拒绝“亚健康”,青年桥梁开始“养生”了

2026-07-23 10:02:37 研发事业部 9

在福建“八山一水一分田”的土地上,高速公路穿山跨海,桥隧比常年位居全国前列。很多人以为,桥梁设计寿命动辄百年,福建高速公路最老桥梁也不到30岁,应该“正值青春”,哪里会有什么毛病?事实恰恰相反,桥梁的衰老,从来不是从“倒塌”开始的,而是从一道细小的裂缝、一块不起眼的剥落悄然起步。

荷载、环境、施工瑕疵—这些看似平常的因素日积月累,会在不知不觉中侵蚀桥梁的健康,产生各类病害,等到裂缝变深、下挠超标、钢筋裸露,再去“抢救”,常常已错过了最佳的干预时机。与其等老了病了再治,不如年轻时就开始“养生”,在桥梁状态尚好的时候,主动为它补充“营养”、强化“机能”,把未来的风险降到最低。

1.病害溯源:青年桥梁的“亚健康”从何而来?

福建的桥梁,面临三大“亚健康”诱因:

(1)荷载—日积月累的“疲劳损伤”

福建制造业密集、港口繁忙,货车昼夜不息。车辆的反复冲击,让部分桥梁节段长期处于受力状态,混凝土裂缝悄然蔓延,预应力筋也一点点松弛,让桥梁出现“疲劳损伤”。

(2)环境—悄无声息的“血管钙化”

福建常年潮湿多雨,沿海地区盐雾弥漫,空气中水汽、氯离子等侵蚀介质顺着混凝土的微小孔隙渗入内部,诱发钢筋锈蚀。锈蚀产物膨胀,生生撑裂保护层,造成混凝土剥落、露筋。深埋构件内的钢筋是结构的“血管”,一旦发生锈蚀,就如同人体血管钙化,病害持续发展,最终威胁整体结构安全。

(3)施工瑕疵—悄然埋下的“体质短板”

受限于施工条件和技术,一些桥梁可能存在孔道压浆不够饱满、局部振捣不密实等细微瑕疵。这些“体质短板”在通车前几年几乎不显山露水,但随着服役年限增长,逐渐转化为裂缝扩展、表层剥落等实际问题,成为制约桥梁健康水平的隐性短板。

三类因素叠加,恰似一个有体质短板的人长期加班熬夜叠加病毒入侵,身体慢慢进入“亚健康”状态。此时在尚未对身体造成严重伤害之前主动介入、科学加固,可以让桥梁重新恢复“健康”状态。

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图1 桥梁病害

2.四大“强身良方”:科学加固延长桥梁服役黄金期

延长桥梁健康服役年限,靠的是“补强”与“减负”两手配合。一是补强本体、固本培元,不改变原有受力路线,通过增大截面、粘贴补强材料等方式,提升梁、墩等原生结构的承载能力;二是新开通路、分流减负,通过增设新受力构件,改变原有荷载传递路径的方式,开辟新的传力通道,分担原有构件的荷载。一补一疏、一固一通,每一类加固手段都是力学与材料学的精准融合。

下面这四大良方,前两种主攻“补强本体”,后两种主打“分流减负”。它们常常组合使用,就像中医的“内调外治”,让桥梁从里到外恢复元气。

(1)增大截面—为桥梁“强筋健骨”

当桥梁承载力储备不足、混凝土表层破损脱落时,增大截面加固法成为桥梁“强筋健骨”的重要方法。该方法通过拓宽混凝土构件截面、增设配筋,让桥梁拥有了一套强壮的“骨骼肌肉”,新老混凝土浑然一体、协同受力,不仅使截面的承载能力大幅提升,同时致密的保护外壳还能将盐雾潮气挡在体外,大大延长桥梁的“健康”服役年限。由表及里,强筋壮骨——增大截面补的是受力肌体,固的是结构本元。

福建高速养护网 -  福建省高速公路养护工程有限公司图2 桥墩增大截面加固(龙岩大地2号大桥)福建高速养护网 -  福建省高速公路养护工程有限公司

图3 盖梁增大截面加固(龙岩桥子头大桥)

(2)粘贴补强材料—为桥梁“强韧经脉”

对于需要提高抗拉、抗剪性能,或约束裂缝的部位,粘贴碳纤维布、钢板或预应力碳纤维板成为轻便又强悍的补强方案。这些高强材料如同专为桥梁敷上了一层“高性能脉络帖”,紧密贴服于构件表面,牢牢约束混凝土,限制裂缝扩张,主动分担拉力与剪力,无需大幅改动原结构,就能显著改善受力状态。外敷于表,固本于里——粘贴补强材料疏通的是传力经络,强健的是结构体魄。

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      图4 粘贴钢板加固(福州祥谦互通H匝道桥)            图5 粘贴碳纤维布加固(南平长沙中桥)

(3)增设体外预应力筋—为桥梁系上“弹性束带”

当桥梁出现预应力损失、梁体下挠超限、裂缝宽度超标,需主动反拱闭合裂缝时,增设体外预应力筋可以发挥独特的“牵引纠偏”作用。该方法通过在梁体外部精准布设、张拉预应力筋,就像给桥梁系上一条可调节的“弹性束带”,主动施加反向预拱,减小裂缝宽度,把下挠度拉回正常区间,无需大面积破除原结构就能补足预应力损失,提高桥梁承载韧性。牵引复正,以韧固本——张拉体外预应力筋束的是下挠之势,强的是承载之脊。

福建高速养护网 -  福建省高速公路养护工程有限公司图6 新增体外预应力筋加固(漳州翠林大桥)

(4)新增受力构件—为桥梁装备“钢铁外骨骼”

当桥梁整体刚度不足、横向整体性差或局部受力不均匀时,可通过新增横隔梁、钢牛腿、钢托梁、钢支墩、型钢抱箍等受力构件,为桥梁装备“钢铁外骨骼”。新增构件可直接分担原有受力构件的内力荷载,弥补原生结构刚度短板,约束结构变形、防止失稳病害,全方位提升桥梁整体稳定性与承载力。外撑以固形,内安以强本——新增受力构件分的是荷载之重,稳的是结构之基。

福建高速养护网 -  福建省高速公路养护工程有限公司图7 新增钢牛腿加固(南平延平互通H匝道桥)             图8 新增钢牛腿加固(南平跃村大桥B匝道桥

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图9 新增钢支墩加固(南平长沙中桥)

3.结语

眼前的裂缝与剥落并非桥梁服役终场的哨声,而是结构发出的善意提醒;桥梁的“强身良方”,也从来不是亡羊补牢的无奈之举,而是让桥梁摆脱“亚健康”的“养生”策略。当前桥梁的加固作业中,多数环节仍高度依赖传统人工操作,机械化、智能化普及程度普遍偏低。未来,随着福建早期建成的高速公路桥梁相继步入“中年”,桥梁病害会呈现一个高增长的趋势,传统人工主导的施工模式已然难以适配桥梁加固标准化、精细化的高质量发展需求。因此,在桥梁提质延寿、加固改造的行业需求爆发之前,主动推动加固作业的机械化升级、智能化赋能,以技术升级从容应对挑战,将成为行业未来发展的必然趋势。


图1来源:福建省高速技术咨询有限公司

图2来源:福建省高速公路集团有限公司龙岩管理分公司

图3来源:福建省高速公路养护工程有限公司

图4来源:福建省高速公路养护工程有限公司

图5来源:福建省高速技术咨询有限公司

图6来源:福建省高速公路养护工程有限公司

图7、8来源:福建省高速公路集团有限公司南平管理分公司






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