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【摘 要】本文结合笔者工作实践，首先分析了混凝土桥工程常见结构缺陷与产生的原因；其次分析了混凝土桥工程结构缺陷的危害；最后探讨了混凝土桥工程加固处理技术。以保证混凝土桥工程顺利进行。
【关键词】混凝土桥工程；常见结构缺陷；产生的原因；危害；加固处理技术
在混凝土桥工程建设与使用的过程中，会不同程度地存在着各种损伤及结构缺陷，这些损伤及结构缺陷会不同程度影响桥梁的使用功能，综合了解并掌握桥梁损伤及结构缺陷情况，在客观上，进行其对桥梁结构产生影响的判断，会对桥梁使用功能的充分发挥以及安全行车产生相当重要意义。
1 混凝土桥工程常见结构缺陷与产生的原因
对于混凝土桥梁结构，其出现的每种缺陷，按照它们的不同结构类型形式、缺陷形式及部位，一般情况下，能够划分成为表层与内部缺陷。蜂窝、混凝土老化、剥落、表面裂缝、麻面、露筋、磨损、表面腐蚀、掉角与构件变形、接缝不平、孔洞、层隙是混凝土结构的表层缺陷；混凝土抗渗标号、强度标号及抗冻标号不足，内部空洞及蜂窝，钢筋数量、型号及位置不正确，焊接质量不高与混凝土保护层不够以及钢筋锈蚀就是混凝土内部缺陷。
施工或者设计不正确就会造成混凝土结构表层缺陷，比如：对于蜂窝，进行混凝土灌筑的过程内，要是应有的振捣缺少，进行运输的过程内混凝土发生离析，进行支模时，没有严实的模板缝隙，会造成水泥砂浆流失，这些均能够产生蜂窝。由于材料配比及结构设计不合适，混凝土粗骨料粒径过大及钢筋间距太密或者坍落度太小的情况下，此时也会形成蜂窝；对于麻面，由于进行施工时，运用了不光滑表面的模板，模板在湿润的时候没有足够的充分，导致模板吸收桥梁体表面混凝土内的水分，最终造成了麻面出现；对于空洞，能够由施工及结构设计过程内寻找其产生的原因。在进行结构设计时，钢筋选配要是不恰当，钢筋布置太过紧密，就可能导致此病害出现，另外，进行施工时，钢筋网卡住了碎石，还没有充分振捣，持续灌注上层混凝土，发生严重的漏浆也可以导致空洞现象产生[1]。
特别地针对钢筋混凝土桥工程，实践实验证明，混凝土结构的任意破坏及损伤，一般情况下，均是事先在混凝土内有裂缝的出现，反映混凝土结构病害缺陷的晴雨表就是裂缝。材料内部的微裂缝及初始缺陷发生扩展都会造成混凝土结构的裂缝。许多原因会造成裂缝，然而能够总结为非结构裂缝与结构裂缝。对于非结构裂缝，变形会造成此种裂缝，混凝土收缩及温度发生变化造成的结构变形在受到制约时，结构内部就有拉应力的产生，当这种应力到达混凝土抗拉强度极限值的时候，就会导致混凝土裂缝的出现，一旦裂缝发生，变形获得释放，拉应力此时就消失；对于结构裂缝，外荷载的作用会造成此类裂缝，主要有扭曲裂缝、弯曲裂缝、剪切裂缝、断开裂缝以及局部应力造成的裂缝，裂缝的宽度与分布和外荷载具有一定的关系。此种裂缝出现，暗示着结构承载力也许不足，也许具有别的严重问题。根据调查资料，在这两类裂缝内，变形造成的裂缝占主导地位的大约占有80%，荷载造成的裂缝占主导地位的大约占有20%。
桥梁墩台的缺陷主要有自身裂缝、倾斜、变位、沉降及位移。混凝土的冻涨造成剥离、混凝土的风化与船只发生碰撞导致的表面混凝土擦痕露筋是钢筋混凝土的墩台身较为常见的缺陷；墩台身沿箍筋、主筋方向的裂缝是较为常见的裂缝形态，一般情况下，这些裂缝数量不多。砌体的砌缝砂浆的风化、大体积混凝土内部的空洞造成的破损是砖石、混凝土墩台身较为常见的缺陷。墩台身的竖向、网状裂缝，顺着墩台身高度方向延伸发展是较为常见的裂缝形态。
