钢筋混凝土桥梁病害检测分析论文_任爱萍

钢筋混凝土桥梁病害检测分析论文_任爱萍

成武县公路管理局 山东省菏泽市 274200

摘要:近年来,随着我国经济水平不断提高,建筑行业发展迅猛。引言随着国内城市化进程的不断加快,我国对于桥梁工程等基础设施的建设越来越重视,钢筋混凝土桥梁的数量越来越多。由于受到设计、施工、维护等因素的影响,导致了桥梁工程经常存在相关的病害。因为检测与加固工作的不及时,造成了大量桥梁出现了失效、坍塌等问题,这不仅会带来巨大的经济损失,同时也威胁到使用人员的生命与财产安全。因而,现阶段进行钢筋混凝土桥梁病害检测的探讨有着重要的意义。钢筋混凝土桥梁在使用过程中受到各种内部和外部因素的影响,会产生很多病害,对钢筋混凝土桥梁的使用寿命产生很大的影响。分析了钢筋混凝土桥梁的常见病害,并提出了防治措施,对桥梁养护和加固具有一定的参考作用。

关键词:钢筋混凝土;桥梁;病害;防治措施

1道路桥梁病害产生的原因

1.1道桥的承载力超出了其固有的荷载能力

随着我国经济的飞速发展,各地的物产和文化交流越来越频繁,相关的各种车辆的超载、超重现象普遍存在。这无疑给道路及桥梁带来了不同程度的荷载挑战,最终也就很容易导致混凝土道路、桥梁等发生不同程度的裂缝问题。混凝土的荷载裂缝是混凝土道路、桥梁在静态和动态荷载上产生裂缝的综述。荷载裂缝按照产生的原因来看又可以细化为直接应力与次应力两种裂缝。直接应力,顾名思义,就是裂缝的产生是由外部荷载的超重而直接产生的应力裂缝问题。例如:施工过程中,施工方没有上限地进行各种施工所用材料与机器的集中堆放;随意进行超负荷的材料运输、设备安装等。而次应力的裂缝问题,指的是由外荷载力作用而引起的裂缝问题。据实来说,在进行道桥的外荷载作设计时,很难做到将理论与实际进行无误差的设计,这就导致道桥的实际荷载承受情况和理论计算之间存在一定的误差,最终也就使得道桥在某些位置和结构出现了裂缝。

1.2钢筋锈蚀

钢筋是桥梁的骨架结构,由于混凝土表面开裂渗水或钢筋保护层太薄或露筋等原因,都会导致混凝土内部的钢筋锈蚀。大多数结构都是由于混凝土表面开裂渗水导致的,桥梁防撞墙等附属结构的钢筋容易出现第二种情况的锈蚀。钢筋锈蚀,会使桥梁结构表面的混凝土开裂甚至成块脱落,导致钢筋锈蚀进一步恶化。因此,钢筋锈蚀对钢筋混凝土桥梁的破坏极大,且呈现不断恶化的趋势。

1.3施工中的不当操作引起的裂缝。

在施工过程中,由于施工工艺不合理、施工质量差等原因导致混凝土开裂。在混凝土浇筑、拼装、拆模、运输时没有进行有效的质量控制,对混凝土施工操作不当导致混凝土开裂。

2钢筋混凝土桥梁病害的检测分析

2.1混凝土碳化检测分析

钢筋混凝土桥梁的碳化问题属于化学腐蚀的一种,由于混凝土结构长期暴露在空气中直接与二氧化碳相接触,因而二氧化碳可以通过混凝土表面的一些细小孔洞、裂隙进入到混凝土结构的内部,通过与碱性物质发生化学反应,进而导致混凝土在水化过程中发生碳化反应。这样一来,将造成混凝土的碱性降低,并且随着时间的增长混凝土的碳化深度将会不断加深,这一过程中钢筋表面的保护层也会不断的变薄。如果不能及时对混凝土碳化问题进行检测与修复,将导致钢筋出现生锈、腐蚀的问题,最终导致结构的受力性能下降。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般而言,所有的钢筋混凝土桥梁都会发生碳化问题,检测过程中可以通过二氧化碳的浓度进行混凝土碳化深度的换算,并且可以对碳化时间进行计算,混凝土的碳化速率将会伴随着碳化深度、时间的增加而不断的降低。

