公路桥梁病害分析及加固技术研究论文_袁兆敏

公路桥梁病害分析及加固技术研究论文_袁兆敏

安徽交院公路设计事务所 安徽省合肥市 230051

摘要:目前,我国交通系统发展迅速,公路桥梁作为交通体系的重要组成部分,在其中发挥着重要作用。公路桥梁建设、使用过程中经常会发生一些病害问题,针对这些病害进行分析,并采取有效的加固技术,有助于公路桥梁整体质量水平的提高。

关键词:公路桥梁;病害分析;加固技术;桥梁病害

引言

当前公路桥梁施工项目不断增多,为了能够满足交通运输需求,公路工程具体建设过程中,需加强质量管理。针对已建成的公路,需进行定期检查,进一步延长公路工程使用寿命。

1公路桥梁的病害表现状态

在承受外力的构件部位和桥梁护栏和栏杆柱子等不承受外力的构件没有缝隙地方,混凝土表面失去原有的坚固状态,内部的骨料以及钢筋显露出来。构件的表面呈现出粉末状态,稍有碰触就会有脱落状态。梁板的弯拉区段和柱墩台缝隙较为集中的地方,混凝土产生缝隙的区域继续扩大,大面积的出现掉落,钢筋显露在外面造成腐蚀,造成混凝土与钢筋产生脱离现象,承重部件失去原有的功能。

2公路桥梁病害分析

2.1钢筋锈蚀

钢筋的锈蚀是严重威胁结构安全的耐久性问题,直接影响结构的承载能力,严重时可能导致构件提前破坏失效。在除冰盐环境和沿海地区,氯离子进入混凝土结构的内部,使钢筋锈蚀膨胀,破坏混凝土结构。钢筋与混凝土相互作用,混凝土的开裂使钢筋的的保护层厚度不足,加上不利的外界环境条件,破坏了钢筋表面的钝化膜,在钢筋表面产生锈蚀并且膨胀,使保护层沿钢筋纵向开裂,裂缝发生进而加剧钢筋的锈蚀,钢筋的有效截面积减小,承载能力降低。

2.2裂缝

裂缝是大多数混凝土桥梁经常产生的病害之一,其经常出现在桥面、梁板、下部结构中,如果裂缝的有效宽度、数量超出合理承受范围之外,就会导致结构恶化、影响桥梁的承载能力和使用寿命。产生裂缝的原因多种多样,其大致可以归纳为以下两项:(1)由外部突然高载荷引起的裂缝,也被称为结构性裂缝或载荷裂缝。这些裂缝的分布和大小受到外部载荷大小和作用位置的影响,这些裂缝的分布往往规律较强,经常出现在桥梁的薄弱环节。(2)由桥梁变形引起的裂缝。在桥梁经历强烈温度变化或者内部混凝土受到结构限制时,其内部就会产生自应力,当应力的幅值超过混凝土的抗拉强度时,就会使混凝土结构出现裂缝。

2.3梁端头破损

导致梁端头破损的原因有可能是在设计流程中设计者失于周密,或是施工时施工人员对于桥梁伸缩装置的装配不到位,或是桥梁养护过程工作人员对桥梁伸缩装置的养护不尽责。

2.4墩台基础损坏

墩台基础是桥梁工程总体结构的基础,需要承载车辆的重量和桥梁的总体重量。同时,墩台基础还会受到流风压力、风力和浮力方面的影响,受到外界和内部多种作用力的影响,出现较多损害情况。

3公路桥梁加固技术措施

3.1阻锈剂的选用

大多数投入运行的混凝土桥梁墩台部位应该利用渗透形式的防锈保护剂。选用的阻锈剂可以达到的渗透能力应该不小于30mm,同时不能小于墩台钢筋混凝土保护厚度的数值。利用桥梁阻锈剂的酸碱数值的合理区应该为10~12。对桥梁起到保护作用的阻锈剂进行盐水腐蚀试验后必须不能产生锈蚀情况,而且电位必须满足0~250mV。通过干湿冷热循环试验测定后应该满足60次不出现锈蚀情况。对其进行电化学试验的测量结论中的电流值不应大于150μA,对样本进行破坏检查中不出现腐蚀现象。

