公路桥梁病害分析及修复加固论文_王永见

公路桥梁病害分析及修复加固论文_王永见

平顶山市公路工程公司 河南 平顶山 467000

摘要:随着我国市场经济的不断发展,我国的交通运输业也取得了很大的进步,交通运输业在经济生活中也发挥着重要的作用。但是随着桥梁的使用和超负荷的承载,很多桥梁出现了不同程度的缺陷和病害现象。桥梁的质量直接影响到交通运输的流畅及安全,因此,对桥梁进行适当的加固有着十分重要的现实意义。本文通过对桥梁病害的分析以及加固技术的探讨,希望能够对我国桥梁的建设提供一些建设性的意见。

关键词:公路桥梁;病害;加固设计;技术探析;研究

一、公路桥梁病害原因

公路桥梁在投入使用后,常会出现裂缝、剥落、破损、锈蚀等各种病害情况,影响着桥梁使用的安全和寿命,甚至引发交通事故,影响交通安全。公路桥梁常见的病害形式和原因主要可分为以下几种:

1、桥面破损

公路桥梁表面出现破损,是常见病害之一,出现破损的原因可能是由于设计和建设施工的不合理导致,也可能是桥梁使用过程中,受到车辆行驶和风吹日晒的影响而出现。现代桥梁的表面一般是由沥青混凝土铺筑,此外还有防水层,高标号的混凝土调平层等。在施工过程中,如果沥青的铺设不均匀,沥青层等与桥体之间的结合不紧密或者防水层出现漏气渗水现象等,都是导致铺设层强度的降低,出现破损。此外,桥梁长期受到超负荷车辆的重压、使用过程中的养护不合理、不及时,都会加速桥梁表面的破损出现。

2、车辆超载、超限

车辆的超载、超限对于减小桥梁使用使用寿命,影响桥梁使用性能方面有着巨大的影响。如果补修不及时,会产生严重的后果。

3、环境因素

环境因素对于桥梁病害的形成不可忽视。特别是近些年气候条件的变化显著,更不能忽视环境对于桥梁病害产生的影响。环境因素主要包括:温度、洪水、冻害、风力等。

4、裂缝

桥体裂缝主要分为混凝土初凝裂缝、干缩裂缝和温度裂缝等。温度引起混凝土结构内部和外部的温度变化不均,导致变形出现,当这一应力超过其抗压强度桥体出现裂缝。干缩裂缝是指混凝土在干燥过程中出现的裂缝。混凝土的干燥是由外向内进行的,在此过程中容易出现内部含水量的不同,出现外部收缩较大,内部收缩较小的现象,导致内外应力的出现,当内部混凝土施加于外部混凝土的拉力大于外部混凝土的抗拉强度时,就会导致混凝土表面出现的干缩裂缝。

二、公路桥梁的主要病害

1、道路桥梁的钢筋发生腐蚀

由于包裹钢筋的混泥土产生裂缝,或由于包裹钢筋的混泥土发生碳化和剥落,造成包裹钢筋的混泥土层变薄,部分钢筋暴露在空气中,在雨水、空气等的作用下,导致钢筋腐蚀、锈蚀,从而降低了桥梁的使用寿命。钢筋被锈蚀的部分,体积会大幅度膨胀,使包裹钢筋的混泥土受到挤压,进一步导致混泥土开裂和剥落,形成恶性循环。使得公路桥梁结构的有效受力面积不断减少,使桥梁的刚度、强度和承载力下降,严重威胁行人及过往车辆的安全。

2、道路桥梁产生裂缝

公路桥梁病害中最常见的是裂缝。常见的裂缝主要有主梁裂缝、桥面铺装开裂、墩台身裂缝等。

2.1主梁裂缝主要是由于当前的车辆载重越来越大,车流量日益增加,道路桥梁长期处于重载下服役,主梁承受的压力比较大,主梁的受拉区长期处于拉紧状态,一旦拉力大于主梁的强度,就会出现裂缝。

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2.2桥面铺装开裂主要是由于桥面伸缩缝与它周围的混泥土面不在一个水平面上,存在高低差异,在长期高频、重载载荷的作用下,锚固混泥土发生啃边破损,导致主梁的受力钢筋发生不同程度的腐蚀,各梁板受力不均,变形较大,致使桥面铺装开裂。

