摘要:新时期下,随着我国经济的蓬勃发展,交通事业逐渐受到公众和社会的高度重视,其工程施工质量与人们的生命财产和正常生活具有密切联系,因此,我们需要正确看待和分析公路桥梁存在的病害,并且采取针对措施进行治理。本文主要针对公路桥梁病害进行分析,并且对其加固技术进行研究,希望给予我国建筑行业以些许参考。
关键词:公路桥梁病害;加固技术;研究
一、公路桥梁工程病害的主要种类
1.1剥蚀和自然灾害
剥蚀主要是指工程外观遭到破坏,对公路桥梁工程结构带来一定的影响,剥落、酥松起皮、露石以及蜂窝麻面都属于剥蚀病害,根据机理不同,剥蚀病害还可以分为风化剥蚀、水质侵蚀、空蚀和冲磨、冻融剥蚀等。同时例如山体滑坡、泥石流以及供水等自然灾害,也是导致公路桥梁工程出现病害的最主要原因,虽然这种病害并不常见,但是依然需要维护人员和设计人员给予重视。
1.2钢筋锈蚀、混凝土碳化
钢筋锈蚀和混凝土碳化是当前公路桥梁工程中普遍存在的病害,当钢筋锈蚀和混凝土碳化程度加剧后,桥梁工程会出现很多的裂缝,进而对工程的使用年限和使用安全带来严重影响。同时,混凝土中残留中的毛细管空隙和气泡,也会对裂缝的进一步扩大提供通道,导致工程使用寿命缩短。
1.3工程裂缝
当前,裂缝是我国公路桥梁工程最主要以及最常见的病害,根据相关调查统计显示,我国公路桥梁工程基本都存在不同程度的裂缝病害,而工程裂缝出现的原因较为复杂,通常是由多种因素而导致的。通常情况下,裂缝对公路桥梁工程所产生的危害不同,一些较为严重的裂缝会危害到工程的使用安全,而一些轻微的裂缝会影响到工程的舒适度。同时,裂缝也是引发其他病害的主要原因,例如冻融破坏以及钢筋锈蚀等,如果没有对裂缝进行科学处理,会对公路桥梁工程的耐久度和安全性带来直接影响。
二、公路桥梁病害原因
公路桥梁在投入使用后,常会出现裂缝、剥落、破损、锈蚀等各种病害情况,影响着桥梁使用的安全和寿命,甚至引发交通事故,影响交通安全。公路桥梁常见的病害形式和原因主要可分为以下几种:
2.1桥面破损
公路桥梁表面出现破损,是常见病害之一,出现破损的原因可能是由于设计和建设施工的不合理导致,也可能是桥梁使用过程中,受到车辆行驶和风吹日晒的影响而出现。现代桥梁的表面一般是由沥青混凝土铺筑,此外还有防水层,高标号的混凝土调平层等。在施工过程中,如果沥青的铺设不均匀,沥青层等与桥体之间的结合不紧密或者防水层出现漏气渗水现象等,都是导致铺设层强度的降低,出现破损。此外,桥梁长期受到超负荷车辆的重压、使用过程中的养护不合理、不及时,都会加速桥梁表面的破损出现。
2.2车辆超载、超限
车辆的超载、超限对于减小桥梁使用使用寿命,影响桥梁使用性能方面有着巨大的影响。如果补修不及时,会产生严重的后果。
2.3环境因素
环境因素对于桥梁病害的形成不可忽视。特别是近些年气候条件的变化显著,更不能忽视环境对于桥梁病害产生的影响。环境因素主要包括:温度、洪水、冻害、风力等。
2.4裂缝
桥体裂缝主要分为混凝土初凝裂缝、干缩裂缝和温度裂缝等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆温度引起混凝土结构内部和外部的温度变化不均,导致变形出现,当这一应力超过其抗压强度桥体出现裂缝。干缩裂缝是指混凝土在干燥过程中出现的裂缝。混凝土的干燥是由外向内进行的,在此过程中容易出现内部含水量的不同,出现外部收缩较大,内部收缩较小的现象,导致内外应力的出现,当内部混凝土施加于外部混凝土的拉力大于外部混凝土的抗拉强度时,就会导致混凝土表面出现的干缩裂缝。
三、公路桥梁工程的主要加固技术
3.1锚喷技术
