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摘要:在我国不断发展的过程中,我国的桥梁工程在不断的完善,本文结合实际案例,对钢筋混凝土桥梁损伤情况鉴定与修复的主要项目进行分析,使用金属结晶的原理对损伤部位进行热量方面的矫正,包括钢筋热矫正的理论依据分析、使用T形弹力进行补缝器压注甲凝胶补修封闭裂纹。
关键词:新材料;新工艺;桥梁修复;补强
引言
桥梁如果出现了损坏势必对交通运行起到阻碍性的作用,还可能对整个交通运行的有效性产生负面影响。在桥梁建设过程中需要对多方面的问题进行分析和研究,以此使施工更加有效,若是出现问题就需要进行修复补强,保障施工的安全性和有效性,因此,以下对新材料和新工艺在桥梁修复补强过程中的应用进行研究分析。
1案例情况
某线的250甲段桥梁属于该段铁路还有某地中央北路的一条立交桥,设计过程中荷载为26级,桥长42.15m,呈现四孔的钢筋混凝土类型桥梁。机动车道路上的设计高度是4.5m,在北路一直到主干道上有很多新开辟的交通线路,车流量也较为密集,并且密集的程度越来越高,呈现出一种高度集中的方式,装箱货车非常多。立交桥的底部经常和汽车行驶之间出现摩擦力,也有摩擦损伤的出现,这样就需要增加桥梁防止桩基方面的相关装置,但是即使装有这样的装置还是会经常出现被撞毁的现象。在2015年9月3日,就出现了第三孔II梁被撞伤的现象。
2钢筋混凝土桥梁损伤情况的鉴定分析
2.1钢筋混凝土II梁损伤的基本情况分析
H31主筋在弯曲度上呈现水平的弯曲度为32mm/800mm,垂直的弯度为25mm/800mm,从检查当中了解到弯曲的矢度为40.5mm,在伸长上,概率为5.15%。上翼边缘上还有梁体的腹部位置上有裂纹产生,并且呈现了45°斜纹。梁底部的混凝土有剥落的现象,长度为4.2m。
2.2钢筋混凝土II梁的检测
在某铁路对此段进行检测的过程中能够看到,桥梁尽管出现了一些损伤,但是可以满足一定的活载要求,强化观测的作用,做好及时的修复性工作,这样才能够进一步防治出现病害的扩散现象。由于多种原因的存在,该梁出现问题后并没有进行及时的修复处理,后期的检查过程发现有裂纹的产生,并且出现了裂纹加重的趋势,桥梁检测队伍在2016年对该段桥梁进行静载方面的测试分析,静载的实验方式是利用机车进行蒸汽机进行测试,能够测量出两片梁的挠度,还有梁底主筋产生的应变值,挠度使用千分表还有电测的方式进行,主筋部分使用电桥的方式。线梁的偏心为0,这样第一片梁的A肋还有第二片梁的D肋,还有C肋的中挠度和梁底部的主筋应变值是相等的,按照测试的结果分析得到fa/fb=1.42,fb/fc=1.10,依据第一片和第二片之间的对比分析能够看到,f1/f2=1.274,按照跨中挠度的分析研究能够看到,第一片梁在损伤的程度上为0.79,梁的底部位置有一定的应变,并且第一片梁的损伤程度也会被判断为0.8,按照所得到的检测结果能够看到,这个量的损伤部位一直在延续和加深,能够承受的承载能力正在降低,因此需要尽快修复,或者尽快更换新梁。
3修复的主要项目分析
钢筋混凝土的梁被撞击之后可能出现一些损伤的情况,加重病害,比较简单的方式就是使用新梁进行更换处理,但是这样的做法会提升成本,当前的公路铁路运输事业发展非常快,运输也比较繁忙,出现了较大的干扰性。要想节约费用,并且减少施工过程中可能出现的各种干扰,就需要对桥梁的损伤进行修复性的强化。其中主要存在的修复项目有以下几种:(1)让出现被撞击变形的根柱材料性能得到多方面的优化,恢复材料的有效性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆处于封闭环境中的混凝土裂纹还要在强度和结构上进行强化,让混凝土结构更具有耐久性和抗渗性能。(2)粘贴钢筋混凝土,要不断地增加钢筋混凝土的截面积,以此使承载力能够得到提升,使用环氧树脂砂浆对梁底所剥落的混凝土进行修补。
