陕西省咸阳市旬邑县农村公路管理站 陕西咸阳 711300
摘要:保持桥梁的良好状态,对公路运输具有极重要的意义。本文分析了桥梁病害的检查及病害种类,阐述了公路桥梁常见的病害,并提出了桥梁常见病害的防治措施,以供大家参考借鉴。
关键词:公路桥梁;病害检查;病害种类;常见病害;防治措施
1、桥梁病害检查
现役的许多桥梁中由于多年的运营,在不同程度上都有缺陷的出现,只有通过专业的检查,了解病害的类型及出现的部位才能有针对性的对病害进行分析以及对日后的维护提供合理的防治措施。桥梁的检查主要从桥面系的外观检查、桥梁上部结构的检查、支座的检查、桥梁墩台的检查和桥梁基础的检查五大方面进行的。桥梁上部结构检查主要是对梁、板、拱肋(片)等承重结构的检查。桥梁基础的检查,主要是对墩台基础的冲刷情况和缺陷情况的检查。
2、典型病害的种类
2.1 由于在车辆的长期作用下,特别是高速公路上大型货车多,桥梁的桥面铺装在车辆荷载和外面环境的作用下发生破损而导致渗水,从而会导致雨水流入主梁使主梁钢筋锈蚀,尤其在伸缩缝附近,止水带容易破损,在车辆荷载的不断冲击下易造成型钢变形甚至断裂;
2.2 在已建成的桥梁中有绝大对数是钢筋混凝土桥梁,这种结构材料的特性也就决定了必然会出现裂缝,带裂缝工作也是钢筋混凝土结构的特点,没有不产生裂缝的钢筋混凝土桥梁,而裂缝也往往是诱发其他病害的原因,因此裂缝是混凝土桥梁最常见的病害,裂缝在荷载或外界物理及化学因素作用下,不断产生和发展,会使混凝土强度和刚度受到削弱,导致承载能力降低,严重影响结构耐久性;
2.3 钢筋在结构中主要承受抗弯作用,但是钢筋的锈蚀往往也是病害的主要方面;
2.4下部结构的病害主要表现为:承载力不足而使基础不均匀沉陷;基础的滑移和倾斜,以及基底局部冲空;基础结构物的异常应力和开裂。
3、公路桥梁常见病害
3.1 裂缝
裂缝有很多种,如主拱圈裂缝(主拱圈中波纵向裂缝、肋、波连接处裂缝、拱肋裂缝、横系梁裂缝)、主梁裂缝(多发生在锚跨中部梁的下缘及悬臂粱根部上缘)、墩台身裂缝(墩台网状裂缝、从基础向上发展至墩台上部的裂缝、墩台身的水平裂缝、翼墙和前墙断裂的裂缝、由支承垫石从下向上发展的裂缝、桥墩墩帽顺桥轴线横贯墩帽的水平裂缝、双柱式桥墩下承台的竖向裂缝、支承相邻不等高的墩盖粱、雉墙上的竖向裂缝、墩台盖梁自上而下的垂直裂缝、镶面石突出的裂缝、悬臂桥墩角隅处的裂缝等)。
3.2 伸缩缝损坏
1)由于设计不周引起的伸缩缝损坏。
2)由于选型不当引起的伸缩缝损坏。
3)由于桥墩台施工及梁(板)预制尺寸导致实际板端预留间隙与设计间隙悬殊而引起伸缩缝损坏。
4)设计与实际伸缩量不符引起的伸缩缝破坏。这样导致在伸缩缝处夏季出现沥青桥面拱起,冬季出现沥青混凝土桥面沿缝严重开裂的现象。
5)板式橡胶伸缩缝由于施工误差或橡胶板破坏引起的伸缩缝处严重跳车。或钢板伸缩缝由于伸缩装置混凝土施工先于两端沥青混凝土路面面层而引起伸缩缝尾端跳车。
6)“反开槽法”施工操作不认真引起伸缩缝处跳车。目前运用“反开槽法”施工修筑的伸缩装置有毛勒缝或暗式伸缩缝等。“反开槽法”施工虽然从理论上解决了伸缩缝端头跳车的问题,但若施工时操作不当,车辆通过时仍有明显的反应。
3.3 钢筋锈蚀
由于各种物理化学原因,桥梁结构钢筋的锈蚀广泛存在,钢筋锈蚀主要是发生了电化学反应。钢筋表面致密的氧化膜可使钢筋免受锈蚀,而氧化膜的破坏直接导致了锈蚀的发生。钢筋发生锈蚀时,锈蚀部分的体积可膨胀至原体积的10倍以上,从而对周围混凝土形成挤压,造成混凝土开裂、剥落,使截面有效尺寸减小,导致结构承载力下降。锈蚀的直接后果是钢筋断面积减小,对于以钢筋作为抗拉材料的混凝土桥梁来说,断面积的减小会直接影响结构的抗弯能力。钢筋锈蚀还会降低混凝土对钢筋的握裹力。
3.4 支座破坏
支座破坏的原因主要可归纳为:支座安装的不平整,支座本身质量较差;设计选型不合理及施工中的其他原因。
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4、桥梁常见病害的防治措施
