1 橋梁常見病害及產(chǎn)生的原因
通過實地調(diào)查，發(fā)現(xiàn)橋梁病害主要發(fā)生在建設(shè)年代久、設(shè)計荷載較低的一些橋上，以六、七十年代修建的拱類橋居多；也有個別新橋由于施工質(zhì)量較差出現(xiàn)病害的。超重車輛是造成橋梁病害的一個重要原因，而缺少養(yǎng)護(hù)或養(yǎng)護(hù)不當(dāng)又加速了橋梁的損壞。按橋梁基礎(chǔ)、下部結(jié)構(gòu)、上部結(jié)構(gòu)和橋面系等分類把橋梁病害大致歸納如下：
1．1下部結(jié)構(gòu)
實體式墩臺多由于基礎(chǔ)開裂或沉陷而引起的豎向裂縫或傾斜；柱式或框架式墩臺由于受力截面小，在荷載增加過大及基礎(chǔ)變位雙重影響的情況下，易造成蓋梁或立柱產(chǎn)生裂縫，使立柱鋼筋銹蝕，因而減小了立柱的有效受力截面，減少其承載能力。
1．2上部結(jié)構(gòu)
梁式橋除普遍存在支座老化、傾倒、銹蝕等通病外，主粱受力狀況一般良好，少部分梁體跨中撓度偏大并出現(xiàn)裂縫，梁底混凝土保護(hù)層出現(xiàn)開裂、脫落等現(xiàn)象。拱類橋病害偏多，其中石拱橋多產(chǎn)生由于基礎(chǔ)沉陷而引起的拱圈橫向開裂，而位于半填半挖路段的石拱橋則易產(chǎn)生順橋向裂縫、側(cè)向外傾等；桁架拱橋多為70年代水利部門所建，一般主拱圈矢跨比、斷面尺寸均過小，由于荷載的增加，易產(chǎn)生變形，使得拱圈拱腹部位鋼筋保護(hù)層開裂、脫落，鋼筋銹蝕；雙 拱橋除主拱圈易產(chǎn)生類似桁架拱橋的病害外，其拱坡一般由于未配置鋼筋加上拱肋間的橫向聯(lián)系較弱，而在波頂產(chǎn)生裂縫。
1．3 橋面系
橋頭跳車、欄桿、人行道和伸縮縫毀壞是目前橋梁普遍存在的通病。而橋面鋪裝過厚、排水不暢等現(xiàn)象多由于養(yǎng)護(hù)不當(dāng)或不善引起的。
2 橋梁的檢測
2．1 常規(guī)檢查
①對于橋梁的總體尺寸、各部分構(gòu)件的截面尺寸、鋼筋直徑及布置、支座位置等進(jìn)行詳細(xì)的檢測、記錄；② 對材料的性能如鋼筋混凝土和鋼筋的強(qiáng)度、彈性模量、圬工拱橋的石料標(biāo)號、砂漿標(biāo)號等進(jìn)行測定和了解；③對橋梁運營狀況，特別是橋梁存在的病害進(jìn)行反復(fù)的現(xiàn)場觀測檢查和了解，檢查橋梁結(jié)構(gòu)是否產(chǎn)生了位移和變形、混凝土施工質(zhì)量如何、風(fēng)化剝落情況以及局部的損傷、裂縫寬度、深度分布情況極其發(fā)展趨勢。
2．2 鑒定檢查
對發(fā)現(xiàn)的病害進(jìn)行深入的檢查，判定病害的危害程度，以決定維修和加固的措施所進(jìn)行的調(diào)查方式。對于不同指標(biāo)的檢測分別采用以下不同的方法：
2．2．1 混凝土強(qiáng)度的檢測
(1)無損檢測法。無損檢測法又分機(jī)械(敲擊法、回彈儀法、撞擊法、槍擊法等)和物理(共振法、超聲波探測儀法)及綜合法。由于用單一的方法存在某些局限，測定結(jié)果不是很準(zhǔn)確，故采用兩種或兩種以上的方法來綜合評定，則可提高測試的準(zhǔn)確度并使應(yīng)用范圍擴(kuò)大。
(2)挖取試樣法。若無損檢驗結(jié)果不能滿足要求，在必要時，可采用從結(jié)構(gòu)中挖取試樣，在試驗機(jī)上加載試驗，測定混凝土的實際強(qiáng)度。取試
樣的部位既應(yīng)具有代表性，又應(yīng)為結(jié)構(gòu)使用的安全所允許，而且要事先驗定主要鋼筋的位置，并避開它。
2．2．2 裂縫檢測
橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫之后，應(yīng)加強(qiáng)檢查與觀測。根據(jù)裂縫的特征，結(jié)合設(shè)計、施工資料進(jìn)行分析、查明裂縫性質(zhì)、原因極其危害程度，確定是否需要修補(bǔ)并為修補(bǔ)方案的制定提供可靠的依據(jù)。檢測內(nèi)容包括：① 裂縫發(fā)生的部位、走向、寬度、分布狀況以及大小和長度等；②裂縫的變化發(fā)展情況。觀測裂縫的儀器一般有塞尺、手持式讀數(shù)顯微鏡。也可采用長標(biāo)距裂縫應(yīng)變片、千分表引伸儀等。其方法如下：① 在裂縫兩邊設(shè)置小標(biāo)桿，兩桿間的距離用卡尺測量或者用讀數(shù)放大鏡直接測量裂縫的寬度。②設(shè)置兩塊金屬板相接觸，量測并記下裂縫變化的尺寸。③利用水泥漿或石膏作成薄片的標(biāo)記貼在裂縫處，或用玻璃片，較牢固的紙糊在裂縫上，觀察其是否繼續(xù)開裂。在觀測裂縫時，要求記錄氣溫的情況。
