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摘要:就我国目前的情况而言,在大多数的公路桥梁中,所具备的材料、设计以及施工加固等环节已经无法适应目前交通量的迅速增长。本文首先对公路桥梁的病害原因进行了详细的分析,其次提出了相应的加固处理措施。
关键词:公路;桥梁;病害分析;加固处理
0 引言
公路桥梁运营过程中,都会因行车荷载和环境的不断作用而伴有各种病害发生,如发现不及时、 维修不到位,必然影响桥梁结构的正常使用,降低桥梁的使用性能和使用寿命,如遇突发事故或自然灾害,还可能会造成桥塌车毁人亡的严重事故。 高速公路车流量大,车速快,因此,更应该定期对桥梁状况进行检测,分析桥梁病害成因,及时采取针对性的处治方法。本文重点对既有桥梁常见病害及成因、 预防措施、 加固处治维修方法进行探讨。
1 病害分析
1.1 桥台存在竖向、纵向裂缝现象
导致这一现象发生的原因有以下几点:一是在施工时,桥台的填料在压实度方面明显不足;二是填土的不均匀,导致了沉降的现象出现;三是在浇筑体积较大的混凝土时,对于水热化的影响没有进行较好的控制,从而引发了收缩裂缝的现象;四是在施工时,对于地基的处理不够到位,导致了承载力不足的问题,这是桥台出现不均匀沉降现象的根本原因。
1.2 梁板板底存在纵、横向裂缝现象
导致这一现象发生的原因有以下几点:一是因为铰缝的脱落,受到了严重的破坏。这直接导致了梁板横向分布的系数增大;二是在浇筑体积较大的混凝土时,对于水热化的影响没有进行较好的控制;三是在梁板底部上,其保护层的厚度偏小,导致出现裂纹的现象。 这些都是引起桥梁承载力安全储备不足、横向裂缝现象出现的直接原因。
1.3 伸缩缝损坏
导致这一现象的原因主要有以下几点:一是因为设计不周、选型选材不当所引起的伸缩缝损坏;二是因为桥墩台施工和梁板尺寸有误差,引起了伸缩缝损坏;三是设计的伸缩量与现实的伸缩量具有差距,引起了伸缩缝损坏;四是在板式橡胶的伸缩缝当中,因为施工的误差或者胶版的破坏,引起了伸缩缝严重跳车的现象;五是在“反开槽法”的施工中,没有进行认真的操作的,导致了伸缩缝跳车的现象频发。
1.4 支座病害
作为设置在桥墩和桥台顶部的重要结构,不但能够对结构的自重以及活载所引起的力进行一个往下传递的作用,还能有效的满足桥梁结构在各种因素作用下的变为活动。因此,对于整个桥梁结构的安全性能和承载性能而言,桥梁支座有着密切的关系。而现实中存在的问题主要有:一是因为支座位移超限或脱空导致了变形开裂或者混凝土垫石压坏、钢筋外漏锈蚀的现象出现;二是因为钢盆橡胶支座螺母的是松动,导致了螺栓脱落、剪断的现象;三是橡胶支座过于老化;四时因为钢板滑动支座以及弧形支座的滚动面出现了锈蚀的情况[1]。
1.5 环境因素引起的损伤
由于长期的暴露在自然的环境当中,桥梁结构在环境温度、湿度的不断变化以及大气侵蚀的作用之下,常常会出现以下几种损伤:一是在有水的情况下,混凝土的碱集料反应会造成一定的破坏;二是氯离子对于混凝土有着巨大的化学侵蚀作用;三是再潮湿的情况之下,因为温度的变化,混凝土当中的孔隙水的冻结体积将经历冻结膨胀后再融解松弛的过程,这样反复的过程,会导致疲劳的效应,从而引起混泥土从外到内被剥蚀的现象发生。
2 加固方法
桥梁经过技术状况评定及承载能力鉴定,确认经过加固才能满足结构安全和正常使用要求的,必须进行加固,加固时应尽可能不损伤原结构,避免不必要的拆除及更换,防止加固中造成新的结构损伤和病害,加固设计应采用针对性的处置措施。
2.1桥梁检查。
1)经常性检查:由路段检查人员或桥梁养护人员和地方公路管理站有关人员进行巡视检查,目的是确保桥梁结构功能正常,使结构能得到及时的养护和紧急处治,对一些重大问题做出报告。 该项检查的特点是检查人员有机会在各种天气情况下对桥梁进行观察。
2)定期检查。 是对桥梁结构的质量状况进行定期跟踪的全面检查。 通常是依靠富有经验,专职的桥梁检查工程师,以目视观察为主,辅以必要工具。实地判断病害原因,做出质量状况评分,并估计需要维修的范围及方法,或提出限制交通的建议。 对需要进一步查明原因或继续观察的缺损部件提出特殊检查或以下次检查的时间要求。