3.2混凝土加固技术

(1)压力注浆修补法。此种方法是将具有较好粘结性能的浆液在压力作用下注入裂缝的空隙处,以此提高构件的整体性,密实性和强度。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆(2)碳纤维布加固桥梁。此种方法是将碳纤维布向与裂缝正交的方向用粘贴材料均匀的包裹在混凝土构件表面,两端锚固,可限制裂缝的开展,减小构件挠度,提高混凝土的整体性和承载能力。因为碳纤维复合材料具有强度高,轻质,耐腐蚀,耐疲劳等特点,所以是旧桥补强的的理想方法。(3)体外预应力法。此种方法适用于中小跨径的混凝土梁桥。根据加固对象的不同分为预应力水平拉杆加固法、预应力下撑式拉杆加固法、预应力组合式拉杆加固法。此种方法的加固机理为在梁底下部增设预应力加劲钢丝索或预应力粗钢筋,使其抵消部分自重应力,减小裂缝宽度,提高梁的承载能力。但要重视增设的钢筋的防腐问题。(4)外包混凝土加固桥梁。此种方法一般用于混凝土梁式桥的跨中受拉区的加固。是通过加大截面面积和配筋来修补裂缝,提高结构的强度,刚度和稳定性和抗裂性。

3.3设置隔水隔温层

针对原桥梁的结构体系进行全面有效的优化和改进,切实提升桥梁局部和整体的承载能力,设置科学有效的隔水隔温层。首先,需要将厚度为20mm的PE防水板以两层的状态,包裹在墩台的四周;其次,需要设置良好的保温层,发挥炉灰渣的作用,并将黏砂土铺陈作为隔水层,起到良好的保温隔水效果。再者,对于炉灰渣较小的导热系数,需要严格地挑选炉渣,其本身具有较大的空隙率,减少冻胀情况的出现,更好地处理冻害情况。

3.4桥面铺装加固技术

桥面铺装加固技术主要涉及到以下几方面的方法,第一,局部修复凿补法。局部修复凿补法可以修补桥面铺装层,首先清理干净铺装层中的废弃物,等到骨料露出来使用修补材料,让新材料与旧材料黏结到一起。第二,浇筑加固法。浇筑加固法可以用于修补破损的桥面,首先拆除面的面层然后再重新浇筑,形成全新的桥面。第三,补强层加固法。补强层加固法不仅可以有效修复裂缝,而且还能修复剥离层,此外还能显著提升桥梁板的性能。

4公路桥梁加固管理的提升策略

4.1提高管理人员综合素质

相应管理单位即需对外引进先进管理设备,又要对管理队伍进行不断充实,构建一支高素质的管理队伍,从而有效适应新情况的需要。大力引进拥有扎实基础和专业知识的工作人员,要求技术人员有较高的责任心,进一步提升管理队伍的专业水平。构建科学完善的管理培训机制,进一步促使人员管理综合技能得到有效提升,充分适应新情况和新需求,促使公路桥梁管理水平得到有效提升。

4.2采用针对性技术处理裂缝问题

第一,针对车辆碾压问题,相关工作人员要严格监控车辆的超载超重现象,减少路面与轮胎的承载力。在施工过程中也应考虑到路面承载力的问题,选用更加稳固的建设材料,采用更加优质的技术增大路面承载力。第二,对于混凝土配比问题,在建设过程中施工人员应严格按照要求进行混凝土的配比工作,不能马虎大意、偷工减料,作为公路桥梁工程的前期准备工作,应在源头上便进行严格把控,减少出现裂缝的几率。第三,经过长期的使用和车辆摩擦,路面出现裂缝是在所难免的现象,因此后期的维护工作至关重要。施工人员要利用裂缝处理技术,采用填补法、注浆法、表面修补法等等,针对不同情况的裂缝问题具体分析,找出合理的修补方法,减少修补经费和经济损失。

4.3优化和改进施工流程

首先,需要全面细致地分析工程病害结构,做好病害问题的分类工作,并重点考察危害的发生条件和程度,鉴定桥梁工程结构的可靠性,为设计出科学合理的加固处理方案提供良好的前提条件。其次,需要根据已经分析好的结构问题,组织相关设计、技术和施工人员,制定科学有效的处理方案,并全面按照相应施工方案开展施工作业,减少施工失误情况。最后,需要全面验收好施工质量情况,保证加固工作的质量和安全性不断提升。

结语

综上所述,公路桥梁建设过程中,需要对其进行严格管理,确保工程质量达标。针对建成公路,养护部门需对其进行定期检查,查看是否存在病害,从而及时修复,避免病害进一步恶化,对公路使用带来严重影响。

参考文献:

[1]王锴博.公路桥梁施工、养护管理及加固维修技术[J].交通世界,2017(22):124~125.

[2]李俊波.公路桥梁施工管理养护及加固维护技术研究[J].建材与装饰,2017(29):269~270.

[3]邓声军.公路桥梁施工管理养护及加固维护技术探讨[J].住宅与房地产,2017(09):168.

论文作者:袁兆敏

论文发表刊物:《防护工程》2018年第27期

论文发表时间:2018/12/17

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