摘要:一般道路桥梁所产生的荷载作用是随机性的,材料的强度相对具有离散性,而生产和施工具有分散性及计算的近似性等特点,所有桥梁在长期的使用过程当中,结构会产生一些病害。若不重视桥梁病害的诊治,不采取有效的修复加固措施,任其发展,必将对桥梁安全性构成威胁。本文就针对道路桥梁结构的常见病害和加固技术展开讨论。
关键词:道路桥梁;结构病害;加固技术
1 常见的道路桥梁结构病害类型
1.1桥梁支座不均匀受力
桥梁支座不均匀受力是导致桥梁病害的一个主要原因,路桥面会由支座受力不均匀而造成梁板受力扭曲及混泥土伸缩不一致,最终出现裂缝,如果裂缝严重则会造成桥面的塌陷及桥梁的彻底损毁。一般而言,桥梁支座不均匀受力主要是以下几个原因造成的:第一,桥梁施工时支座安装不到位,草率了事,认为梁板安装好后不晃动就没问题了,没有认真检查支座受力的压缩面是否均匀受力,存在夹角空隙;第二,交付使用后,由于种种原因,对整个桥梁养护不及时、不彻底,养护技术低,尤其对桥梁支座这一重要部位的养护,更是重视不够。经过对桥梁支座进行检查发现,普遍存在的问题一是支座本身受力不均匀,支座受力点夹角钢板垫实不到位,有些桥梁使用的油毛毡已经破裂挤出,产生支座点砼硬受力,支座出现橡胶老化变质等等,梁体失去自由伸缩能力,直接导致梁端或墩台帽混凝土破裂,造成掉角啃边现象,橡胶板易位严重的,导致伸缩缝破坏,盆式橡胶支座固定处松动错位,钢盆外露部分锈蚀及防尘罩破裂;二是支座座板损坏翘起断裂,垫石混凝土压坏剥离掉角等常见病害,造成桥梁支座损坏的原因大致如下:一是支座本身为不合格产品,强度低承载力不足;二是在设计方面桥梁支座选择形式布置方式不合理,支座边缘预留宽度不够,支座垫石混凝土标号偏低或垫石加强筋不足,固定用的螺栓螺母强度不够等;三是施工方面在安装支座时,支座垫石梁底面不平整或垫石顶面不是水平面,砂浆填充不密实,垫石内预埋钢板不稳固与支座连接不牢,金属支座防腐防锈处理质量不高四是养护维修方面滑动面滚动面不净洁,异物得不到及时清理固体硬物等。
1.2桥面铺装层出现裂缝
一般造成桥面铺装层出现裂缝的原因有以下几个:第一,施工过程中,环境变化不均造成裂缝的出现。现在我国道路桥梁的铺装层大部分是半刚性结构,尽管这种结构可以提升铺装层的密实度、压实度以及强度,但是也造成铺装层承重面在面临温度变化时太过敏感,在温差较大的地区施工,出现这种裂缝的机率更高。第二,承重车辆的因素,因为在车辆行驶过程中,急刹车的现象是不可避免的,而且现在道路超载现象也很严重,路桥面受到挤压、磨损,久而久之裂缝即会出现。第三,施工过程中混凝土配料不合理。现在大多数道路桥梁面的原材料都是混凝土,如果一些施工人员在进行混凝土的配比时,对于混凝土的初凝期锯缝时间掌握不准确,则很可能出现混凝土配比失误,从而导致道路通车后出现裂缝。并且这种裂缝会越来越宽、越来越深,久而久之路桥面就会出现坑槽和凹陷。
1.3梁端头局部破损
在路桥结构中,最易出现梁端头破损的现象,并且修复困难。破损主要是梁端头伸缩缝损坏及变形。一般造成梁端头破损的原因包括:第一,设计计算错误,在路桥的设计阶段梁端伸缩量的设计出现失误,当其受到车辆的反复碾压时就会破损,而且会造成伸缩装置失灵。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第二,施工人员操作失误,如果施工过程中稍有不慎都可以造成后续出现问题;第三,养护工作不到位,如果存在养护缺失,则伸缩装置损坏的机率就会大大提高,特别是出现“伸缩缝跳车”的现象,使得桥梁所受的冲击力增大,破坏桥梁的整体结构,缩短寿命。
