张征兵
湖南省湘平路桥建设有限公司 湖南长沙 410000
摘要:随着时代的发展,高速公路也越来越多,但受到多方面因素的影响,高速公路桥梁极易出现病害,不仅影响了桥梁的耐久性和适应性,而且带来了一些安全隐患,因此要定期地开展桥梁的检测分析工作,尽可能地防治桥梁病害。
关键词:高速公路;公路桥梁;病害;检测;措施
前言
最近几年,我国的交通运输量呈现着大幅度增长的趋势,行车的比重在迅速地扩大。由于建设规模的扩大,其中重型车辆迅速增加,而原有的桥梁设计存在着很多的不合理性,这直接加重了桥梁公路的负担。因此,相关单位需要对公路桥梁进行质量检测,对其危害进行准确的评估,采取合理的加固方式。这样能有效地提升公路桥梁的质量,满足日益增长的运输需求。因此,对高速公路桥梁危害检测以及具体措施进行分析与研究具有重要的现实意义。
1 公路桥梁病害的检测
1.1 混凝土强度的检测
当前,在对公路桥梁混凝土强度进行检测的过程中,通常会采用以下两种方法:无损检测法、钻取试样法。无损检测法一般采用机械或者物理方式,但是由于单一方式的检测,在一些方面存在一定的局限,影响检测结果的正确性,因此,也有的工程会采用两种或两种以上方式相结合来进行检测,其中机械回弹仪法与物理超声波探测仪法在目前混凝土强度检测中运用的最为广泛。钻取试样法是在无损检测法不能满足检测要求下使用的,对公路桥梁结构中钻取试样,然后再借助机械来测定其强度。一般要求取样部位需具备代表性,且不影响公路桥梁后续使用安全。取样部位需要用砂浆进行修补。
1.2 裂缝检测
裂缝是公路桥梁在使用过程中经常会产生的病害类型之一。当此类病害出现后,需要详细的对裂缝进行检测,并且结合实际情况提出修补措施。裂缝检测内容有很多,首先需要确定裂缝发生的部位及走向,其次要确定裂缝的宽度、分布情况,还有长度、大小等一些基本信息。在进行裂缝检测的过程中,需要考虑到外界温度的影响。一般裂缝检测采用的工具有塞尺、显微镜等。检测之后要将结果与《公路养护技术规范》中对裂缝的相关规定进行比较,如果裂缝的宽度、数量等都超过了规定范围,则应该立即采取相关措施进行补救。
1.3 承载力的检测
对公路桥梁的承载力进行检测,常采用以下三种方法:分析计算法、载荷试验法、实物调查比较法。分析计算法需要对公路桥梁的基本信息进行全面的调查,对桥梁的结构系数进行计算,然后采用有关经验系数进行分析,从而对公路桥梁的承载力进行评定。载荷试验法是当前在承载力检测中用的比较多的一种方法,是通过现场载荷试验直接去检测桥梁的承载力。但是在试验前也需要进行一定的评估,并且要得知公路桥梁本来的承载力。实物调查比较法是根据对所检测公路桥梁的交通情况的分析,进而得出承载力。
2 公路桥梁加固措施
2.1 结构性加固措施
2.1.1采用外加预应力加固
在桥梁的下缘受拉力的地区采用预应力材料,桥梁在受到荷载的张拉的情况下会发生偏心预应力,这便是外加预应力加固的主要原理。与此同时,因为偏心预应力会对桥梁具有上拉的作用,这能有效地抵消部分的自重应力,结构所受到的重力会相应地减少。在这样的情况下,能有效地减少桥梁发生形状变化的可能性,降低其产生裂缝的可能,最终提升桥梁结构的承载能力。在桥梁危害中使用外加预应力加固的方法能有效地缩短工程的工期,进一步降低被加固构件的预应力程度,这种方法具有良好的加固效果。对于跨度比较大、结构重型的桥梁,使用外加预应力加固技术最为适宜。
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2.1.2采用碳纤维加固技术
