关键词:道路桥梁;施工控制;工程病害;病害控制
引言
道路桥梁的建设和运行养护质量直接关系公路系统运行的安全和稳定,如果施工和后期管理不当,道路桥梁可能出现各种结构病害,需要采取各种措施来进行有效加固,延长桥梁的使用年限。研究道路桥梁常见结构病害和有效的加固技术,对提高道路桥梁行车安全有重要意义。
1道路桥梁工程施工中常见的一些病害分析
1.1不均匀沉降
道路桥梁工程施工中不均匀沉降是较为常见问题,这主要与基础层面设计不合理有一定的关系。设计人员针对于工程施工场地周围环境了解不到位,这就导致设计方案欠缺科学性,因此会影响施工的顺利开展。而且在实际施工过程中,施工管道没有严格按标准进行安装操作、管道底部和检查井周围回填压实度不够、绿化带与路面结合处处理不到位,灰土拌合过程中存在不均匀现象等,这些问题的存在必然会导致不均匀沉降。
1.2裂缝
裂缝是道路桥梁面临的最普遍的结构病害。裂缝的出现和发展和桥梁混凝土施工技术以及工艺有直接关系,通过对混凝土施工工艺的优化调整能够在一定程度上降低裂缝发生的风险,延缓裂缝的发生发展。但是并非所有道路桥梁的结构裂缝都是混凝土施工质量问题导致的。混凝土热胀冷缩的特殊结构特点决定了混凝土结构上原本就存在着微小的裂缝,而在长期的动载荷、雨水、风化等因素的影响下,细小的裂缝可能持续发展,最终成为威胁桥梁结构安全性的大尺寸裂缝。
1.3裂缝
道路工程投入使用过程中因为外界因素的作用会出现不同程度的裂缝。如果属于长期使用状态下形成的裂缝,则需要从养护和修复方面来恢复道路的使用性能。不过部分道路尽管没有经过长期使用,仍然出现了很明显的裂缝。那么则要考虑是否是混凝土的抗拉力不符合要求,或者大体积混凝土内部温度控制不到位等。
1.4墩台结构损坏
墩台结构具有将上部结构荷载均匀地传递给基础的功能,因此容易因上部荷载的增加、基础不均匀沉降、混凝土收缩徐变、台后积水等因素的影响,产生裂缝、剥落、空洞、钢筋外露、锈蚀、老化、结构变形等病害。
1.5承载梁端头局部破坏
道路桥梁经常出现桥头跳车的情况,桥梁和道路之间会出现一个“坎”,影响行车的安全性,可能导致桥头跳车。导致桥头跳车的原因除了道路和桥梁的不均匀沉降,还有承载量端头的损坏。如果道路桥梁在施工设计阶段出现了偏差,导致桥梁和承载梁的设计承载力不满足实际通行条件的要求,那么施工误差将会在施工阶段进一步加大,导致承载梁的承载力难以满足需求,就有可能导致桥梁出现比较严重的沉降。另外,如果承载梁的施工质量存在问题,桥梁在使用阶段,也可能出现端头损坏的情况,而如果桥梁还存在养护不当的情况,将会导致端头的损毁进一步加重。
2道路桥梁工程病害的施工控制策略
2.1低压注浆及灰石挤密桩修复处理
在道路桥梁工程施工过程中,针对于存在的病害要积极采取有效的措施进行处理。对于裂缝及不均匀沉降,一般情况下会采用低压注浆修复处理方法。在具体修复过程中,要根据裂缝宽度大小来制定具体的处理方式。在实际道路桥梁工程施工过程中,宜利用混凝土进行灌浆,处理时宜对裂缝进行全面清理,保证裂缝修复的紧密性。对于路基沉降地段宜采用灰石挤密桩进行作业。利用块状生石灰及碎石屑进行碎石桩施工,并夯实处理,施工时宜掺入适量的粉煤灰。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆桩顶封口施工中,深度在路面下结构层范围内宜采用水泥混凝土进行填实封口,深度在路面下面层宜采用沥青混凝土填实处理。
2.2对裂缝问题的处理措施
