调查病害原因，认清加固目的，然后采用综合性加固方法和养护并行[5]。常见的加固方法有：强度加固、刚度加固、抗震加固、抗风加固、耐久性加固针对具体桥梁病害特点，一般不采用单一加固方法，因为大部分桥梁各种病害并存，综合性强，应采用综合性加固方法和養护并行。 4 桥梁加固后评估
在桥梁加固之后，同样需要对桥梁进行全面检测，评价桥梁加固的效果，确定加固后的桥梁是否满足使用要求。对现役桥梁评定远比新桥设计复杂得多，多年来国内外桥梁工作者在各自的工作实践中提出各种旧桥评定方法，大致可归纳为：外观检查评估法、基于结构理论分析计算的方法、基于荷载试验的评定方法[6]；应用较多的是基于结构理论分析计算的方法。 基于结构理论分析计算的方法技术依据为现行公路桥梁设计规范及公路旧桥结构检算分析指南、公路旧桥承载能力鉴定方法等标准。 对于砖、石及混凝土桥按照规范评定条件：
对于钢筋混凝土及预应力混凝土桥按照规范评定条件：
上式中： ：旧桥检算系数； ：耐久性恶化系数； ：截面损伤折减系数。 5 结语
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本文通过系统地阐述我国公路桥梁存在的各种病害，总结了各种公路桥梁加固方法、加固目的以及加固后桥梁评估方法。当今桥梁行业各种新型材料以及粘结剂的发展，新方法的运用，使得桥梁加固的对象更广，施工更方便快捷，效果更明显。但是，作为一个工程技术人员，不应该将桥梁加固技术的发展作为我们的最终目标，我们应该立足现状，放眼长远，从加固工程中了解掌握交通运输业的发展趋势，在桥梁设计时抓住结构的薄弱环节，用加固技术来指导我们的设计工作，并处理好桥梁设计与维修管理的关系，即如何把维修加固中发现的问题放到今后桥梁设计上进行考虑。 参考文献
[1]李琼.中小桥桥梁常见病害及维修改造加固设计对策[J].中国公路，2012（S1）：111-113. [2]张虎伟.T型梁旧桥的检测与加固设计[J].建材与装饰，2017（22）：248-249. [3]刘菠.高速公路桥梁典型病害及建管养对策研究[D].重庆交通大学，2012.
[4]王莲香.桥梁维修加固后质量评价方法研究[J].公路交通科技（应用技术版），2018，14（06）：188-190.
[5]张有科.铁路桥梁病害分析与改造加固设计[J].中国高新技术企业，2009（07）：163-164 [6]李聪.桥梁维修加固后评估方法研究[D].东南大学，2017. （作者单位：华南理工大学）