4.1 桥面铺装病害防治措施
4.1.1 梁体施工阶段,采取有效的方法将预制(现浇)梁的拱度控制在误差允许的范围内,梁体安装时要确保桥面铺装层的最小厚度。
4.1.2 施工前彻底处理好梁体的顶面,清除梁面的杂物,凿除处理混凝土表面的水泥砂浆和松弱层。
4.1.3 施工中处理好泄水管、伸缩缝、施工缝等细小环节。
4.1.4 采取适当措施控制钢筋网的保护层,因为保护层偏大或偏小都将影响铺装层的使用寿命。
4.1.5 积极引进新材料,新工艺。现在一些高速公路使用钢钎维混凝土代替普通高标号混凝土、在梁体植入适量的钢筋、用冷扎带肋钢筋代替普通钢筋都是很好的尝试。
4.2 在原桥主梁基础上加固增强
可利用墩顶上两孔梁端空间设置现浇横向悬壁挑梁,其上安装预制的微弯板。在挑梁悬壁部分架设预制的人行道梁,两边桥孔人行道梁较主梁长,一端支承在边墩挑梁上,一端支承在路堤上特设的支墩上,此举系为了避免加宽桥台。在人行道梁内侧的凸缘与旧桥面板间,用混凝土浇筑桥面加宽部分,桥面铺装层混凝土同时浇筑形成行车道,在桥面铺筑装层及桥面加宽部分,均设置了钢筋网,使整体性能加强。桥面伸缩缝设置在桥梁顶中心,将行车道铺装延伸搭架在挑梁上形成,挑梁上桥面铺装层下垫设二层油毡,使其能随温度收缩。收缩缝中充填聚氨脂材料。
4.3 清理桥面
原桥面多缺乏稳定而坚实的基层,整体性差,有必要将原桥面彻底清除,并挖除部分砂砾垫层,再加铺水泥稳定砂砾基层。其上浇筑钢筋混凝土桥面。
4.4 拓宽加固
4.4.1 就地改建方案。为了不中断交通,就地改建就必须搭便桥,但搭便桥费用较高,且改建需拆除原有上、下部结构物,又需一笔可观费用,但改建后,各桥孔跨径标准全部结构都是“新”的,在心理上感觉更美观、耐用、可靠。
4.4.2 拓宽加固方案。此方案可不需搭便桥,只需适当控制交通,边通车边拓宽加固。由于可以利用原有墩台,拓宽加固主要在上部构造上进行,因而可节约更多投资,只要拓宽加固方案得当,亦可满足设计荷载要求。
4.5 桥台后座加固
将桥台后座上路面除去,改成钢筋混凝土单向简支预制板,支承于两侧墙上。用直径25mm的锚固钢筋使之与侧墙相接,其上铺装混凝土桥面,钢筋混凝土板与后座填料间留有空隙,以使活载压力直接作用于侧墙上,从而减去了活载引起的对侧墙的压力,并增加侧墙抗剪能力和基底摩阻力。
4.6 主拱圈加固
原横系梁尺寸偏小,横向联系差,属薄弱构件,针对这一病害,将原横系悬梁截面尺寸加大,把拱顶部分横系数改变为横隔板,以加强横向整体性,使全拱宽共同受力。由于主拱圈受力大,裂缝多,采用拱肋及拱波部分包钢筋网并喷射混凝土加固拱圈截面,以提高各孔的整体刚度和承载力。
4.7 悬壁孔主梁及挂梁牛腿的加固
4.7.1 凿除原牛腿的低标号混凝土,改为浇筑钢纤维混凝土。浇筑钢纤维混凝土时,在新老混凝土结合面上涂以环氧砂浆以增进两者粘结。
4.7.2 将挂梁从两个支点搁在主梁上改为以多支点搁在端横梁上,此种方案,可使原牛腿上受力减少,但牛腿的混凝土则因破碎开裂,仍需凿除后重浇新混凝土。
5、结束语
公路桥梁所存在的问题出现的种类很多,原因也各有所不同。比如卡车的超载导致道路的损坏,或者是在施工中设计的不合理影响公路桥梁的使用,这给道路的交通安全带来了很大的隐患,需要针对这些问题提出解决的措施,保证公路桥梁的运行安全。
参考文献:
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[3] 王占峰. 桥梁施工裂缝的原因和防治措施探析[J]. 价值工程. 2011(03)
论文作者:景旬丽
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年10期
论文发表时间:2019/8/26
标签:裂缝论文; 桥面论文; 桥梁论文; 病害论文; 伸缩缝论文; 混凝土论文; 钢筋论文; 《建筑学研究前沿》2019年10期论文;