摘要:随着高速公路的快速发展,群众出行大幅提升,同时,各种公路桥梁的病害也突显出来,造成了一定的安全隐患。在公路桥梁上,很难完全避免病害。对于常见的公路病害,必须全面分析,运用科学有效的方法加以维护,应及时加强公路裂纹的处理。
关键词:公路桥梁;病害;加固施工
引言:我国桥梁工程建设取得显著进展,然而,随着交通运输业的发展和桥梁使用寿命的增加,公路桥梁问题日益突出。桥梁重建,维护和加固的任务非常繁重和昂贵。一般来说,如果我们能够在施工过程中认真施工,仔细检查和维护,那么混凝土桥梁的预期寿命可以达到75到100年。桥梁的维护和修理经验表明,病害的早期发现和及时修复可以扩大桥梁的使用范围。任何一座桥都必然会在运行中产生一定程度的病害,必须采取合理的措施来纠正或修复桥梁病害。但在设计、施工、使用、管理和维护过程中防止病害的发生,降低后期维护成本更为重要。
1 高速公路桥梁中的常见病害
1.1 裂缝
桥梁的建设和使用涉及设计,施工,监理,运营和管理。设计疏漏,施工不良,监督不力等都可能导致桥梁裂缝。主拱圈(主拱圈中间波纵向波,肋骨,波浪缝中的裂纹,拱肋中的裂纹,水平梁裂缝)中的裂纹,裂纹等多种裂纹,裂纹在主梁中(主要发生在中间梁的中间,跨中梁的边缘和驼峰 - 髋梁的上缘),桥台体裂缝(桥台裂缝,基础上升的裂缝直至桥墩,桥墩主体的水平裂缝,翼墙和前墙的裂缝,并支撑从底部向上发展的裂缝,沿桥梁轴线的桥墩,桥墩的水平裂缝,双柱式桥墩下平台的竖向裂缝,支撑相邻不等高的桥墩梁和桥墩的竖向墙体,裂缝,屋盖顶部和底部的垂直裂缝,从鹅卵石伸出的裂缝,悬臂式墩角等)。
1.2 伸缩缝损坏
(1)由于设计不当引起的伸缩缝损坏,(2)由于选择不当导致伸缩缝损坏,(3)由于桥墩施工和梁的预制尺寸误差(拉)引起的预留间隙和设计间隙由膨胀缝损坏引起的缺点,(4)设计和膨胀节造成的实际膨胀和收缩破坏,(5)板式橡胶伸缩缝因施工误差或橡胶板损坏引起伸缩缝严重跳动,(6)板型橡胶伸缩缝或钢板伸缩缝由于伸缩缝混凝土施工前在沥青混凝土路面的两端引起膨胀缝末端跳车。
1.3 钢筋锈蚀
钢筋锈蚀的主要原因是由于混凝土缺乏压实和钢筋保护层厚度不足。当钢筋发生腐蚀时,锈蚀部位的体积可膨胀至原体积的10倍以上,从而在混凝土周围形成拥挤。压力大,导致混凝土开裂,侵蚀,并减小横截面的有效尺寸,造成结构承载能力下降,锈蚀侵蚀,使横截面的有效尺寸减小,导致轴承下降结构的能力。锈蚀的直接后果是减少了钢筋的横截面积,并且抵抗了作为钢筋弯曲的能力,钢筋腐蚀还会降低混凝土在钢筋上的抓地力,锈蚀的外流会在结构表面生锈,影响结构的外观。
2 高速公路桥梁的有效的加固技术措施
高速公路桥梁的加固要根据病因和现象,结合当地情况,结合结构力学的特点和材料特性,进行科学论证,优化结构设计,认真分析评价,提高加固和维护过程中的施工质量。无论采用什么样的加固技术方法,都必须符合经济成本低,效果快,对交通无影响,技术可行性和耐久性好的要求。
2.1 桥梁墩台基础的加固方法
这取决于桥梁桥墩基础受损程度,结构损伤的内外分析以及在保证桥梁交通安全运行,延长使用寿命,减少投资等条件下的有效维护和加固,使施工简单方便。
2.2 体外预应力加固法
利用预先利用的原理,为原始的力分量增加一定的初始应力。通过对张拉区施加预应力,可以抵消某些构件的自重应力,并且可以利用大跨度副坡度的重力来减小裂缝宽度或者封闭裂缝。这种外加预应力技术施工容易,施工周期缩短,补强效果明显,它适用于大跨度或重型结构的高应力桥梁。
2.3 桥面裂缝铺装加固方法
加固桥面板裂缝的方法主要是采用塞接缝灌浆,填充桥面板裂缝并填充混凝土。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆具体来说,水泥混凝土路面微裂隙表面切割清理,当骨料暴露时,清水将用于清理将被加固和修复的病变部位之后,擦拭表面并填充内部压力。填充和深埋注浆方法,填充性能良好的水泥接缝和防水粘结材料,如水泥砂浆,环氧砂浆,膨胀水泥砂浆,环氧硅树脂,沥青及各种化学增强剂等。在公路旧桥加固中,堵塞浇注法更为普遍,效果更好。
2.4 重新浇注新的混凝土桥面板
当桥梁的混凝土表面和内层严重脱落或混凝土质量或施工条件差时,如果没有适用的修理方法,必须采取措施重新填充新混凝土桥面。施工期间,应完全清除原有的路面甲板铺面,清扫车道表面,如有必要,应锚固适当的短钢筋,并配置1至2层钢丝网,以浇注整体混凝土。
3 公路桥梁中的裂缝处理。
3.1 裂缝产生的原因。
裂缝是固体材料中的某种不连续现象,在学术上属于结构材料强度理论范畴裂缝的主要成因为以下3种。
(1)来自外部载荷(如静态和动态载荷)的直接应力,即传统计算的主应力引起的裂缝。
(2)由于外部载荷,结构二次应力造成的裂缝。
(3)由变形变化引起的裂缝。
3.2 产生部位
高速公路桥梁上的裂缝对于复合箱梁,现浇箱梁中存在主箱梁横梁裂缝和两箱梁之间湿缝纵横向裂缝,主要在地板和腹板、法兰板、板梁主要在梁底发生纵向裂缝。
3.3 常见处理方法.
