摘要:近几年来,伴随着国内经济水平的不断提高,我国对于路桥工程等基础设施的建设工作越来越重视。桥梁工程在施工的过程中会受到自然环境变化等因素的影响,使自身的工程质量及稳定性产生危害,因此,在进行桥梁工程施工时,必须对桥梁结构病害的防治及加固施工进行重视。本文先对桥梁常见的结构病害进行探讨,并进一步研究相关病害的维修加固技术。
关键词:道路;桥梁;病害;维修加固;
1 桥梁结构病害的主要形式及机理
1.1地基不均匀沉降造成的病害
桥梁结构周围地基发生不均匀沉降,也会给结构造成很大的影响,比如桥梁毛石墩台出现贯通缝、锥坡和翼墙发生下沉、滑动和开裂等。如果地基不均匀沉降的问题严重,那么还可能导致桥梁出现坍塌或者是损坏等问题,严重影响到桥梁的运营安全。
1.2 承载梁的端头局部出现破损
路桥工程在其运行的过程中,经常会出现承载结构梁端头损坏的问题。一旦梁端头出现损坏,将导致伸缩缝发生变形,进而影响到桥梁结构的受力状况。现阶段,造成梁端头局部发生损坏的原因有以下几点:①桥梁工程在设计阶段出现失误,尤其是在进行伸缩缝的计算工作时,如果出现较大的计算误差,将导致后期运营过程中梁端头的损坏。②路桥工程运营之后,由于伸缩缝受到荷载的反复碾压,也将造成伸缩装置失去作用。③如果施工过程中没有控制好伸缩缝的施工技术,也将导致伸缩装置出现质量问题,进而影响到梁端头的受力状况。因而在进行桥梁工程的施工过程中,施工人员要对桥梁端头的伸缩缝施工质量引起重视,确保伸缩缝的使用效果。
1.3桥梁的剥蚀问题
剥蚀现象主要是从混凝土的外观破坏形态进行着眼,是对混凝土桥梁结构表面发生的剥落、露石、蜂窝麻面和酥松起皮等病害的总称。根据产生机理的不同,剥蚀可以分为风化剥蚀、冻融剥蚀、水质侵蚀、冲磨和空蚀等类别。其中比较常见的是冻融剥蚀,它是指在潮湿状态或者水饱和状态下,由于温度的变化幅度过大,结构中已经硬化的混凝土中的空隙水结冻膨胀,然后融解松弛,从而产生疲劳应力,引起混凝土结构由表及里产生剥蚀。
1.4混凝土的碳化问题
由于桥梁工程中的混凝土长期暴露在空气中,混凝土与空气接触时间一长,就会导致混凝土出现碳化现象。混凝土碳化的原因是由于混凝土中含有一定量的氢氧化钙,该成分会与空气中的二氧化碳等成分发生化合反应,同时会生成碳酸钙。这一物质会降低混凝土的pH值,进而使得混凝土变为酸性,加速钢筋的腐蚀。
1.5桥梁的铺装层出现裂缝
在桥梁的施工过程以及运营过程中,桥梁结构长期的暴露在空气中。因而,外界环境中的温度变化以及降雨等因素都将会对桥梁的铺装层结构造成影响,进而导致铺装层出现裂纹。此外,路桥工程在其运营的过程中,由于长时间的不均匀荷载的作用,也将造成路桥工程出现裂纹。同时,由于现阶段车辆的运输能力显著提高,有的运输企业为了节省运输成本,经常会出现超载问题,这也将导致路桥工程的铺装层出现裂纹。另外,如果路桥工程在施工过程中没有控制好铺装层的混凝土配合比、施工养护工作不到位,也会导致路桥工程的铺装层出现裂缝。
2 道路桥梁的维修加固技术
2.1墩台与基础加固改造
2.1.1基础扩大法
该方法适用于基础埋深较浅或者没有足够承载能力,同时墩台为砖石材料和混凝土的刚性基础。在采用此种方法时,必须验算地基承载能力,然后对基础的扩大面积再确定。
2.1.2桩基增补法
该方法主要应用于桩基倾斜、墩台沉降或者桩基深度不够的情况。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆使用该方法前应采用混凝土预制桩或者是在桩基的周围增加钻孔桩,从而扩大原承台,有效提升基础的稳定性和承载力。
2.1.3钢筋混凝土护套或套箍法
