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摘要:道路桥梁在我国是交通基础设施的重要组成部分,近几年我国在道路桥梁工程设计和施工中都有一定的突破,但日益加重的交通压力和建筑构造的各种因素影响,道路桥梁的质量仍旧没有得到很大改善。因此,在道路桥梁设计和施工过程中,要进一步的提升结构质量,保证最低化道路桥梁工程结构中的病害,改进维修加固技术,提升道路交通的安全系数。
关键词:道路桥梁;工程结构;病害;加固技术
1道路桥梁常见结构病害
1.1主拱圈裂缝
道路桥梁结构病害中,主拱圈裂缝是常见的一种问题,对道路桥梁的整体质量有着严重的影响,通常是在检查中发现,主要变现为:纵向裂缝、横向裂缝、不规则裂缝等,多数裂缝都处于拱顶10米左右,严重的裂缝可直接造成主拱圈的强度,进而性能下降,稳定性失衡,主拱圈裂缝的存在会给道路桥梁留下安全隐患。
1.2铺装层裂缝
铺装层裂缝的原因主要是受环境温度变化影响,铺装层冷热不均匀,就会慢慢出现裂缝的现象,再加上道路桥梁本身就是为重型车辆所提供的交通路线,如果再经常有超载、超速等情况,铺装层的磨损程度会越来越严重,超出铺装层应力范围后,就会造成裂缝的情况发生。同时,混凝土使用不当也会造成铺装层裂缝现象发生,如:配合比不合理、养护工作不到位等。
1.3钢筋锈蚀
在道路桥梁结构中,钢筋混凝土结构非常普遍,若是施工不当、养护不当就会造成露骨的情况,钢筋生锈现象也避免不了,而锈蚀会带来钢筋混凝土结构体积膨胀情况发生,并且膨胀速度也很快,严重时体积可达到原来的10倍以上,直接影响到钢筋混凝土结构的实际性能,膨胀同时,周边的混凝土也会受到挤压,严重的挤压造成裂缝,一旦发生锈蚀、裂缝等质量问题,会给道路桥梁整体结构的稳定性带来威胁。
1.4端头局部损坏
端头损坏是造成跳车的主要原因,因此对断头损坏问题需要加倍重视,并对断头损坏的原因进行要求,经过多年来对断头损坏的研究发现,原因有三点:其一,设计环节中,承载力设计不符合实际要求,存在误差,进而施工后误差更严重,承载力明显不足;其二,施工单位对桥梁端头施工质量重视度不高,伸缩缝质量存在问题,进而在使用过程中很容易破损;其三,养护不合理,养护方案不具备科学合理特点,养护不及时,对已存在的裂缝没有选用正确的处理方法,造成断头损坏程度越来越严重,最终容易影响到车辆行驶过程中发生跳车的情况。
1.5混凝土碳化
混凝土碳化多半是因为自然因素所导致,氢氧化钙是混凝土组成成分中的一份子,当与空气中的二氧化碳融合时会发生化学反应,生成碳酸钙,碳酸钙是造成混凝土PH值直接下降的主要因素,若是不采取任何方案措施,就会使碳酸钙的生成量越来越多,进而钢筋结构出现腐蚀现象,混凝土结构性能下降,道路桥梁结构质量受到威胁。
2道路桥梁加固方法
对于上述几种常见的结构病害问题,一定要采取一些有针对性的防治措施,才可以起到结构加固的作用。笔者结合研究成果和实际经验总结出以下几个对道路桥梁常见结构病害进行加固的措施,期望能够有效解决问题。
2.1设置隔水隔温层。首先将厚度为20mm的PE防水板以2层包裹在墩台基本的四个周边,然后用炉灰渣覆盖以作保温层,黏砂土铺陈以作隔水层。基于炉灰渣较小的导热系数,而炉渣经过严格的挑选,具有较大空隙率的特点,这种特点让其自身不会冻胀,从而将冻害妥善的处理。
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2.2涂刷沥青漆隔离层。为了防止基础冻胀的发生,让冻土对基础的挤压变小,避免土体的冻胀,可以把沥青漆或者黄油厚厚地涂在基础桥梁四周围的表面上,从而解决在冻土范围以内的基础,还能够把一定量的食用盐掺在回填土壤中,从而把普通土壤变成盐渍土。通过改变水盐比例,让土壤中的水盐溶液含量增加,这样就能够让土达到冻胀的温度降低下来。