2 常用的路桥加固技术
2.1裂缝修补技术
常用的裂缝修补技术包括以下几种:第一,表面外理技术,如果裂缝比较细小,可以在其表面涂抹填料和防水材料,即可提高其耐久性与防水性。如果裂缝的宽度随时会变化,则填料最好有伸缩性。第二,注浆技术,可以将树脂、水泥类材料注入裂缝中,其耐久性与防水性均会有所提高。常用环氧树脂作为注浆材料,通过低压、低速注入法来完成。如果把钢钉结合环氧树脂注入,裂缝部位的整体性会得到大幅提升,因此这也是避免裂缝扩展的有效措施。第三,充填技术,通常裂缝的宽度较宽时,会采用这种办法。具体过程如下:先沿着裂缝凿出一条深槽,再将诸如水泥砂浆、膨胀水泥浆、沥青及其它的化学补强剂等嵌补于槽内。第四,表面喷涂技术,与喷浆技术修补裂缝表面的作法不同,喷射技术是在路桥面形成一层粘度高、密实度高的水泥砂浆保护层,从而对裂缝进行修补。在喷浆前要先除去结构表面出现的剥离部分,再用水冲洗,在喷浆前要先湿润基层再喷浆。第五,粘结钢板进行封闭,如果钢筋构件出现主拉应力裂缝,可以先对裂缝进行相应的处理,再将钢板粘结在裂缝处,再用膨胀螺栓加压。要注意钢板的粘结方向要垂直于裂缝方向。
2.2桥梁加固增强技术
我们可以通过上部结构的加固方法予以说明。加固梁式桥上部结构,最常用的方法有以下几种:加大截面积、外部粘贴、外部预应力加固、改变结构体系以及增设纵梁。其中加大截面积加固可以通过增大结构构件面积来实现,按照荷截强度、净空条件的不同,加大截面加固法又分为两种,一种是以加大截面面积为主,另外一种则是以加配钢筋为主。外部粘贴加固法则是利用诸如环氧树脂之类的粘合剂,将型钢、玻璃钢等材料粘在结构外部,使得结构承载力得到大幅提升,通常构件尺寸有所局限但是结构承载力必须大幅提升的情况下,可以使用该技术,需要注意的是粘和剂的质量要有所保证。外部预应力加固是根所预应力原理,通过增设构件或者在原构件上施加相应的初始应力来实现加固的目标。对受拉区施加预加压力,可以将部分自重应力抵消,有卸载、减 小裂缝宽度甚至闭合裂缝的功能。
2.3锚喷技术
随着施喷机具的飞速发展,喷射、钢筋网与锚杆配合使用,进一步完善了锚喷技术。对于桥梁上部结构的加固,可以采用锚喷技术来完成。具体实行过程,可以采用喷射硅,其无论在工艺材料或者结构等方面,与普通的现浇硅相比均有比较明显的优势。在施工过程中,要加速凝剂,所以其早期强度高、凝结速度快的特点也十分突出。此外,锚喷技术在施工过程中不用模板,或者只用侧向模板,它的运输、浇注以及捣固等多道工序可以合并,因此又有设备简单、占地少、机械化程度高、工作效率高等特点。
3 结束语
总而言之,道路桥梁的支座受力均匀,才可以承受相应的附加力与重力,且结构的各个部分刚度要够,才可以保证其受到荷载作用时不会出现太大的变形与挠曲;结构中各个部分的尺寸大小得当,才能保证其在受到轴向压力时,不会失去应有的稳定性等。
参考文献
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[3]牛恩华,史广磊.道路桥梁结构病害及加固流程技术[J].技术与市场,2011(7).
论文作者:陈建强
论文发表刊物:《基层建设》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/19
标签:支座论文; 裂缝论文; 桥梁论文; 结构论文; 病害论文; 技术论文; 道路论文; 《基层建设》2017年第26期论文;