混凝土结构桥梁加固技术的应用研究

混凝土结构桥梁加固技术的应用研究

发表时间：2016-05-26T10:48:49.950Z 来源：《工程建设标准化》2016年2月供稿作者：汤泞杨志伟

[导读] （中交二公局第一工程有限公司，湖北，武汉，430065）本文重点围绕裂缝以及隔板破损两方面的问题，从多个角度入手对混凝土结构桥梁加固技术的应用进行了分析阐述。

（中交二公局第一工程有限公司，湖北，武汉，430065）

【摘要】本文重点围绕裂缝以及隔板破损两方面的问题，从多个角度入手对混凝土结构桥梁加固技术的应用进行了分析阐述。

【关键词】混凝土结构桥梁；裂缝；隔板破损；加固

描述：由我公司承接的104国道飞云江大桥改建工程第2合同段，桩号YK1940+460—K1943+260，路线全长约1.8km。工程内容主要为飞云江老桥大修。施工内容主要为桥梁维修加固：封闭裂缝，修复混凝土局部缺陷、主桥51m火损T梁加固、主桥T梁（工字梁）粘贴碳纤维、主桥桥墩加固、其余附属设施的修复。

1．混凝土桥梁安全隐患分析

1.1裂缝问题

混凝土桥梁被投入使用后，在车辆的碾压下，很容易出现裂缝现象。其次，在桥梁建设过程中，由于模板拼装不严密，再加上表面清理不彻底，或者是脱模剂涂抹不均匀，这些都容易导致路面裂缝的出现。再者，如果在桥梁建设过程中，漏振或振捣不密实，这会导致路面混凝土中的气泡不能够及时排除，进而导致路面裂缝的出现，常见的裂缝包括荷载裂缝和变形裂缝，裂缝是混凝土桥梁的主要安全隐患之一，裂缝的出现会使桥梁质量下降，进而影响到桥梁的使用效果。

1.2隔板破损问题

在混凝土桥梁中，横隔板的主要作用是维持桥梁的横向稳定，横隔板的运用，有助于各主梁连城一个整体，从而使各梁荷载均匀。而且，混凝土桥梁的横隔板还可以使主梁在水平方向连成一个整体，这样可以有效承载横向水平的负荷。而隔板破损是混凝土桥梁最常见的安全隐患之一，隔板破损出现之后，整个桥梁的稳定性则会受到巨大的负面影响，进而影响到整个桥梁的使用效果。

2．安全隐患成因分析

2.1裂缝成因分析

首先，混凝土桥梁在静、动荷载及次应力作用下产生的裂缝被称作荷载裂缝，荷载裂缝又可以被进一步划分为两种形式，分别为直接应力裂缝和二次应力裂缝。前者指的是外荷载直接作用产生的裂缝。在混凝土桥梁建设过程中，由于施工技术人员没有对当地环境有一个全面地了解，导致在在进行设计计算时，出现了错误和纰漏，而且针对桥梁建设所构建的计算模型也不合理，进而导致桥梁力学设计、以及钢筋配置都不符合实际要求，当桥梁建成一段时间后，在外力作用下出现开裂现象。在施工过程中，由于施工人员对使用材料或者施工用具随意堆放，但是由于不了解预制结构受力特点而被随意起吊、运输和暗转，再加上没有按照桥梁设计施工图进行操作，使得桥梁结构受力模式发生了变化，这些都有可能导致桥梁裂缝的出现。在混凝土桥梁使用阶段，如果经常有超出荷载的大象车辆经过，长此以往，则很容易引发裂缝现象。在地震、大风、强烈撞击或者桥面发生大爆炸时，所产生的压力很可能会超出设计荷载，只是混凝土桥梁产生裂缝。

其次，对于混凝土桥梁来说，变形裂缝主要由温度或湿度变化引起，在混凝土桥梁建设过程中，由于温度或湿度的变化，致使不均匀沉降情况出现，最终导致桥梁裂缝的出现。通常情况下，可以将变形裂缝分为三种形式：第一种为温度裂缝。受到温度变化的影响，混凝土会出现热胀冷缩的现象，混凝土会由结构内部或者外部环境温度变化而发声变形，在变形过程中，会受到一定，如果约束力应力超出了混凝土抗拉的强度，则会引发温度裂缝现象。第二，塑性收缩裂缝。在混凝土桥梁建设过程中，刚浇筑的混凝土表面会保持湿润，但是当新浇筑混凝土表面水分蒸发速度高于其水分补充速度是，随着水分的减少，混凝土则会收缩，而且是由外而内，随着时间的延长，其干燥的表层会受到内部的约束，使得使变硬中的软弱塑态混凝土发生拉应力，在表面产生裂缝。第三，塑性沉降裂缝。在桥梁建设过程中，需要对浇筑的混凝土进行振捣，在振捣过程中，混凝土仍然有继续凝固的趋势，在这种状态下，塑态混凝土受到钢筋、先前浇注的混凝土或模板等局部约束，在靠近约束处形成孔隙或裂缝。

2.2隔板破损成因分析

隔板破损的原因是多个方面的，首先，由于混凝土桥梁隔板受力非常复杂，其受力情况目前还无法通过精确的计算得知，再加上隔板构造的特殊性，很容易造成隔板断裂。例如，在混凝土桥梁中，横隔板所使用的U形螺纹钢筋，虽然有着较高的强度和硬度，但是在长期使用过程中，受气温以及空气湿度的变化，会发生氧化还原反映，进而产生腐蚀现象，再加上其可焊性相对较差，所以，在桥梁使用一段时间后，很容易出现隔板断裂的现象。其次，在混凝土桥梁施工建设过程中，由于操作不当，致使不同的隔板的上供程度不同，这就导致桥梁隔板受力不均衡，但是这些隔板都承载着较大的负荷，在桥梁的长时间使用过程中，这种受力先天不足的情况最终会导致隔板破裂。再者，由于不同的隔板所具有的刚度存在差异，致使其桥梁不均衡压力的作用下产生破裂。

3．混凝土桥梁加固措施分析

3.1裂缝修补

3.1.1表面处理法

采用表面处理法主要是针对混凝土桥桥面以下宽度不超过0.2mm的裂缝发挥作用，主要的做法就是在混凝土表面的裂缝处涂抹一层树脂保护膜，具体方法包括表面贴补法和表面涂抹。表面贴补法适用于大面积漏水的防渗堵漏。表面涂抹法主要适用于细而浅的难以灌入浆材的裂缝、深度未到钢筋表面的发丝裂缝以及不漏水、不发展、不伸缩的裂缝。在操作过程中，要用钢丝刷清除表面附着物，清水冲洗干净后充分干燥，混凝土表面凹凸不平的地方用油灰状树脂填充后涂抹平整。

3.1.2填充法

针对混凝土桥梁出现的裂缝现象，则可以采用填充法进行处理，首先用砂轮机或者钢丝清除混凝土表面沿裂缝方向一定范围内的灰尘