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3)特殊检查。 是因各种特殊原因由专家依据一定的物理、化学无破损检查手段对桥梁进行的全面察看,测强和测缺,旨在找出损坏的明确原因,程度和范围,分析损坏所造成的后果以及潜在缺陷可能给结构带来的危害。
2.2 桥面铺装加固。
1)局部修复凿补法。 将水泥混凝土铺装层的表面凿毛,深度以使骨料露出为准;用清水冲洗干净断面并充分润湿,涂刷上同标号的水泥砂浆(或其他粘结材料),最后在桥梁承载能力容许范围内,铺筑一层 1~5cm 厚的水泥混凝土铺装层。
2)重新浇筑混凝土面板。 桥面板的破裂和其他损坏特别严重,混凝土质量或施工状况特别不良,且无适用的修补方法时,就必须采用重新浇筑新的混凝土桥面板的措施,施工时,将原有的行车道铺装全部拆除,再将行车道表面清扫干净,必要时铺入适量短钢筋,配置上 1~2 层钢筋网,浇筑整体化混凝土。
3)桥面补强层加固法。 即在旧有桥面上,重新加铺一层混凝土或钢筋混凝土补强层,此方法既修补已出现裂缝、 剥离等损坏的桥面板,又能加高原有梁板的有效高度,增加梁板的抗弯能力,改善铰结梁板的荷载横向分布,从而提高桥梁的承载能力。
4)其他方法。 如加铺一层沥青混凝土,采用混凝土粘结剂或环氧树脂材料修补法,钢纤维混凝土修补法,聚合物混凝土罩面法等。
2.3 伸缩缝的维修。
1)U 形锌铁皮伸缩缝的维修。当其锌铁皮老化,开裂,断裂时,应拆除并更换为新型伸缩缝;当其软性填料老化脱落时,先清除其缝隙泥土,重新注入新的填缝料,当其铺装层破坏时,应凿除重新铺筑,凿除破损部位应划线切割,清除旧料后再浇筑新面层。
2)钢板伸缩缝的维修。 当其钢板变形,螺栓脱落、 不能正常运行时应及时拆除并更换为新型伸缩缝,当钢板与角钢焊接破裂时,应消除污垢后重新焊牢,当梳龄断裂或出现裂缝后,也要采取焊接方法进行修补。
3)橡胶伸缩缝当其橡胶老化,脱落,角钢变形,松动时,应拆除并更换为新型伸缩缝。
4)桥面伸缩缝的维修,更换应在保证质量的基础上,尽量缩短工期,减少对交通的影响。
2.4 钢筋锈蚀的维修。
1)凿除松脱、 剥离等已损坏部分混凝土。
2)对钢筋作除锈处理,并清理混凝土面上灰尘,对钢筋除锈后即进行防锈处理。
3)涂以环氧脱液等粘结剂。
4)立模、 配料浇筑,或喷浆,涂抹施工。
5)对新喷涂或浇筑混凝土面进行表面处理。
2.5 墩台基础的加固。
1)基础加固方法。常用的有水泥灌浆加固法;扩大基础加固法;钢筋混凝土套箍加固法;增补桩基加固法和人工地基加固法等。
2)墩台加固方法。常用的有钢筋混凝土套箍或护套加固贯通裂缝的墩台法;用支撑法或增设挡土墙法处理墩台滑移,用顶升法加固产生过大沉降的桥梁结构等。
3 总结
公路桥梁自运营之日起,就不断经受各种外界因素的影响和破坏,桥梁病害的出现和发生和发展是不可避免的。加强桥梁的观察检测和养护维修工作,大力推广应用新技术、新工艺、 新材料,对各种桥梁病害要做到早发现、 早处治,确保桥梁的完好与安全畅通,防患于未然,是极其重要的。
既有桥梁的维修加固,不仅提高桥梁技术标准,与拆除另建相比,工期短,资金少,而且对现有交通运输影响小,有的甚至可以在不中断交通的情况下完成。早期设计施工的高速公路上的桥梁在长期大交通量、重荷载的运营情况下,大部分都出现了不同情况的病害,因此,对这些桥梁进行病害分析,提出相应的维修加固方法,具有显著的经济效益和社会效益。
参考文献:
[1]王隆江.公路与桥梁连接处的科学处理[J].黑龙江科技信息,2012,30:273.
[2]沈丽君.公路桥梁病害分析及加固技术对策[J].民营科技,2013,04:325.
[3]张立辉.桥梁加固方法探讨[Z].
[4]CECS25:90结构可靠性鉴定与加固技术[S].北京:中国水利水电出版社,2002.
[5]姜丹丹,潘锋,赵磊,等.桥梁维修与加固方法初探[J].中国科技信息,2011(10)
论文作者:罗锐鸿
论文发表刊物:《基层建设》2016年9期
论文发表时间:2016/7/28
标签:桥梁论文; 伸缩缝论文; 病害论文; 混凝土论文; 是在论文; 现象论文; 结构论文; 《基层建设》2016年9期论文;