针对墩台基础，处于水中的桥墩，由于直接挡水，一般的冲刷除此之外，另外还会有局部冲刷，使局部斗形河床形成。当河床是厚砂砾卵石层的时候，钻孔灌注桩会发生巨大的磨损，更深会使桩中钢筋外露出来，根据相关的文献资料，在低水位之下，冻结线之上或者冲刷线的附近，墩身或者基础经常存在环带状腐蚀，在基础周围，表面比较松散，在严重的时候，会有混凝土空洞的形成。针对中、小桥混凝土或者浆砌片石扩大基础，它们的缺陷往往是基础下冲空、基础松散破裂，在桥梁墩台有位移、倾斜或者活栽作用的端顶位移比较大的情况下，经常可能是基础发生病害，需要进行挖探检查，当围堰防水或者河床没水时，能够直接挖到基础进行检查；针对置于不大水流速的浅水墩台，能够使用围堰抽水开挖检查，还能够运用激光探测的方法，进行墩台基础冲空、裂缝及断裂等病害的检查。
2 混凝土桥工程结构缺陷的危害
在一般情况下，对于钢筋混凝土桥主梁，其表层缺陷虽然不能造成大的安全问题，然而因为它经受外部、内部不利因素的各种影响，再加上长期的持续恶化，扩大的危险性时常存在，会造成钢筋腐蚀加剧，混凝土强度降低，混凝土构件有效尺寸减小，结构的耐久性会极其降低，在严重时候，能使结构的刚度及强度削弱，使结构的使用寿命缩短，对桥梁结构的安全使用产生了危及。对于内部缺陷，其结构裂缝 ，主要包括受力裂缝具有的危害性会更大，对结构的安全使用产生直接的危及，在严重的时候，会造成结构的直接破坏。所以应该及时维修结构的表层缺陷，防止表层损坏的更深扩大，杜绝更严重的破坏发生。针对结构的裂缝与内部缺陷，需要积极查清它的规模与产生原因，及时进行处理，在必要的情况下，采用加固补强的措施实施处理[2]。
3 混凝土桥工程加固处理技术
3.1 植筋加固桥面技术
对于服役中的旧桥，它们的很大部分桥面就是钢筋混凝土桥面，在长时期的使用中，它们的损坏并未很多，其是基本完好的，然而面对增长的交通量，他们的不堪重负倾向开始出现。对于这些桥面，进行旧桥面的完全凿除、新桥面的铺换，不仅费时费工，而且经济效益很不理想。所以，有人便开始使用植筋技术，在旧的桥面上面，再增加一层新的桥面，这样的做法在充分运用旧桥面的同时，还使施工时间缩减，经济效益也更加明显[3]。植筋孔使用电钻成为孔，同时钻进还要竖直。完成钻孔以后，用水冲洗孔眼，保证植筋锚固效果的增加。进行混凝土桥面加固的过程里，对于新旧桥面，它们的连接就是薄弱环节，特别就是界面的抗剪强度。植筋技术运用后，有三部分构成了界面的抗剪强度：植筋的抗剪力、界面混凝土内部结合力以及界面摩擦力。因为植入钢筋的作用，极大提高了界面的抗剪强度，同时植入钢筋也使旧桥面的强度具有一定的增加。
3.2 体外预应力加固法
采用预应力技术对结构实施加固，其通过后张法内的体外预应力进行实现的，对布置于承载结构主体以外的钢束张拉而造成预应力的后张法就是体外预应力加固法。体外预应力孔管、浆体、转向块以及锚固体系等构成了体外预应力体系。体外预应力技术可以使施工工期极大缩短。但是在加固之后，会一定影响着原结构外观，同时不适合用在混凝土收缩徐变大的结构内。它的施工工艺如下：体外预应力的预应力钢束设置在砼构件的外部，钢束穿过设置在构件顶部的挡块以及中部合适位置的转向块实施张拉，进而保证砼构件预压应力的获得。该做法的主要目标就是使预应力工艺简化，然而和常规的粘结预应力砼相比较，结构的受力特性较差，同时钢材用量还大，在目前，主要用在比较大跨度的维修加固或者桥梁工程内[4]。
3.3 FRP复合材料加固桥梁技术