(1)碳纤维加固。碳纤维增强方法与裂缝闭合和灌浆方法相结合。碳纤维加固之前,首先处理裂缝,碳纤维具有极高的拉伸强度和弹性模量,粘贴碳纤维的补强机制是将补强材料附着在混凝土结构的拉伸边缘或薄弱部位,并使其与结构一体化,以取代额外的钢筋补强和提高承载能力桥。
(2)裂缝封闭和灌浆。应封闭结构上下部所有可见的裂缝,封闭宽度小于0.15的裂缝,对裂缝宽度大于或等于0.15的裂缝进行裂缝处理。
4 减少高速公路桥梁病害发生的对策
造成桥梁疾病的因素涉及设计,施工,使用,管理和维护等各个方面,它们根据桥梁的类型,跨度,环境和使用条件而有所不同。要减少疾病的发生,必须从以上几个方面入手,采取有针对性的措施。
4.1 设计方面的因素
在国内的设计中,由于时间限制或经济原因,项目设计中缺乏能源往往导致对许多关键问题缺乏研究,并为桥梁病害奠定了基础。一方面,结构设计不合理,结构体系缺乏仔细的研究和优化,结构细节粗糙,材料要求低。另一方面,计算和设计并不完美,例如,如果设计安全系数不合适,在进行有限元分析时,对结构边界条件和动力传递路径的理解将不会被清除,并且施工方法,顺序和施工荷载将对桥的结构性能不够。
4.2 施工方面的因素
许多桥梁疾病与建设质量差有关,典型的问题包括在施工现场广泛存在的钢筋厚度不足以及混凝土部件,混凝土蜂窝,麻面和露筋的裂缝。主要原因包括:选择水泥和混凝土搅拌、配合比,振捣不适当的维护和不合理的预应力施加。尽管这些施工缺陷在短期内不会对桥梁的正常使用产生重大影响,但对后来的使用和结构的长期耐久性会产生非常不利的影响。
4.3 桥梁使用的因素
车辆超载是中国公路运输中比较常见的现象。一方面桥梁的超载可能会导致疲劳问题,增加疲劳应力的大小,加剧损坏甚至造成超载导致的结构损坏。另一方面,由于超载造成的内部损伤无法恢复,这将改变桥梁在正常荷载作用下的工作状态,可能会影响桥梁的安全性和耐久性。
4.4 桥梁管理和养护的因素
中国很多地区对桥梁的日常检查和维护都不够重视。桥梁往往需要较高的建设成本,而忽略了桥梁运营的维护和修理,在桥梁的日常和定期检查中发现许多病害但并未及时处理,长期恶化导致更加严重的破坏,目前,投入的加固成本相当多,有的甚至超过了建筑成本。
结语
要降低病害对高速公路桥梁桥的损伤,首先要进行系统的病害调查,弄清桥梁病害的真正状况,在对病害产生的原因进行正确诊断分析的基础上,严格按照施工程序控制施工质量,配合科学合理养护措施,可大大延长桥梁维修周期,提高混凝土的耐久性,延长高速公路桥梁的使用寿命。
参考文献
[1]姚高岭.高速公路混凝土桥梁桥面铺装的病害及防治措施[J];福建建材;2008年03期
[2]杨建华,郭斌.浅谈高速公路预防性养护[J];科技信息;2009年29期
论文作者:彭明佶,许强
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第19期
论文发表时间:2018/11/9
标签:裂缝论文; 桥梁论文; 病害论文; 混凝土论文; 结构论文; 桥墩论文; 伸缩缝论文; 《建筑学研究前沿》2018年第19期论文;