在公路桥梁所有加固技术中,锚喷技术具有较大的应用优势,其可以有效完成桥梁结构的加固,提升桥梁工程的安全性和使用年限。首先,锚喷技术主要在施工中添加一定量的速凝剂,具有施工前期强度高、快速凝固的特点;其次,锚喷技术不需要使用侧向模板,捣固、浇注和运输可以合并为同一工序,施工机械效率高、施工速度快、施工面积小以及设备简单便捷,能够最大程度节约劳动力;再次,锚喷技术具有设计灵活的特点,可以结合公路桥梁的具体情况开展加固施工,适用于多种工程结构类型;最后,锚喷技术在施工过程中不需要中断交通,为工程正常使用提供便利。当前,随着我国科学技术的蓬勃发展,锚喷技术也在不断的完善和发展中,其作为新型的公路桥梁工程加固技术,对防治工程病害具有积极作用。
3.2增强技术
加固增强技术主要适用于梁式桥,其包括纵梁加固法、体系加固法、预应力加固法、黏贴加固法以及大截面加固法等。第一,纵梁加固法主要应用于台基础稳定、桥梁墩稳定、承载能力足够的情况下,通过使用刚度较大、承载能力较强的纵梁,将旧桥梁和新桥梁进行有效连接,进而共同承受桥面的压力;第二,体系加固法主要通过增设桥墩或者支撑的方式,将简支改变为叠合梁、加劲梁,进而减小桥梁承受的压力,提升桥梁工程的承载能力,该方法是我国当前比较常用的公路桥梁加固技术;第三,粘结加固法主要是应用玻璃钢、型钢等强度较大的材料,利用环氧树脂等具有较强粘结力的粘结剂,使其粘贴于工程的外部结构中,进而提升桥梁工程的承载能力;第四,大截面加固法主要是通过增加工程构件截面积,提升工程的承载能力,按照净空条件和荷载大小的同时,其还能够分为加配钢筋和加大截面积两种工程加固方案。
3.3修补裂缝技术
裂缝是公路桥梁工程的主要病害,修补裂缝的目的是恢复工程结构物的耐久性和防水性,其技术类型主要包括以下几种:第一,表面处理技术,其主要是在公路桥梁工程裂缝的表面涂抹防水材料或者填料,进而提升公路桥梁的耐久性和防水性,对于宽度较大的裂缝,要使用伸缩性较强的材料,保证裂缝不再继续扩大;第二,注浆技术,其主要是将水泥以及树脂等材料注入到裂缝中,进而提升工程的耐久性和防水性,当前,环氧树脂是我国比较常用的注浆材料,将钢钉与环氧树脂利用低速低压法注入到裂缝中,能够保证工程的整体性不受到影响,是一种防治公路桥梁裂缝的常用技术;第三,填充技术,填充技术主要适用于宽度较大的裂缝,其主要操作为沿着裂缝人工凿出一条宽度相等的深沟,将各种粘结材料,例如化学补强剂、沥青、环氧树脂硅、膨胀水泥、环氧砂浆以及水泥砂浆等填充到深沟中,进而起到治理裂缝的作用;第四,面喷涂技术,该技术主要应用于工程表面的细微裂缝,即在裂缝表面喷涂一层保护层,进而防止裂缝进一步扩大,在喷涂浆液之前,需要将裂缝表面处理干净,用少量水进行冲洗,在表面基层完全湿润后,进行喷浆作业;第五,钢板封闭技术,其主要适用于当钢筋构建出现裂缝的情况,先对裂缝进行初步的处理,然后在裂缝处进行钢板粘结,使用膨胀螺栓固定钢板,保证裂缝方向与钢板方向保持垂直。
四、结语:
总而言之,随着我国经济与社会的蓬勃发展,公路桥梁所发挥的作用更加显著,利用有效以及合理的加固技术,可以提升公路桥梁工程的使用安全性和使用年限,与拆除重建相比较,加固技术不仅所需资金少、施工周期短,而且对交通运输所产生的影响更小,甚至一些加固技术可以在不影响交通的情况下进行,因此,在我国经济发展新形势下,针对公路桥梁病害进行分析和研究,提出科学有效的加固技术,对提升工程的社会效益和经济效益具有积极意义。
参考文献:
[1]赵小军,蒋述佳.国省干线公路桥梁病害养护及应对措施[J].四川水泥,2018(01):38.
[2]李薇薇.甘肃省高速公路桥梁常见病害分析与防治[J].甘肃科技,2016,32(11):116-118.
论文作者:赵瑞,袁源
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第34期
论文发表时间:2019/11/15
标签:裂缝论文; 病害论文; 桥梁论文; 公路论文; 技术论文; 工程论文; 混凝土论文; 《建筑模拟》2019年第34期论文;