2.3结构体系调整。对于市区道路桥梁进行的结构体系调整的过程中,通常是通过增加桥梁跨数而减少跨度,或者将简支梁改成连续梁等方法,进而实现提高其载能力的目标。增加桥梁跨数减少跨度,一般是增设桥墩作为结构体系的新支点。采用这种方法一定要注意确保桥梁在加固改造完成后其桥洞依旧能够满足通航或者车辆通行的要求。
2.4桩基增补。桥梁承受的一切荷载和应力都是通过桩基传递到地基的土层和岩层中,而当市区道路桥梁因为设计承载力不能满足具体使用需求,就不得不对桥梁的桩基础进行加强处理,最常用并且非常有效的方法就是增补桩基。桩基础的增补,理论上可以是钻孔灌注桩,也可以是预制桩,但是根据市区道路桥梁的特点,通常推荐采用预制桩。
2.5外包裹型材加固技术
外包裹型材加固技术是采用包裹法与粘结法相结合的方法对混凝土构件等进行加固,主要应用材料为钢板、型材等,加固范围在混凝土构件的外部。混凝土构件加固通常是以湿式外包加固方式进行,材料的选用需要根据混凝土构件的损坏情况,选择符合加固要求的型钢材料,使用专用的粘结胶对构件需要加固的外部位置涂匀,再将型钢与构件外围进行黏结,有效发挥加固效果,并且道路桥梁结构整体性能也会有所改善。此加固技术施工比较简单、加固效果好、成本低、目前已经被广泛应用。
2.6混凝土置换加固技术
混凝土置换加固法,主要是针对桥梁承压区域强度较低或者存在质量缺陷的梁或柱进行加固。这种方法的优点在于,在加固施工完成后,不会对建筑净空造成影响。不过其缺陷也比较明显,即在对缺陷梁柱进行加固处理后,仍然可能存在湿作业时间较长的问题。
2.7预应力加固技术
预应力加固法主要是针对混凝土受弯构件进行加固的技术方法。在预应力及新增外部荷载的共同作用下,拉杆内部会产生轴向力,同时由拉杆端锚固偏心传导至构件,对构件形成相应的偏心压力。在上述作用力的影响下,外部荷载对于桥梁结构构件的影响会出现明显的下降,使得构件的整体抗弯承载能力、斜截面抗剪承载能力得到有效提高。不仅如此,通过这种压力的有效传递,能够对结构构件的整体性能进行强化,对混凝土裂缝发育进行控制和缓解。对于钢筋混凝土构件而言,在预应力下撑拉杆加固完成后,会与被加固构件紧密联系在一起,形成一个超静定结构体系,在外部荷载与预应力的双重作用下,拉杆产生的轴向力会通过构件结点,传递到被加固件,从而改变其截面内力特征。
2.8钢筋锈蚀处理
钢筋锈蚀维修处理主要包括以下步骤:第一步是将混凝土中松脱的部分直接凿除;第二步进行钢筋除锈和防锈处理,然后将表面的灰尘清除干净;第三步是将环氧胶液等材料涂刷在钢筋表面;第四步浇筑配料、立膜,或者是涂抹、喷浆施工;第五步对重新浇筑的混凝土或者是新喷涂的表面进行处理。
3结束语
道路桥梁近几年建设量飞涨,主要是由于交通流量增大外,也是我國综合实力的提升。这也就进一步要求提高道路桥梁工程结构的质量,实际上近几年道路桥梁质量病害频频发生,很多新建的还比不上古桥,居然提前退休。这对于我国建设来说是极大的损失,研究道路桥梁的加固技术也成了近几年的热门话题。希望本文对于各种工程病毒的介绍和加固技术的简介能为广大研究者提供一定理论基础。
参考文献:
[1]李建方.道路桥梁工程结构病毒与加固技术[J].科技创新与应用,2014.
[2]王一猛.道路桥梁工程结构常见病毒与养护对策[J].工业b,2015.
[3]张军.探究道路桥梁工程结构的病毒与加固技术[J].城市建设理论研究,2015.
论文作者:杨天强
论文发表刊物:《防护工程》2017年第5期
论文发表时间:2017/7/12
标签:桥梁论文; 道路论文; 裂缝论文; 结构论文; 构件论文; 混凝土论文; 钢筋论文; 《防护工程》2017年第5期论文;