网型树脂与纤维这两部分组成了FRP-fiber reinforced polymer。在纤维提供了强度的同时，树脂还进行了纤维位置的固定，还把荷载均匀分布至纤维上面。其还能把纤维连接至结构表面。E-玻璃纤维、碳纤维以及芳伦纤维是目前较为常用的纤维形式。对于树脂，一般使用环氧树脂就可以。FRP复合材料并未进行结构负载的承担，然而能够使钢筋与混凝土更有效地进行工作。比如：混凝土具有优越的受压性能，然而它的受拉较差。应用FRP复合材料能够保证混凝土受拉破坏的有效防止，进而使结构的承载能力极大提高。对于粘贴碳纤维加固技术，其运用专门的树脂，把碳纤维粘贴到混凝土结构受拉表面情况下，碳纤维和原结构组成新的受力整体，钢筋和碳纤维一起承受了荷载，使钢筋应力降低，进而确保结构补强加固效果的增加。对于粘贴碳纤维加固技术，它的特点主要是：几乎未使结构截面尺寸与自重增加，未使净空高度改变，也很便于施工，几乎不会使原结构具有新损伤，同时还有优越的抗疲劳性、耐腐蚀性以及耐久性，通过受力分析，能够多层粘贴实施补强，还能够灵活掌握其方向性[5]。另外，碳纤维质地柔软，进行加固后，能使用混凝土砂浆涂敷，或者按照要求，进行各种颜料的涂装，修复补强未留痕迹。可以在未改变结构外型的基础上，进行各种混凝土结构物的补强，主要有抗弯、抗压、抗疲劳、控制裂缝以及挠度的扩展，进行结构延性的增加。
4 总结
应该更深一步增强桥梁的维修养护，大力搞好桥梁的维修养护工作，积极发现桥梁存在的病害缺陷，同时进行可能成因的分析，在掌握成因的前提下，采取有效的加固维修对策，使病害减轻或者消除。
参考文献：
[1]吴慧敏.结构混凝土现场检测新技术.长沙：湖南大学出版社.1998：84～85.
[2]郝晓燕.浅谈桥梁的加固技术及其应用.山西建筑,2002,28(11):133～134.
[3]椹润水，胡钊芳等.公路旧桥加固技术与实例.北京：人民交通出版社.2002：93～95.
[4]朱典文,唐小兵,张万平.桥梁结构的体外预应力加固技术.交通科技,2002,(6): 38～45.
[5]欧阳华林.混凝土桥梁修补加固技术、粘接,2002,23(4):35～37.
【关键词】混凝土桥工程；常见结构缺陷；产生的原因；危害；加固处理技术
在混凝土桥工程建设与使用的过程中，会不同程度地存在着各种损伤及结构缺陷，这些损伤及结构缺陷会不同程度影响桥梁的使用功能，综合了解并掌握桥梁损伤及结构缺陷情况，在客观上，进行其对桥梁结构产生影响的判断，会对桥梁使用功能的充分发挥以及安全行车产生相当重要意义。
1 混凝土桥工程常见结构缺陷与产生的原因
对于混凝土桥梁结构，其出现的每种缺陷，按照它们的不同结构类型形式、缺陷形式及部位，一般情况下，能够划分成为表层与内部缺陷。蜂窝、混凝土老化、剥落、表面裂缝、麻面、露筋、磨损、表面腐蚀、掉角与构件变形、接缝不平、孔洞、层隙是混凝土结构的表层缺陷；混凝土抗渗标号、强度标号及抗冻标号不足，内部空洞及蜂窝，钢筋数量、型号及位置不正确，焊接质量不高与混凝土保护层不够以及钢筋锈蚀就是混凝土内部缺陷。
施工或者设计不正确就会造成混凝土结构表层缺陷，比如：对于蜂窝，进行混凝土灌筑的过程内，要是应有的振捣缺少，进行运输的过程内混凝土发生离析，进行支模时，没有严实的模板缝隙，会造成水泥砂浆流失，这些均能够产生蜂窝。由于材料配比及结构设计不合适，混凝土粗骨料粒径过大及钢筋间距太密或者坍落度太小的情况下，此时也会形成蜂窝；对于麻面，由于进行施工时，运用了不光滑表面的模板，模板在湿润的时候没有足够的充分，导致模板吸收桥梁体表面混凝土内的水分，最终造成了麻面出现；对于空洞，能够由施工及结构设计过程内寻找其产生的原因。在进行结构设计时，钢筋选配要是不恰当，钢筋布置太过紧密，就可能导致此病害出现，另外，进行施工时，钢筋网卡住了碎石，还没有充分振捣，持续灌注上层混凝土，发生严重的漏浆也可以导致空洞现象产生[1]。
