桥梁的养护及其抗震分析

摘要：对于公路建筑而言，桥梁是公路路线的重要组成部分之一，由于其施工较为复杂，且造价较高，损坏后较难进行修复并导致交通的中断，严重者甚至会导致事故的发生。因此，必须对桥梁进行正确养护，提高其抗震能力，确保其能够维持良好的状态，以便为公路运输及经济的发展贡献力量。

关键词：桥梁 养护 抗震

对于交通建设而言，桥梁一直占据着举足轻重的地位，即使对于不太复杂的地形，每公里公路路线上通常也会有2到3座桥涵。再加上桥梁造价通常较高，可占公路总造价的20%左右，且施工过程十分复杂，因而必须对桥梁进行合理的设计和施工，并注意加强其构造物的养护、管理、维修及抗震加固等工作，以便确保其始终处于较为完好的技术状态，保证公路的畅通无阻。

1 桥梁的养护管理

1.1 桥梁上部结构的养护

对于桥梁上部结构的养护而言，其主要包括了桥面系、钢筋混凝土及其预应力混凝土桥、圬工拱桥以及桥梁支座的养护。

1）对于桥面系的养护而言，应确保桥梁的栏杆保持完好的状态，若有缺损应及时进行补齐；应经常性的进行伸缩缝的养护，并对缝内的沉积物进行清除，若橡胶伸缩缝发生损坏及老化情况应及时进行维修和更换；桥面泄水管及排水槽等若存在堵塞情况，应立即进行疏通，确保其维持畅通；桥面的行车道及行人道应保持清洁，并注意及时进行积水的排除；桥面铺装过程中若发生表面碎裂或脱皮，需及时将破损的部分进行凿除，及时将其修复。

2）钢筋混凝土及其预应力混凝土桥的养护过程中，应当注意观察其构件的受拉区是否存在裂缝，并依据裂缝大小分别进行如下处理：若裂缝的宽值在允许范围以内，应当对其封闭并进行处理；若裂缝宽超过规定限值时，需采用压力灌浆法进行环氧树脂胶的灌注；若裂缝较为严重，已经超过了规范的规定允许值而导致承载力不够的，应及时进行原因的查找，并经计算进行加固处理或进行构建的更换。

3）圬工拱桥的养护过程中，必须注意对石拱桥灰缝进行有效的保养，若存在脱落或者缝内长草的情况应及时进行清除和修补。若存在风化及剥落现象可进行1-3厘米厚的10号以上水泥砂浆的涂刷，并进行一层钢丝网的加设；对于圬工拱桥而言，还必须注意对各部是否存在裂缝、缺角、小洞以及剥落等局部损伤，若发现拱圈存在变形的情况，或者侧墙存在异样，应当及时进行成因分析，并采取有效方法进行加固和修理。

4）桥梁支座的养护过程中应注意保持清洁和完整，每季进行一次检查，每半年进行一次清扫，冬季应及时将积血和冰块进行清除，并确保梁跨能够自由进行伸缩；在滚动支座支面上应注意进行润滑油的定期涂抹，涂前应对滚动面进行揩擦；为防生锈，除了滚动面及钢辊以外的支座部分必须进行油漆的涂刷和保护；应注意对固定的支座进行检查，确保锚栓坚固，支承垫板平整且紧密。

1.2 桥梁墩台及基础的养护

1）为了确保桥梁附近河床的稳定性，保证桥梁的安全性，桥梁的上、下游应各为1.5倍的桥长，每次在洪水过后后应当及时进行河床上漂浮物及其沉积物的清除，以便确保水流的畅通。

2）墩台的表面应当保持清洁，应及时进行青苔、污秽、杂草及荆棘的清除。如果圬工砌体墩台的表面风化剥落深度小于3厘米的，可采用10 号以上水泥浆进行修补，若损坏面积相对较大且深度超过了3厘米的，应当进行混凝土层的浇注，以便将其进行裹覆。

3）一旦墩台有裂缝出现，并贯通了整个墩台时，可采用钢箍对其进行加固，因基础不均匀沉降而导致自下向上裂缝的出现时，应先进行基础的加固，再根据裂缝的发展程序来确定是灌缝还是对墩台进行加固。

4）若圬工砌体的灰缝发生脱落时，应当重新进行勾缝。若混凝土砌体的镶面部分受到严重损坏时应进行更换。

5）为防桥梁的上、下游河床受到冲刷，确保桥涵墩台基础埋置深度足够，应当以当地条件为依据进行消能设备的增设，若桥梁冲刷较为严重，可在其上游进行换流井等消解设备的设置。对于流速较大的小、中桥而言，可在其下游口以外进行跳坎的加设。

2 桥梁的抗震加固

通常而言，桥梁加固过程具有如下两种策略：一是提高桥梁的抗震能力，确保其具有足够强度的结构来抵抗地震力；二是尽可能降低地震对于桥梁结构的反应，确保现有结构强度均具有抗震作用。例如，进行隔震支座的设置等。

2.1 桥梁上部结构的抗震加固

进行桥梁上部加固的目的主要是为了防止因各种原因所引起的落梁破坏的产生。1）对于伸缩缝及铰而言，加固时可应用简支钢梁或者预制混凝土梁，若期望纵向位移超过有效的支座宽度时，可将简支梁缆索加固法同墩帽支座加宽法两者相互结合。此外，可采用拼接板将腹板相互联系，确保梁能够在墩帽支座上维持连续。对于跨中有铰的梁而言，应进行铰约束装置的增设。因地震时，铰支座常会产生局部损伤，因此铰支座的长度应比最初设计长度小一些。2）侧向进行支撑，梁间侧向刚度可借助于横隔梁进行提供，应进行增加几组同支座相接近的横隔梁。3）混凝土边梁主要用来对混凝土桥的纵向能力进行提高。其主要具有如下两个加固方案：一种是将外伸墩帽进行加强，并维持其在柱顶的扭转及其固定连接，另一种是柱顶进行铰接，以实现易损外伸墩帽在扭转方面的需求量的减小。

2.2 桥梁下部结构的抗震加固

1）所有柱罩柱端应留50mm的间隙，以防柱罩成为受压钢筋对支承构件进行代替，导致地震荷载传递至基础及墩帽中的剪力及其弯矩提高。2）应用填充墙来限制柱产生横向位移，以便消除墩帽中塑性铰形成的可能性。3）可采用连梁来实现混凝土排架横向能力的提高。4）支座的加固十分有必要，这是由于其一直一来都是地震中最容易受到损伤的部件之一。通常采用弹性橡胶垫支座来进行钢滚轴式支座的替代。5）帽梁的加固过程中存在着几种失效模式，因此必须给现有的梁帽进行垫板的增设，并在垫板中进行预应力的施加来解决。6）桥台加固可采用支座延长装置来实现，并利用混凝土等进行夹缝的填塞，以堵住桥台横隔梁同背墙间的夹缝或较大的间隙。

3 结语

综上所述，桥梁养护及抗震加固相当重要，为了实现桥梁使用寿命的有效延长，必须搞好设计、施工以及养护等每个环节的工作，尤其需要加强养护及抗震加固方面的工作，以确保桥梁的施工质量及其稳定性。

参考文献：

[1] 范立础等. 大跨度桥梁抗震设计[M]. 北京：人民交通出版社，2009.

[2] 宋晓东，李建中. 山区桥梁的抗震概念设计[J].地震工程与工程振动，2011（1）： 92-96.