首先在建设道路桥梁时,就要做好道路桥梁的预应力处理措施。预应力处理技术能够有效的增加构件的耐久性,减少道路桥梁的振动和变形。这种处理技术主要是用来应对钢筋混凝土结构抗拉力不足的缺点。设计时要对设计方案和具体参数反复校核,做到科学合理。预应力管道的放置应严格的按照标准进行监督,不准确的位置容易发生弯折现象。对已经产生裂缝的道路桥梁可以采取的措施有表面修补法、充填法和注入法修复。表面修补法主要是在清理过的混凝土表面使用树脂填入再铺设薄膜。充填法主要用于处于裂缝较大的部分。注入法主要用于宽度小且深的裂缝,做法是先将裂缝两端固定,再使用注入管注入环氧树脂。修复时使用的工具和材料有自动低压灌浆器,环氧灌浆树脂,快干封缝胶等。施工前需要确认裂缝的宽度和长度,以及干燥度,并且要对裂缝表面进行清理杂质。具体的施工步骤为:第一,定位注浆嘴,并封闭缝隙。第二,实施注浆作业。第三,确认注浆饱和,施工完毕,待树脂凝固后再清理封缝胶残留部分。
2.3提高钢筋材料质量
道路工程施工过程中难以避免地遇到钢筋锈蚀的问题,如果没有及时解决钢筋锈蚀问题,则会引发其他的质量问题。为了保证道路的抗压性能和强度都满足要求,需要选择符合要求和标准的钢筋材料进行施工,钢筋材料需要经过防锈处理。在此基础之上也要重视涂层钢筋的选择,确保其质量。为了保证最终的施工质量,施工企业也要安排施工人员接受相关的技术培训,以提高其施工技术水平。
2.4混凝土缺陷和外露钢筋处理
重新铺筑的方法不仅适用于裂缝的处理,其他类型的病害也可以通过凿除混凝土重新铺筑的方式来进行加固。人工凿除病害混凝土之后,清理周围松散混凝土和杂物,暴露新鲜混凝土,清理干净表面,在无水、无湿、无杂物、无灰尘的条件下进行修复施工。首先在新鲜混凝土上涂抹环氧基液,间隔30~60min之后,涂抹聚合物砂浆或者聚合物混凝土。比较小的破损面可以直接涂抹聚合物砂浆,涂抹应该分层操作,减少砂浆浪费,一般控制层厚度在0.5cm以上,对于大面积的破损,建议选择聚合物材料混凝土进行处理,除材料不同,处理技术要点和常规混凝土类似。
2.5体外预应力加固
施加体外预应力钢束加固的原理是在梁的下缘受拉区设置预应力钢束,通过张拉对梁体产生偏心预应力,抵消受拉区应力,减小结构变形和缩小原结构裂缝宽度,改善结构受力,提高结构承载力,减小梁的挠度。体外预应力加固常用的方法有外部预应力钢绞线加固法和下撑式预应力拉杆加固法两种。钢绞线加固法一般沿梁肋侧面按线形设置钢绞线,在梁底每隔一段距离设置定位箍圈,通过张拉实现体外预应力。预应力拉杆加固又可根据布置方式分为水平式、下撑式及混合式等,主要适用于斜截面及正截面承载力不足的加固。对于框架、钢架、连续梁等主要采用与结构弯矩图相应的连续折线式加固方案。而对于轴心受压构件及小偏心受压等受压区钢筋量不足或混凝土强度过低的大偏心柱构件,主要采用预应力撑杆加固的方案。
2.6粘贴钢板或碳纤维
粘贴钢板和碳纤维加固技术均为在不改变原结构尺寸的前提下,增强构件的抗性、稳固性能的方法。粘贴钢板加固法具有技术成熟、施工简略、短期加固效果较好的特点,碳纤维加固法具有耐腐蚀、持久性和可操作性等特点。
结语
通过分析道路常见病害的成因,提出了具体的施工技术方案,以确保道路的质量符合要求。道路的常见病害对于道路影响程度不同,需要利用科学合理的施工技术方案做好整个施工过程以及后期的养护维修,从而提升道路的整体水平,减少病害的发生几率。
参考文献
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[3]官方.道路桥梁施工中常见的技术问题及解决对策的思考[J].智能城市,2017(12):53-55.
论文作者:龚万毓
论文发表刊物:《建筑实践》2019年38卷第20期
论文发表时间:2020/1/16
标签:裂缝论文; 道路论文; 桥梁论文; 病害论文; 混凝土论文; 预应力论文; 结构论文; 《建筑实践》2019年38卷第20期论文;