2.2碱-骨料检测分析

混凝土中存在的水泥成分以及骨料中存在的活性硅成分,将在水的作用下进行复杂的化学反应,进而生成一种碱-硅酸盐凝胶。对于这一物影响。质而言,容易出现酥松、膨胀现象,进而造成混凝土发生开裂破坏。这一病害一旦出现将难以得到控制,并且碱-骨料反应的一个重要特征就是表面开裂。因为受到混凝土内部结构中的钢筋约束作用,碱-骨料反应将导致混凝土的表面位置出现网状裂缝问题,这一过程中裂缝位置处将会出现白色凝胶物质。在进行混凝土碱-骨料反应的检测工作时,可以对外表进行观察。但是,对于已经出现碱-骨料反应的桥梁工程而言,现阶段并没有可靠的修补措施,施工过程中可以通过对含碱量指标进行控制,进而达到碱-骨料反应的防治效果。

3公路桥梁病害加固方法及修复措施

3.1碳纤维加固法

碳纤维近年来常见于混凝土结构的桥梁加固,加固方法基于混凝土的结构原理,即钢筋与混凝土之间良好的协调性,以及钢筋在弹性模量与抗拉强度上的优越性。粘贴碳纤维法就是指利用碳纤维的高强度与相近的弹性模量,将粘结树脂涂布到混凝土上,使碳纤维与混凝土结合,提高混凝土强度的方法。采用这一方法时,要注意以下步骤,首先,利用环氧树脂对具有表面缺陷的混凝土进行填补,同时对表面进行清洗和打磨,使其露出完全清洁和光滑的表面,保证碳纤维处理的有效性。其次,在碳纤维的涂布之前,应先使用环氧树脂涂料进行基层加工,这一方法是为了提高混凝土与树枝的粘合力,对于涂布后仍显现出的表面孔隙,要使用腻子处理并再次打磨,避免粘贴时表面接触不充分。碳纤维片的粘贴前后都要用粘结剂进行处理,且贴片效果受操作人员技术水平影响很大,因此需要在严格的技术标准下进行。碳纤维粘贴完成后,还需要一段时间的维护,需考虑温度、天气及人为因素的影响,保证其稳定性。此外,对修补后的区域还可进行其他性能处理,以满足加固的额外要求。

3.2粘钢加固法

所谓的粘钢加固方法。就是在钢筋混凝土结构构件承载力不足的区段表面粘贴一定数目的钢板这种方法能够很好地保护原混凝土构件,施工工艺简单,现场工作量小,而且在方案设计及结构计算方面都非常之简单。但实施过程中,由于钢板重量过大,在操作上有所限制,固化剂在结硬以后,表现出很明显的脆性,粘結的耐久性难以保证。另外,钢板和胶体界面还存在一些潜在的锈蚀。

3.3抗渗混凝土的质量控制措施

对于混凝土方面,应该利用普通硅酸盐水泥或才粉煤灰硅酸盐水泥等,可以达到的强度不应该小于C35,熟料当中的铝酸三钙占比应该处在6~12%的区间,不可以应用立窑水泥和火山质硅酸盐水泥。对于骨料方面,应用坚固性能强的卵石和碎石材料,海沙不得用于混凝土的骨料当中,粗骨料最大的粒径不得超过混凝土保护层厚度的2/3。而对于搅拌所用到的水,应该利用市区内供水管网内的自来水,不可以用海水进行混合,水中的氯离子含量不可以大于200mg/L。而对于掺合料,最好应用粉煤灰或者硅灰等材料。外加剂中的氯离子成分占比不可以大于水泥重量的0.02%。

结语

钢筋混凝土桥梁在运营使用过程中,受到车辆荷载和自然条件的破坏,会出现很多病害,在日常检查中应做好记录并采取措施进行及时维修。为了延长钢筋混凝土桥梁使用寿命,必须对其病害进行定期检查,并制定维修和加固方案,及时进行修补,以恢复桥梁的使用性能。文章从钢筋混凝土桥梁常见病害的成因进行分析,提出了病害的防治措施,为桥梁日常维修与加固提供了一些参考经验。

参考文献:

[1]董洪晶,周静南.钢筋混凝土桥梁病害成因分析及对策研究[J].嘉兴学院学报,2005,17(6):12-14.

[2]张莹莹,王人杰.钢筋混凝土桥梁常见病害及预防措施[J].山东工业技术,2015,34(2):132.

论文作者:任爱萍

论文发表刊物:《防护工程》2018年第32期

论文发表时间:2019/2/25

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