摘要:随着高速公路桥梁隧道的不断发展,病害已经成为不可忽视的问题,如混凝土开裂、伸缩缝变形、渗漏水等,本文将对常见的高速公路桥梁病害进行分析,并提出针对性的解决措施,旨在提高我国高速公路桥梁隧道的质量,为人们的安全出行提供保障。
关键词:高速公路;桥梁隧道;病害处理
前言
随着社会经济的不断发展,我国交通工程建设规模也在不断扩大,高速公路作为其中占比较大的一部分,其施工质量及后期养护已经成为人们广泛关注的问题。因此,施工人员应当加强公路桥梁隧道病害的重视,总结以往出现的病害问题,并提出相应的解决措施,让高速公路桥梁隧道能够正常运行,不会影响人们的出行安全,为我国经济的进一步发展奠定良好的基础。
一、高速公路桥梁隧道常见病害
1.高速公路桥梁病害
1.1混凝土开裂
在高速公路桥梁中主要使用钢筋混凝土,后续投入使用的过程中经常出现桥面损坏及桥梁体开裂的情况,让桥面出现坑槽,对于车辆的正常行驶造成了影响,若是不能及时处理,还会降低桥梁的耐久性[1]。混凝土裂缝成因较多,其主要分为以下几种:
(1)温度变化。混凝土存在热胀冷缩的特征,每当外部环境温度发生变化时,混凝土也会随之变形,而桥梁混凝土变形收到约束,产生应力,应力大于混凝土抗裂能力时,就会导致温度裂缝出现,在大跨径桥梁中,其温度应力可能会超出活载应力。此种情况下产生的裂缝会根据温度的变化而不断合拢或扩张,其主要因素有温度骤降、日照、水热化、养护施工不当等。
(2)荷载。混凝土高速公路桥梁在动、静荷载中出现的裂缝即可称其为荷载裂缝,分为次应力裂缝与直接应力裂缝。次应力裂缝主要是指由于外荷载产生的次应力造成的裂缝;而直接应力裂缝是由于外荷载出现直接应力导致裂缝。裂缝方向通常情况下雨主拉应力方向正交[2]。
(3)收缩。在工程中,由于混凝土收缩产生的裂缝十分常见,其分为缩水收缩与塑性收缩,这两种是导致混凝土变形的主要因素,除此之外还有碳化收缩与自生收缩。经过实践可以了解,导致混凝土收缩出现裂缝与水灰比、水泥品种、养护方法、标号用量、外加剂、振捣等有一定的关联。
2.2伸缩缝
高速公路桥梁出现伸缩缝损坏问题,主要是由于以下几种原因:伸缩缝设计不合理让伸缩缝不能正常使用;形态不恰当,使用中出现变形;桥墩桥梁尺寸差,导致实际预留空间比理论设计或大或小,影响了伸缩缝质量;没有考虑天气因素,伸缩缝尺寸不足,当其受到挤压后不能恢复而受损;连接处跳车情况对伸缩缝造成损伤[3]。
2.高速公路隧道病害
2.1渗漏水
在高速公路隧道中常见病害就是渗漏水,与隧道其他病害具有联系,如衬砌损坏会让渗漏水情况加剧等。并且,在长期渗漏水情况下,也会导致内部钢筋锈蚀、内部结构强度降低等,形成恶性循环,若是达到限值,就会出现隧道不稳,衬砌脱落。此种情况的产生主要有四种原因:其一,防水材料性能较差,在受到地下水长期侵蚀之后,防水材料被渗透;其二,施工不到位,在施工缝、棱角、变形缝等细节处防水不当;其三,衬砌开裂导致防水层破坏;其四,设计较差,设计中不注重高速公路隧道防水问题,导致其性能不达标。
2.2衬砌断裂
衬砌在隧道工程中具有重要的作用,撑到了隧道周围的压力。若是衬砌出现损坏,就会让钢筋外漏,出现锈蚀情况,让混凝土碳化过程加快,将低其耐久性。并且,随着衬砌开裂,地下水就会渗出,让隧道整体的稳定性与耐久性均受到威胁。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其导致衬砌裂缝原因如下:设计时预估衬砌承受力不足,厚度不能达到力学需求;衬砌周围围岩存在膨胀性或者土质存在腐蚀性;隧道运行使用过程中,其周围岩层结构出现变化;施工选用原材料不过关,让衬砌本女神强度没有达到应有的要求。
二、高速公路桥梁隧道病害处理方法
1.高速公路桥梁病害处理方法
1.1混凝土裂缝处理
对于混凝土裂缝的防治方法,根据其裂缝情况主要有三种处理方法:
(1)表面处理法。此种方法包含了表面贴补与表面涂抹。表面贴补经常是在高速公路桥梁出现大面积渗水漏水,或者是桥面蜂窝麻面,对于漏水处不确定等情况中使用,在桥梁表面贴土工布或其他防水片;表面涂抹主要应用与签细裂缝中,浆料难以灌入其中,深度也并没有到达钢筋表面,此种不漏水、不再活动、不伸缩的裂缝就可以使用此种方法[4]。
(2)填充法。裂缝中直接填充修补材料,修补约为0.3mm的宽裂缝,费用低,施工便捷。
(3)结构补强法。若是桥梁出现超荷载、长时间不处理裂缝导致混凝土降低耐久性、火灾导致的裂缝中,可以使用结构补强法,预应力法或锚固法等。
1.2伸缩缝处理
伸缩缝若是由于长时间使用出现锌铁皮老化变形,就需要将锌铁皮更换,需要在更换过程中注意施工区域是否清洁,并在安装锌铁皮后,添加填缝剂,将伸缩缝周围重新铺装。若是使用钢板伸缩缝,其由于变形不能起到应有的伸缩效果,就需要修理钢板,通常情况下伸缩缝角钢与钢板开焊,重新焊接即可,若是其他原因,则需要重新更换伸缩缝或钢板。
伸缩缝贯穿高速公路桥梁,维修时会对交通造成阻碍,我国交通属于全国联网,一处修补就会对一个区域的交通造成影响,需要选择施工较短的处理方式。
2.高速公路隧道病害处理方法
2.1注浆技术
在衬砌与围岩中间关注水泥浆液,将其填充到衬砌背后空洞中,从而深入混凝土出现的裂缝中,在浆液固化后封堵,可以防治地下水的渗漏问题。还可以利用注浆对围岩进行加固,与衬砌形成一个整体,让围岩与衬砌承载力提高,避免出现结构变形加大裂缝的情况[5]。同时,还可以在施工路面时向下注浆,让浆液渗透到地层之中,增加地层防水系数,避免出现隧道路面渗水问题。
2.2锚杆加固
使用锚杆减跨、组合梁、悬吊等加固作用,连接易产生病害的衬砌与加固岩体,有效抑制衬砌变形。并且,在设计锚杆加固时,需要查清衬砌实际厚度、拱背超挖回填厚度等,从而保证锚杆的长度能够将回填材料贯穿,深入到围岩体内。另外,需要注意在设置锚杆前,需要利用注浆填充衬砌背后空洞,确保衬砌的抗压系数在标准之上。
3.结构轴换技术
为了避免衬砌破损程度加大,还需要改造隧道自然的边坡,通过对病害处及隧道空间关系的改进让病害迁移停止。实际施工中,可以选择隧道支撑方式避免结构的进一步变形,较长使用的支撑方式为钢架支撑。同时,可以拆除已经破损的结构,进行重砌,通过使用设备将已经破损的衬砌悬吊起来,利用静态破碎技术将破损结构拆除,支撑原有结构,以免其失去稳定性,最后,使用强度更高的混凝土补砌,将新旧混凝土有效结合到一起,从而实现衬砌裂缝处理。
总结:总之,高速公路桥梁隧道病害出现原因十分复杂,许多因素交织,造成了病害处理困难的情况,只有了解病害产生原因才能进行针对性处理,本文对高速公路桥梁隧道常见病害及其处理方法进行了分析,希望能为相关工作人员提供参考。
参考文献
[1]王延雨.高速公路桥梁隧道病害处理方法[J].建筑技术开发,2017,44(5):122-123.
[2]米静,张浦.高速公路桥梁典型病害分析与加固方案设计[J].公路交通科技(应用技术版),2017(4):10-12.
[3]杨天侠.浅谈高速公路桥梁隧道病害处理方法[J].城市建筑,2016(33):274-274.
[4]樊晓旭.高速公路桥梁桥面沥青混凝土铺装层的病害成因及养护[J].筑路机械与施工机械化,2015,32(2):64-67.
[5]黄杰.高速公路隧道衬砌纵向裂缝成因分析[J].兰州理工大学学报,2017,43(6):144-148.
论文作者:吴琼
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年5期
论文发表时间:2019/7/4
标签:病害论文; 裂缝论文; 桥梁论文; 隧道论文; 高速公路论文; 伸缩缝论文; 混凝土论文; 《建筑学研究前沿》2019年5期论文;