摘要:现阶段我国混凝土桥梁建设数量日益增加,混凝土桥梁病害危害性随之增加,因此有必要加强混凝土桥梁病害成因与养护维修相关研究。本文首先阐述混凝土桥梁病害类型及成因,然后解析混凝土桥梁的日常维护工作,最后当前常用的混凝土桥梁问题的维修措施,以期为提出混凝土桥梁使用质量提供一定参考。
关键词:混凝土桥梁;病患;养护方式;维修措施
一、混凝土桥梁病害类型及成因
1.1混凝土腐蚀
一旦桥梁的构造遭受到腐蚀时,桥梁的主要受力部件受损不是因为钢筋的断离而是因混凝土的受损遭受到破坏,影响桥梁构造腐蚀程度的主要因素是水,其中最为普遍的三种腐蚀是盐水腐蚀、碱集料反应以及盐冻腐蚀,这些腐蚀效果相互交作用,会更加速混凝土的破坏。
1.2混凝土碳化
混凝土碳化的发生是个缓慢的过程,其实质是混凝土失去碱性而中性化。混凝土碳化破坏构件机理:钢筋混凝土碳化,使钢筋失去碱性环境,从而引起钢筋腐蚀。
1.3混凝土裂缝
混凝土的另一常见的主要危害就是出现裂缝。裂缝的出现可能是潜在混凝土里的任何微小的损伤。裂缝出现后应及时进行补救措施,不然便会导致桥梁部分部件由于受力不足,破坏整体桥梁。
1.4桥梁建设及使用阶段漏洞
桥梁在使用过程中的质量问题可能来源于各种原因,例如桥梁初期设计中存在的不合理,桥梁的界面的尺寸以及钢筋的配置存在力学误差,没有准确考虑混凝土干缩和徐变以及应力释放等效果,如此会造成桥梁部件的承受力降低。另一方面是在使用过程中由于周围环境中存在有害的化学物质,产生严重的化学侵蚀问题,影响桥梁使用质量。
二、混凝土桥梁的日常维护工作
2.1桥梁检查以及检验
由于在桥梁使用过程中存在的诸多问题均需要进行及时有效的补救,如此一来,就会造成桥梁后期的维护成本的增加,所以,需要相关人员根据桥梁的技术特点,制定相关的检测方法并对其进行定期监测。定期的检测能够及时发现隐藏在桥梁内的问题,并根据发现的问题及时进行修复。主要检查项目主要包括,桥梁是否存在缺陷,是否有损坏,受力情况是否有损,抗自然灾害的能力等。桥梁的检测主要分为以下三种,一种是经常性的检查,另外是定期检查以及特殊检查,这三种方法一般穿插相互使用。首先为桥梁经常性检查,其检测桥面的上下结构、主要设施以及桥面的构件等,所用到的检测方法主要是借助简便工具目测,每月至少一次,如果有特殊情况,可增加频率,目测内容主要是,清洁、堵塞以及缺陷等问题。其次开展定期检查,而定期检查具体建立在经常性检查工作的基础上,而定期检查频率至少为3年1次,具有采用观测仪器和目测结合应用,通常新桥梁需要一年后才可开展全面检查工作。最后为特殊检查,检查工作具体根据桥梁损坏程度而定,其实际检测大多采用特殊性仪器设备具体开展。
2.2建立完善的桥梁检查档案
掌握了桥梁的检测方法就需要完善桥梁的检查档案,这就需要建立专业的平台,及时掌握桥梁的状态,对桥梁的检修与维护建立桥梁检查平台,建立健全检查档案,将检测结果记录其中,后期的维护以及针对问题进行维修建议,有助于后期维护工作顺利实施。
三、当前常用的混凝土桥梁问题的维修措施
3.1增大构件截面加固
桥梁裂缝以及变形只要是由于混凝土桥梁的上部结构中的界面面积不够以及施工质量差等造成,如此桥梁的受力能力受到严重损伤,进而致使载重能力下降。对于桥梁工程来说,现阶段常用的加固方法大体包括下列三个方面。
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3.1.1增加主钢筋补强加固
桥梁内的主要受力部分是钢筋,当钢筋的受力能力不足,又受桥下空间的限制,不能加高主梁时,就需要对纵向的钢筋进行加固,加固方法主要是通过焊接的方法与主钢筋连接。
3.1.2增大混凝土截面补强加固