树脂类粘接的材料中具有碳纤维,在混凝土构建的表面粘连碳纤维布,以此来提高桥梁的强度。将多股连续纤维以及粘结树脂加压成型就能制作成碳纤维。通常桥梁加固中所使用的粘结树脂均属于胶结剂,这种胶结剂的强度非常大,它能有效地提升混凝土的强度。胶结剂比较容易渗入到混凝土并和它共同结合成了树脂混凝土,通过这样的方式能有效地提升混凝土的强度,对混凝土产生相应的压力作用。与此同时,由于混凝土以及钢筋等材料具有较高的握裹性能,在碳纤维布的加压情况下会使得钢筋以及混凝土在受力的过程中一同变形,具有良好的协调作用。它们之间形成的强度会超过混凝土自身的强度,最终起到加固的作用。
2.1.3采用粘贴钢板加固的方法
采用双组环氧树脂粘结剂将钢板能够固定在混凝土强度较小的位置,最终在混凝土、钢板以及粘结剂之间形成一个复合物系统,通过这种粘贴钢板加固的技术方法提升结构的承载能力。粘贴钢板加固方式其施工方法比较便捷,技术具有相对地可靠性,在短时间内,它的加固效果很好。与此同时,采用这种方式不会较大程度地改变结构整体的尺寸,对原结构的破坏程度较小。粘贴钢板加固方式是公路桥梁加固过程中常用的方式,所以当荷载力使得钢筋混凝土承受力不足,并产生相应裂缝时,通常会采用粘贴钢板加固的方式。将钢板粘贴到构件所需加固的位置,使得构件的承载力提升。与此同时,因为钢板自身的刚度就比较大,如果混凝土表面不够平整,这会直接影响到钢板与混凝土粘结表面的面积,使其粘接的轻度减小,所以,粘结加固的相关人员需要采取适当的方式处理这一问题,最终提升粘结的效果。
2.2 非结构性加固的方法
2.2.1采用主拱圈加固
在桥梁设计中,其中主拱圈的受力程度最大,横向的联系性比较差,在受到了过大的荷载力的情况下,桥梁容易出现裂缝,因此,主拱圈属于薄弱位置,在对桥梁主拱圈进行加固的过程中可以相应地加大原横系梁截面的尺寸,将拱顶上面的一些横系梁更改为横隔板,使得桥梁的受力面积加大,使得其他部位一同受力,最终进一步提升桥梁的承载力。另者,可以在拱肋以及拱波外部设置一层钢筋网,并在钢筋网上喷射混凝土,使得通过混凝土发热方式使得拱圈截面更加坚固,促使各个孔的整体刚度提升,最终提升其受力的程度。
2.2.2采用桥面铺装加固的方式
在桥梁受到损坏时,桥面铺张很容易产生开裂情况。其产生裂缝的主要原因是因为混凝土的质量没有达到相应的设计标准,所以,在进行加固的过程中可以采用优质性的混凝土材料作为混凝土材料,对混凝土面板进行修补。在修复过程中采用TK聚合物砂浆修补最为适宜,它能有效地改变聚合物水泥浆的组织结构,使得其内部的应力状况发生改变,最终增加其承受变形的能力,减少桥梁公路发生裂缝的可能性。与此同时,聚合物的液状体会在混凝土的表面发生凝结,在凝结的过程中形成保护膜,液状体会填充到水泥颗粒之中。当雨季时,也不会发生渗漏状况,避免了公路桥梁的钢筋受到腐蚀。因此,在进行混凝土面板修补的过程中,采用TK聚合物砂浆材料进行修复加固,使得混凝土的耐用性能提升,进一步提高加固的效果。除此之外,还可以采用对桥面补强层进行加固的方式进行加固处理。当公路桥梁的墙面出现裂缝的过程中,需要在桥面铺一层混凝土,通过铺设混凝土的方式使得原有的梁板高度增加,使得梁板的抗弯能力提升,促进桥梁的承载能力提升,减少裂缝产生的可能性。
结语
公路桥梁是重要的交通设施,针对其在使用过程中出现的病害,一定要进行科学的检测。进而根据实际情况采取有效的措施,实现公路桥梁的加固,进而促进交通的发展。
参考文献:
[1]杨平,沈朝峰. 高速公路桥梁常见病害加固方法[J].房地产导[2]李永强. 关于高速公路桥梁病害的检测及措施[J].建筑工程技术与设计,2015(13):35-36.
[3]李晓波. 高速公路桥梁病害成因及加固方法[J].交通世界,2012(1):17-18.
论文作者:张征兵
论文发表刊物:《防护工程》2018年第12期
论文发表时间:2018/9/30
标签:桥梁论文; 混凝土论文; 裂缝论文; 公路论文; 病害论文; 承载力论文; 方式论文; 《防护工程》2018年第12期论文;