4使用金属结晶的原理对损伤部位进行热量方面的矫正
4.1钢筋热矫正的理论依据分析
等待矫正的钢筋材质是A5中碳钢,其中的含有量占据了0.28%~0.35%,这样的钢可以在外力不发生变化的情况下进行拉伸处理,此种现象在力学上被称为屈服现象。如果从金属学分析,塑性在变形之后,金属中的内部结构就可能产生多种变化的现象,由此导致材料上有更多硬化性作用的产生,在达到一定的点之后,还需要增加外力,让试件可以得到延长,曲线达到一定值后就会出现颈缩的现象,使金属在已经达到断裂的状态之后发生断裂。被撞发生断裂的主筋要经过加工之后产生硬化的现象,弹塑性极限强度也会有所提升,使冲击力中的韧性被降低。金属在塑性变形后,组织结构还有性能方面也会发生一些变化,进而对金属内部产生的残余力量进行更新改变,很多组织在此种情况下都处于非常不稳定的状态,有一定的恢复倾向,主要是恢复到变形前的状态。在常温的情况下,因为金属当中的原子活力非常差,因此恢复的过程也非常困难,金属可以进行重新加热,一直到非常高的温度状态下,使原子的活力能力也更高,这样就可能发生组织和性能方面的变化,变化的过程主要是恢复、洁净、结晶颗粒长大。
4.2使用T形弹力进行补缝器压注甲凝胶补修封闭裂纹
钢筋混凝土梁的底版位置和上翼缘之间的裂缝宽度为0.5mm,这样的宽度已经超越了规定上允许的0.2mm,这种裂纹在钢筋混凝土梁的受压区需要承受一定的压力,但是在梁的1/4位置上以及斜角45°的位置上对混凝土的主要性能以及抗剪强度产生影响,也会导致病害的程度加深,因此,要做好封闭性处理的工作。压力灌浆修补的方式在钢筋混凝土梁补修过程中是一种非常常见的方式,可以增加一定的压力,也能够让浆液不断地灌入到混凝土结构的内部当中,以此达到裂纹封闭的效果。此种方式能够不断地提升结构的强度还有结构的耐久性和抗渗性,是一种非常好的修补方式。和普通压力下的灌浆工艺相比分析,一般性的修补智能应对的是0.2mm的裂纹,使用T形弹力缝补器可以让压注混凝土凝胶工艺得到全面的应用,在以往的实践中已经证明,此种方式效果非常显著。
4.3涡流检测技术
钢结构桥梁在磁场交变的作用下,其中的金属材料会因为交变磁场而产生涡流,借助于涡流检测技术对其进行检测,可以根据其涡流的大小以及分布状况,检测出金属材料中的线圈的电流变化,并通过其中的电流进行对比,就能够找出近表面以及钢结构材料表面的缺陷,如钢结构桥梁的钢板和钢管等。
结语
本文对新材料新工艺在桥梁修复补强中的应用进行了研究和分析,桥梁一旦出现损害性问题就需要及时修复,否则会存在多种安全隐患,对于桥梁行车的使用存在负面影响,在此过程中,除了上述几种修补方式之外,还需要让施工的强度得到优化,施工材料质量进行提升,减少病害的产生。
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论文作者:白玉铎
论文发表刊物:《防护工程》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/19
标签:桥梁论文; 钢筋混凝土论文; 损伤论文; 裂纹论文; 新材料论文; 方式论文; 过程中论文; 《防护工程》2018年第6期论文;