特别地针对钢筋混凝土桥工程，实践实验证明，混凝土结构的任意破坏及损伤，一般情况下，均是事先在混凝土内有裂缝的出现，反映混凝土结构病害缺陷的晴雨表就是裂缝。材料内部的微裂缝及初始缺陷发生扩展都会造成混凝土结构的裂缝。许多原因会造成裂缝，然而能够总结为非结构裂缝与结构裂缝。对于非结构裂缝，变形会造成此种裂缝，混凝土收缩及温度发生变化造成的结构变形在受到制约时，结构内部就有拉应力的产生，当这种应力到达混凝土抗拉强度极限值的时候，就会导致混凝土裂缝的出现，一旦裂缝发生，变形获得释放，拉应力此时就消失；对于结构裂缝，外荷载的作用会造成此类裂缝，主要有扭曲裂缝、弯曲裂缝、剪切裂缝、断开裂缝以及局部应力造成的裂缝，裂缝的宽度与分布和外荷载具有一定的关系。此种裂缝出现，暗示着结构承载力也许不足，也许具有别的严重问题。根据调查资料，在这两类裂缝内，变形造成的裂缝占主导地位的大约占有80%，荷载造成的裂缝占主导地位的大约占有20%。
桥梁墩台的缺陷主要有自身裂缝、倾斜、变位、沉降及位移。混凝土的冻涨造成剥离、混凝土的风化与船只发生碰撞导致的表面混凝土擦痕露筋是钢筋混凝土的墩台身较为常见的缺陷；墩台身沿箍筋、主筋方向的裂缝是较为常见的裂缝形态，一般情况下，这些裂缝数量不多。砌体的砌缝砂浆的风化、大体积混凝土内部的空洞造成的破损是砖石、混凝土墩台身较为常见的缺陷。墩台身的竖向、网状裂缝，顺着墩台身高度方向延伸发展是较为常见的裂缝形态。
针对墩台基础，处于水中的桥墩，由于直接挡水，一般的冲刷除此之外，另外还会有局部冲刷，使局部斗形河床形成。当河床是厚砂砾卵石层的时候，钻孔灌注桩会发生巨大的磨损，更深会使桩中钢筋外露出来，根据相关的文献资料，在低水位之下，冻结线之上或者冲刷线的附近，墩身或者基础经常存在环带状腐蚀，在基础周围，表面比较松散，在严重的时候，会有混凝土空洞的形成。针对中、小桥混凝土或者浆砌片石扩大基础，它们的缺陷往往是基础下冲空、基础松散破裂，在桥梁墩台有位移、倾斜或者活栽作用的端顶位移比较大的情况下，经常可能是基础发生病害，需要进行挖探检查，当围堰防水或者河床没水时，能够直接挖到基础进行检查；针对置于不大水流速的浅水墩台，能够使用围堰抽水开挖检查，还能够运用激光探测的方法，进行墩台基础冲空、裂缝及断裂等病害的检查。
2 混凝土桥工程结构缺陷的危害
在一般情况下，对于钢筋混凝土桥主梁，其表层缺陷虽然不能造成大的安全问题，然而因为它经受外部、内部不利因素的各种影响，再加上长期的持续恶化，扩大的危险性时常存在，会造成钢筋腐蚀加剧，混凝土强度降低，混凝土构件有效尺寸减小，结构的耐久性会极其降低，在严重时候，能使结构的刚度及强度削弱，使结构的使用寿命缩短，对桥梁结构的安全使用产生了危及。对于内部缺陷，其结构裂缝 ，主要包括受力裂缝具有的危害性会更大，对结构的安全使用产生直接的危及，在严重的时候，会造成结构的直接破坏。所以应该及时维修结构的表层缺陷，防止表层损坏的更深扩大，杜绝更严重的破坏发生。针对结构的裂缝与内部缺陷，需要积极查清它的规模与产生原因，及时进行处理，在必要的情况下，采用加固补强的措施实施处理[2]。
3 混凝土桥工程加固处理技术
3.1 植筋加固桥面技术
