桥梁的病害与加固措施研究

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桥梁的病害

该桥建于1995年，全桥总长31m，桥宽22m。上部结构采用简支板结构，设计荷载为汽-13级。该桥于2008年6月进行检测，检测结果如下：1）在试验荷载作用下，实测挠度校验系数与应变校验系数均不满足规范规定要求，实测荷载挠度曲线与实测荷载应变曲线均成非线性变化，且结构的横向分配能力差，结构的单板受力过大现象明显。2）实测频率较计算频率低，上部结构动力特性处于差的状态。3）原桥有45片实心板，底板有钢筋锈胀、外露严重锈蚀，混凝土酥裂、脱落现象，脱落厚度均4.1cm；墩顶侧梁竖向开裂、混凝土破损（图1）。腹板受水侵蚀、白化现象严重（图2）。原桥未酥裂的实心板底板L/4～3L/4范围内均有横向裂缝，裂缝间距25cm左右。加宽侧18%的实心板底板L/4～3L/4范围内有横向裂缝，裂缝间距25cm左右，跨中附近裂缝较宽，由于加宽侧实心板底板均打磨，裂缝宽度无法测量。4）对部分实心板进行了测量，实心板均下挠，下挠最大值为24.3mm（L/271）。5）原桥墩柱盖梁混凝土回弹强度推定值不满足设计要求，砼平均碳化深度均超过保护层厚度。加宽侧实心板砼测得的砼强度推定值不满足设计要求，砼的密实性较差，均匀性一般，墩柱盖梁混凝土回弹强度推定值不满足设计要求，砼平均碳化深度未超过保护层厚度。6）原桥墩台盖梁局部混凝土剥皮、破损脱落。墩柱外观质量基本完好。加宽侧墩台盖梁混凝土大面积麻面、剥皮、骨料外露，钢筋外露锈蚀，局部有锈胀裂缝；支座老化现象严重。7）每个墩顶桥面均有横桥向贯通裂缝（图3），原桥铰缝对应桥面有纵桥向裂缝，与加宽侧结合处铰缝对应桥面的纵桥向裂缝较严重；桥面有2处凹陷，局部有坑槽并已修补。8）全桥人行道栏杆、立柱基本完好，人行道抹面砂浆有网裂，局部抹面砂浆破损、脱落。该桥的上部结构持久状况承载能力极限状态中，跨中正截面不能满足原设计荷载等级的要求。盖梁承载能力尚能满足原设计荷载等级的要求。结构承载能力下降及耐久性较差，且上部结构的横向分配能力差，单板受力过大，存在不安全隐患。

桥梁的整治加固措施建议

1）由于使用年限较长，混凝土出现破损、孔洞、裂缝以及白化现象较为普遍，建议首先清洗混凝土表面，对所有裂缝进行封闭或灌浆处理，再于混凝土表面刷一层防水涂料，防止桥梁再次受到水蚀侵害。2）由于两侧桥台支座老化严重，因此应及时更换桥台支座。因桥梁上部结构的动力性能较弱，因此建议采用桥梁抗震支座。3）由于桥面出现多条横向裂缝，且裂缝宽度与长度均较大，建议重做桥面铺装层，如果有荷载增大的要求，可加厚铺装层；铺装层可采用掺加聚丙烯纤维的钢筋混凝土，并应满足规范对桥面铺装的要求。4）上部结构的持久状况承载能力极限状态，跨中正截面不能满足原设计荷载等级的要求。根据现有的加固技术，采用粘贴钢板加固或纤维复合材料加固的方式较多。施加体外预应力和转化结构受力体系亦为现有桥梁提高承载力的有效方法。根据该桥的车流通行量及桥梁重要性等，建议采用施加体外预应力的方法来提高结构的正截面承载能力。

“千里之堤毁于蚁穴”，桥梁的病害不容小觑，特别是随着大桥、特大桥及景观桥等高难度、高技术桥梁的大量建设，考虑其修建费用之高、建设时间之长，应保证其在有效使用期限之内安全无患。因此，定期对现有桥梁进行检测加固、保证桥梁的安全通行显得尤为重要。（本文作者：王晓华、张伦 单位：中煤国际工程集团沈阳设计研究院、辽宁邮电规划设计院有限公司）