该方法主要应用于桥梁基础埋深不够或者是桥墩开裂的情况,其加固工作主要通过钢筋混凝土套箍或护套加固法进行。
2.1.4桥台新建挡墙法
该方法应用于桥台发生倾斜的情况。根据当地的实际情况和理论计算,增加挡墙分担过大的土压力,从而达到平衡桥台后土压力的目的。
2.2钢板加固技术
利用钢板进行加固也是在道路桥梁加固施工建设中应用较多的一项加固技术,可解决如混凝土开裂、桥面剥落等病害问题。当钢筋混凝土中的承载结构被纵向主筋锈蚀时,也可以用此方法来进行加固,用黏合剂将钢板粘在需加固的架构下,并采用连接器进行连接,以确保安全性。利用钢板进行加固的方法具有成本低、方法简单、牢固耐用、工期短以及施工方便的优势。经实践证明,钢板加固技术不仅能够满足道路桥梁的设计需要,还能有效提高道路桥梁结构的承载力和强度,但是由于黏结面相对比较脆弱,会因为外界环境的变化以及高强度的荷载导致剥落、加固失效等现象,需要增加后期维修养护。
2.3预应力加固技术
一般来说,预应力加固技术的主要应用对象是混凝土受弯结构的加固。通过对受弯构件施加预应力,可以抵消外部荷载对桥梁结构造成的不利影响,进而提高桥梁结构的抗弯承载力以及斜截面的抗剪承载力,使得桥梁结构的受力效果得到改善。同时,应用预应力加固技术对桥梁结构进行加固,还可以有效地缓解混凝土的裂缝发育。现阶段,绝大多数的桥梁都是由钢筋混凝土施工而成的,通过进行预应力下撑拉杆的加固工作,可以将拉杆连接的构件紧密的结合在一起,进而可以构成新的超静定结构,提高了桥梁结构的约束条件。
2.4粘贴加固法
粘贴加固法主要有两种方式,即粘贴碳纤维片和粘贴钢板。当纵向主筋发生严重锈蚀或者主梁承载能力严重不足,导致较大的横向裂缝在梁底出现时,通过粘结剂和锚栓,可以使使结构形成统一的整体。在梁底板受拉带粘贴碳纤维片、锚固钢板等材料。这种方法尤其适合箱型梁和T型梁的加固。
2.5维修及保养
对于裂缝宽度不足相关规定的限值时,应及时对裂缝进行封闭或灌浆的方式进行处理,防止空气中的有害成分、水分等进入道路桥梁的内部,导致钢筋锈蚀;对于道路桥梁的承载力方面的问题,可通过钢板、碳纤维复合材料以及增大截面积等方法进行改善,以增强结构的耐受力度;对于混凝土脱落的地方,应及时利用环氧凝土进行修补,同养的,对钢筋锈蚀的地方也应及时进行除锈处理,防止进一步锈蚀,除了维修以外,道路桥梁的后期养护也是十分重要的,桥面应该经常清扫,保持干净,下雨时要及时排除积水等,将外界环境对其的不良影响降到最低。此外,道路桥梁的管理人员也应该重视病害问题,应组织专门技术人员对所在区域的各个道路桥梁进行周期性的检查和监测,做到有问题早发现早解决,同时做好记录,方便管理,这对延长道路桥梁的使用寿命有着重要意义。对于管理部门应该提高管理监督意识,工作人员应不断学习与创新专业技术,提高专业技能,在相互的紧密配合下,才能保障道路桥梁的安全运行,服务于人们。
3结束语
进入21世纪以来,伴随着国内经济水平的不断提高,我国对于交通运输工程的需求逐年增加。做好桥梁的加固工作,不仅可以改善路桥结构的受力性能,同时还可以提高桥梁的安全性与稳定性,提高路桥工程的使用寿命。因而,要做好桥梁常见病害的分析,提高加固工作的质量,促进我国路桥工程的快速发展。
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论文作者:王保林,刘新文
论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期
论文发表时间:2017/11/28
标签:桥梁论文; 结构论文; 混凝土论文; 病害论文; 道路论文; 伸缩缝论文; 钢板论文; 《基层建设》2017年第24期论文;