对于服役中的旧桥，它们的很大部分桥面就是钢筋混凝土桥面，在长时期的使用中，它们的损坏并未很多，其是基本完好的，然而面对增长的交通量，他们的不堪重负倾向开始出现。对于这些桥面，进行旧桥面的完全凿除、新桥面的铺换，不仅费时费工，而且经济效益很不理想。所以，有人便开始使用植筋技术，在旧的桥面上面，再增加一层新的桥面，这样的做法在充分运用旧桥面的同时，还使施工时间缩减，经济效益也更加明显[3]。植筋孔使用电钻成为孔，同时钻进还要竖直。完成钻孔以后，用水冲洗孔眼，保证植筋锚固效果的增加。进行混凝土桥面加固的过程里，对于新旧桥面，它们的连接就是薄弱环节，特别就是界面的抗剪强度。植筋技术运用后，有三部分构成了界面的抗剪强度：植筋的抗剪力、界面混凝土内部结合力以及界面摩擦力。因为植入钢筋的作用，极大提高了界面的抗剪强度，同时植入钢筋也使旧桥面的强度具有一定的增加。
3.2 体外预应力加固法
采用预应力技术对结构实施加固，其通过后张法内的体外预应力进行实现的，对布置于承载结构主体以外的钢束张拉而造成预应力的后张法就是体外预应力加固法。体外预应力孔管、浆体、转向块以及锚固体系等构成了体外预应力体系。体外预应力技术可以使施工工期极大缩短。但是在加固之后，会一定影响着原结构外观，同时不适合用在混凝土收缩徐变大的结构内。它的施工工艺如下：体外预应力的预应力钢束设置在砼构件的外部，钢束穿过设置在构件顶部的挡块以及中部合适位置的转向块实施张拉，进而保证砼构件预压应力的获得。该做法的主要目标就是使预应力工艺简化，然而和常规的粘结预应力砼相比较，结构的受力特性较差，同时钢材用量还大，在目前，主要用在比较大跨度的维修加固或者桥梁工程内[4]。
3.3 FRP复合材料加固桥梁技术
网型树脂与纤维这两部分组成了FRP-fiber reinforced polymer。在纤维提供了强度的同时，树脂还进行了纤维位置的固定，还把荷载均匀分布至纤维上面。其还能把纤维连接至结构表面。E-玻璃纤维、碳纤维以及芳伦纤维是目前较为常用的纤维形式。对于树脂，一般使用环氧树脂就可以。FRP复合材料并未进行结构负载的承担，然而能够使钢筋与混凝土更有效地进行工作。比如：混凝土具有优越的受压性能，然而它的受拉较差。应用FRP复合材料能够保证混凝土受拉破坏的有效防止，进而使结构的承载能力极大提高。对于粘贴碳纤维加固技术，其运用专门的树脂，把碳纤维粘贴到混凝土结构受拉表面情况下，碳纤维和原结构组成新的受力整体，钢筋和碳纤维一起承受了荷载，使钢筋应力降低，进而确保结构补强加固效果的增加。对于粘贴碳纤维加固技术，它的特点主要是：几乎未使结构截面尺寸与自重增加，未使净空高度改变，也很便于施工，几乎不会使原结构具有新损伤，同时还有优越的抗疲劳性、耐腐蚀性以及耐久性，通过受力分析，能够多层粘贴实施补强，还能够灵活掌握其方向性[5]。另外，碳纤维质地柔软，进行加固后，能使用混凝土砂浆涂敷，或者按照要求，进行各种颜料的涂装，修复补强未留痕迹。可以在未改变结构外型的基础上，进行各种混凝土结构物的补强，主要有抗弯、抗压、抗疲劳、控制裂缝以及挠度的扩展，进行结构延性的增加。
4 总结
应该更深一步增强桥梁的维修养护，大力搞好桥梁的维修养护工作，积极发现桥梁存在的病害缺陷，同时进行可能成因的分析，在掌握成因的前提下，采取有效的加固维修对策，使病害减轻或者消除。
参考文献：
[1]吴慧敏.结构混凝土现场检测新技术.长沙：湖南大学出版社.1998：84～85.
[2]郝晓燕.浅谈桥梁的加固技术及其应用.山西建筑,2002,28(11):133～134.
[3]椹润水，胡钊芳等.公路旧桥加固技术与实例.北京：人民交通出版社.2002：93～95.
[4]朱典文,唐小兵,张万平.桥梁结构的体外预应力加固技术.交通科技,2002,(6): 38～45.
[5]欧阳华林.混凝土桥梁修补加固技术、粘接,2002,23(4):35～37.