2．2.3 承載力的檢測
現(xiàn)有橋梁承載力的檢定，常采用以下方法：
(1)分析計算法。首先對被檢定的橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查(搜集資料、現(xiàn)狀檢查、材質(zhì)與地基的檢驗等)，然后將檢查所得的有關(guān)資料和檢驗測量結(jié)果，運用橋梁結(jié)構(gòu)計算理論及有關(guān)的經(jīng)驗系數(shù)進(jìn)行分析計算，從而評定出橋梁的安全承載能力。承載力由下式所得 P=PoK1K2K3K4
此法的關(guān)鍵是確定各種系數(shù)，系數(shù)的建立必須經(jīng)過廣泛的調(diào)查研究。理論計算法是當(dāng)原橋荷載等級不清楚或上述的各種系數(shù)較難確定時，應(yīng)用結(jié)構(gòu)計算理論，估算出橋梁結(jié)構(gòu)可能承受的最大外力(如彎矩)；然后，再與實際檢定的荷載相比較，從而判定出橋梁安全承載力的方法。
(2)荷載試驗法。此法是比較普遍采用的方法，通過現(xiàn)場荷載試驗及測試，可以直接檢驗橋梁的實際承載力。它又分為：靜載試驗和動載試驗。靜載試驗的加載量一般為設(shè)計荷載的0．8～1．0倍，試驗前應(yīng)先進(jìn)行估算。如果原橋的病害較大，初步判定承載能力將降低，則加載量可先低一點，逐步加載；若需要進(jìn)行超載試驗，可逐步提高加載量，但要謹(jǐn)慎，加強(qiáng)檢查，加載方法采用時間短的方式，通常是采用車輛進(jìn)行加載。測試內(nèi)容包括應(yīng)變、撓度和裂縫。
(3)實物調(diào)查比較法。此法是由實際交通情況來檢定橋梁承載力的動態(tài)求法。它是對被檢定橋梁進(jìn)行相當(dāng)長期的觀測，根據(jù)橋梁通過的車輛荷載，測定車輛通過時橋梁各主要部位的撓度(跨中或產(chǎn)生撓度最大處)、應(yīng)變、應(yīng)力、裂縫開展情況等數(shù)據(jù)，然后對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，從而得出橋梁可以承受的荷載等級。
3 舊橋通病防治對策
針對以上主要病害，我們在制定具體的橋梁維修、改造或加固方案中，主要有以下幾點做法：
(1)橋梁基礎(chǔ)和下部結(jié)構(gòu)。在春季枯水季節(jié)和夏季洪水過后，利用橋梁定期檢查的同時，及時發(fā)現(xiàn)并處治病害，按常規(guī)施工方法進(jìn)行處理，對于部分樁基維修、加固，要充分考慮沖刷而不致產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng)；對于墩、臺身產(chǎn)生的部分豎向裂縫，除用環(huán)氧砂漿予以封堵外，還應(yīng)用鋼絞線(結(jié)合鋼板)纏繞設(shè)箍并施加一定的預(yù)應(yīng)力進(jìn)行處理。
(2)梁橋。除個別T粱跨中撓度過大，需加強(qiáng)定期觀測外，一般主梁病害主要為梁底混凝土保護(hù)層脫落，維修時應(yīng)先將已碎混凝土全部清除，并給鋼筋除銹，再用環(huán)氧砂漿抹平，施工時要求密實、平整、美觀。
(3)拱類橋。主拱圈的維修、加固，應(yīng)先對裸露鋼筋表面及破碎保護(hù)層進(jìn)行清理，然后采用型鋼全長幫襯并填充膨脹水泥混凝土進(jìn)行加固，若欲增加拱肋斷面尺寸還應(yīng)配置必要的受力鋼筋；對于側(cè)墻外傾、拱肋開裂等病害處置，宜先對全橋(或相鄰部分幾跨)卸載后，才能重新進(jìn)行施工，其中拱上填料的更換以二灰爐渣為宜。
(4)橋面系。大部分橋梁行車病害集中反映在橋面系、橋面鋪裝的維修，切忌直接在原橋面上加鋪，以新做8-12cm厚的35#防水鋼筋混凝土面板為宜；伸縮縫的更換可采用先進(jìn)的TsT材料(無縫伸縮縫)進(jìn)行現(xiàn)場施工，基本適用于總伸縮量在5em范圍；欄桿系列除局部損壞可按原設(shè)計進(jìn)行維修外，全橋改造可采用統(tǒng)一的混凝土防撞護(hù)欄形式，既安全又耐久。
4 結(jié)束語
隨著交通運輸事業(yè)的發(fā)展，交通運輸量大幅度增長，行車密度及車輛載重越來越大，尤其是重型車輛日益增多，再加上許多橋梁超負(fù)荷使用，已帶來嚴(yán)重的安全隱患。而改造又限于資金的緊缺，只能采取投資較少，施工期短，又能緩解當(dāng)前運輸緊張狀態(tài)的維修與加固技術(shù)措施。因此，橋梁病害的檢測與病害原因分析就顯得尤為重要。
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