通常利用加厚桥面板以及增大主梁的梁肋高度和宽度,其能够增大混凝土的界面以加固桥梁的承载力,对桥面板进行加厚主要通过将原有桥面凿除,然后在浇筑一层钢筋混凝土与原桥梁一起形成新的桥面,使用此种方法会增强桥梁的抗弯刚度,已达到加固目的。桥面板的加固需要在加固曾的表面铺沥青砂即可。增加混凝土界面的方法还有就是加大梁肋下边缘的高度和宽度,并在其中加入主筋。为了确保实际粘合效果,需要先处理结合部位的混凝土的凿毛,并间隔一段距离后将原主筋凿漏,然后用箍筋连接新旧主筋。
3.1.3粘贴加固
粘贴加固法具体利用化学粘贴剂,自结构外部粘贴相应补强材料实现具体加固效果,其作为当前较为有效补强措施之一。对于上述方法来说,环氧树脂作为使用较多的粘贴剂,重点用于粘贴钢板或钢筋,可明显提升原有结构构件强度,提升桥梁构件的抗弯、抗剪能力,并抑制裂缝扩大。粘贴钢板尤其提升原构件整体抗弯强度时,钢板具体粘贴在梁底或板底上,粘贴钢板及混凝土作为具体受力对象,钢板厚度较小且面积大,这种钢板整体弹性较多,能够充分适应构件表面状况。一般历史,粘贴钢板补强加固措施大多应用于钢板出现屈服情况前,进而避免混凝土发生剪切破坏问题。
3.2增加辅助构件加固
增加辅助构件可以在原有桥梁结构不变的情况下提高承载能力,提高荷载等级。首先增加主梁,而增设新主梁的前提是墩台有足够的承载能力。新旧主梁共同受力,以提高承受力。其次为增设横隔梁,由于桥梁上部的横向整体性导致的受力能力下降的情况,可以通过增加横隔梁来改善,其目的在于增加主梁间横向连接质量。
3.3优化结构体系加固效果
通常对于桥梁工程来说,不同结构体系实际受力特点具有影响差异性,诸如简支梁跨中弯矩远大于同跨径连续梁,所以要求适当改变原桥上部结构的结构体系,用于改变结构受力情况,提升整体桥梁承载能力,当前优化结构体系加固方法较多,其中应用较广的结构体系加固方法具体包括下列两种类型。
3.3.1八字撑架加固法
对于简支桥孔来说,要求在合适位置加装钢筋混凝土材质的八字撑架,这样能够为原桥上部结构提供两个有效弹性支撑,并将原有的一跨简支梁转变为二跨连续梁,这种改变方式可进一步优化整体结构受力状况,增加原桥实际承载能力,现阶段这种方法主要应用在多跨连续梁方面。同时八字撑架加固法应用过程中,根据现场实际情况确定相应的支撑点位置,假使桥梁依靠变动支承点位置难以达到具体承载能力要求时,可选择适当增焊主筋或加厚桥面板等诸多措施,进而对于原主梁截面实施补强加固处理。
其次为连续体系加固法,这种加固法具体将原多跨简支梁梁端进行有效连接起来,这样使得整体结构体系由原来简支转为连续,对于整体结构受力状况实施有效改善,提升结构的承载能力。上述方法具体应用在原简支梁桥跨中截面抗弯承载力较差情况,该方法具体应用过程中,具体衡量原桥梁区域整体地基条件,避免由于地基条件问题,引发严重的基础沉降情况,进而对于整体结构体系产生负面影响。
四、结语
综上所述,当前混凝土桥梁工程建设及使用过程中,病患问题极为严重,并且对于工程建设质量以及后续使用效果均可产生严重负面影响,因此要求施工单位应具体分析病害成因,并针对各种潜在病患问题,做好相应的养护工作,尤其对于已发生病害问题的部位,要求制定具体维修措施,这样才可从根本上确保混凝土桥梁工程使用质量。
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论文作者:王广飞
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第11期
论文发表时间:2019/1/2
标签:桥梁论文; 混凝土论文; 结构论文; 病害论文; 桥面论文; 受力论文; 钢筋论文; 《建筑细部》2018年第11期论文;