2.3墩台身裂缝主要出现在道路桥梁服役的前期,多为存在于桥墩上的竖向裂缝。墩台身裂缝主要是由于水泥、骨料存在质量问题或混泥土浇筑不达标引起的。

三、公路桥梁病害防治措施及修复

1、公路桥梁的桥面病害防治措施

由于公路桥梁的桥面主要由桥面铺装层和伸缩缝两部分组成,所以首先要保证桥梁设计的质量,尽量减少由于桥梁设计失误而造成的公路桥梁病害,桥梁的整体结构强度或刚度在设计的过程中一定要充分考虑,桥面铺装层要有足够的承受能力,伸缩缝的设计要合理,避免没有设置伸缩缝或者伸缩缝为填料式的现象,避免由于温度、环境的影响造成公路桥梁的桥面裂缝。其次是公路桥梁的施工质量一定要做好,充分发挥相关部门在公路桥梁施工的监督管理职能,严把材料关,保证施工材料的质量,要选派素质高、经验丰富的施工人员进行关键部位的施工,以保证公路桥梁的桥面施工质量符合设计及规范要求。

2、严格控制施工和养护工作

在施工中要对路基与基层的密实度、强度、均匀性以及稳定性进行严格控制。因为板块混凝土存在过振的问题,会造成分层离析的现象,使得板块间出现裂缝,所以要对振捣中出现的不密实部位振捣有所防范,进而防止混凝土过振出现分层离析。通常会使用碾压式的干硬性混凝土,同时预留的伸缩缝也要满足施工要求。适当增加混凝土保护层的厚度;在混凝土耐久性规范中,规定了最小保护层厚度,较原来的钢筋混凝土规范有了很大的提高,这是一条防止混凝土被侵蚀的重要手段,可以将延长有害物质到达钢筋的时间,延缓了钢筋的腐蚀,使钢筋混凝土的有效寿命得到提高。通过施工方案制定的完善,对不同情况下的气温变化进行不同处理。此外,还要重视施工后的混凝土的养护工作,严格遵守相关施工规范进行养护工作,只有在混凝土构件达到相应的强度后,再进行下一道工序。在进行路面养护期间要科学合理的进行交通管制工作,对大型货车、重型机械和一些可能会造成路面过度磨损的车辆,要对其通行进行限制。

3、桥梁外露混凝土局部破损的防治措施

桥梁外露混凝土局部破损,一方面是由于外界对混凝土结构的侵蚀作用,另一方面是由于受到意外撞击导致的损害。不论是哪种破损都可能加速内部钢筋的腐蚀,进而又引起混凝土保护层进一步剥落,露出更多钢筋,严重时会影响结构安全。外界环境条件对混凝土的侵蚀是多方面的,对于这些混凝土的损害只有从提高混凝土自身的密实性、抗渗性入手,同时可考虑针对不同环境类型在混凝土中添加具有不同功用的防护剂。另外在拆模期间和模板拆除初期采取特殊保护措施,防止没有达到强度的混凝土受损,对已受损部位需及时进行修补。

4、桥梁裂缝的加固处理

因为桥梁的裂缝产生原因相当复杂,所以在做解决方案时,首先要对桥梁进行调查,归纳裂缝产生的原因是哪一类或者几类,常见的有材料使用不当、工程质量差、设计不合理和外部环境影响等因素。调查好之后逐一分析,根据混凝土的配合比、设计图、气候条件等进行计算剖析,或者找有较高理论知识的专家和工作经验丰富的工程师进行咨询,查阅资料,找到裂缝产生的真正原因,恢复其混凝土结构物的持久性和潜在的生命力。常见的裂缝加固方法有:

4.1面部处理法:在微裂缝即宽度小于0.2mm处填防水耐久涂料;

4.2低速灌浆法:在裂缝中注入树脂或者水泥类材料,常用的有环氧树脂;

4.3表面喷涂法:将表面凿毛处理,喷射粘性高的水泥砂浆进行保护,需要注意的是在喷射前进行清洁和浸湿基层。

四、总结

因此,针对以上述说,在我国公路桥梁的建设和管理维护过程中,要认真总结,仔细研究,对所辖路线上的桥梁病害进行仔细研究,分析其出现的原因,并找出处理病害的方法,对桥梁的常见病害如何处治,对突发性病害如何处理等等,唯有这样,才能不断提高桥梁管理人员的工作水平,才能管好桥梁,才能为我国的公路桥梁事业作出更大贡献。

参考文献:

[1]刘红,王凯,桥梁结构裂缝分析及加固技术处理[J].科技致富向导,2009,

[2]何弘,周建庭,程鸿章.基于模糊层次分析法的连桥加固方案优选[J].北方交通,2012

[3]汪晓红.梁式桥上部结构检查及评定中有关问题的思考[J].甘肃科技纵横,2012.

论文作者:王永见

论文发表刊物:《防护工程》2017年第28期

论文发表时间:2018/2/2

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