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摘要:道路桥梁建设是我国道路建设的一个重要环节,道路建设的好坏直接影响到我国交通运输的情况,通过交通运输进而对我国的经济建设和社会发展形成一定的影响。本研究就我国现阶段道路桥梁结构常见的病害、形成病害的主要原因及病害的不良影响、道路桥梁结构病害与加固的重要性进行全面系统的分析和论述,并在此研究基础上针对有效预防和排除道路桥梁结构病害,加固道路桥梁结构的策略和方法给出几点建议,以供相关人士参考。
关键词:道路桥梁;结构病害;加固方法
前言
道路桥梁建设是城市与国家发展的基础,是交通运输的主要途径,因此,在工程建设中占有着重要的地位。随着我国施工技术的发展,道路桥梁建设的发展也越来越快,但是在高速发展的过程中,难免会出现一些问题,尤其是其结构上的危害,对工程建设质量与效率影响非常大,因此,本文就以此问题作为研究对象,并针对该问题提出一些具体的加固防护措施,希望为今后的桥梁施工坚实、病害防治提供有利的思考。
1 道路桥梁结构常见病害
1.1 梁、板等部位构造和受力裂缝
梁体主要受力区在荷载作用下,截面应变符合截面假定,截面应力较小,梁体在荷载作用下没有开裂或原有裂缝稳定,没有新的扩展,结构的使用状态没有问题,这种裂缝为构造裂缝;梁体由于被撞而造成钢筋或预应力钢丝断裂,使梁体现有配筋与原设计相比减少,结构的极限强度降低而产生的裂缝为受力裂缝。构造裂缝的成因,主要是环境温差、施工养护不当等因素。受力裂缝则是由于结构刚度不够、承载能力不足引起,这种裂缝对结构安全影响大,须谨慎对待。
1.2 桥梁地基不均匀沉降
道路桥梁地基的不均匀沉降是一项较为严重的病害,这种情况下,路面会造成受力不均,最终出现裂缝,如果严重时会导致桥面的塌陷和桥梁损毁彻底不能使用。通常情况下,道路桥梁地基发生不规则的沉降的主要原因有:①在施工之前,没有合理科学的进行设计及地质勘探。一般情况下,在施工之前,要进行地质勘探,并对勘探的结果以报告的形式详细呈现出来,设计师在进行工程设计时要以此报告作为参考[1]。地质勘探和设计是整个施工过程的基础,二者相辅相成缺一不可。如果任意一项没有做到位,在施工过程中就可能出现地基不稳定或者是发生不均匀沉降;②施工过程不规范,很多施工单位为了一味的节约成本,在施工时所用的材料和设计的要求不相符,对质量方面把关不严格,从而导致工程地基不稳固;③有关道路桥梁工程自身所处的环境因素,同一个地区可能有几个工程同时施工,如果其它工程在打桩时缺乏合理性,可能会对道路桥梁工程地基的稳定性造成一定的影响。
2 道路桥梁结构常见病害的成因
道路桥梁作为我国交通业重点建设项目,由于现代社会对其使用功能要求不断提高,其自身结构时刻都面临着加固的问题。根据调查显示,我国还有许多桥梁工程是在改革时期建设的,当时设计要求低,车辆少,桥梁所需承受荷载小,而无法满足现代社会经济的要求;还有的桥梁在还没建成时,因为设计设计方案不当,没有充分考虑其性能,比如说桥型结构不当、设计不合理;或者由于地质原因,比如说滑坡、软基等原因致使桥梁发生病害等,这些都给工程造成了一定的损害,并且增大了工程造价;而且在桥梁工程施工过程中,施工单位资质不达标,在施工中,没有按照设计的要求或者施工规范进行施工,在实际作业期间不能达到设计要求而导致工程质量较差,由于设计变更或结构老化不得不进行改造加固,为满足相关规定,需要对桥梁的周边部分实施改造等等。
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道路桥梁的结构在刚开始设计的时候就要对其强度进行充分的考虑,从而可以对其上的附加力和重力具备很好的承受作用;不仅要具备应用的强度,还要保证其在应力作用下发生过大的变形或弯曲情况;结构的尺寸不仅要以实际的使用性能为准,还应充分地考虑载荷力,要保证结构具有较高的耐久性能。但是在实际的情况下,道路桥梁在使用的过程中会受到外界环境,如日晒、雨淋、风化等因素的影响,导致应具备的性能逐渐丧失,在对道路桥梁进行使用的过程中,由于材料强度的损失、施工质量的分散性、载荷的随机性,从而使道路桥梁在长时间的使用中结构产生一些不良情况[2]。例如内部裂纹、外部剥离等病害。这些不良现象的产生主要是因为在进行设计时没有进行长远的考虑,对桥型的设计结构不合理,对施工过程中的质量不注重管理和控制,后期的养护措施未做到位,在起初出现一些小缺陷的时候,不及时采取措施进行补救,以致在后期车辆荷载增大的情况下,桥梁因为承载力不足产生一些病害。
3 道路桥梁结构加固方法
3.1 面铺装加固法
桥面铺装加固法主要包括局部修复凿补法、重新浇筑混凝土面板加固法和桥面补强层加固法。局部修复凿补法是对铺装层出现的碎裂、脱落、洞穴等进行局部修复的方法,这里要注意的是:修复前要先进行凿毛,而且凿毛要使骨料露出,然后再用水泥混凝土修补经润湿的孔,涂刷上粘结材料以加强新旧混凝土间的粘结性;重新浇筑混凝土面板加固法适合无法修补的桥面板,其方法是将原有的行车道铺装全部拆除,采用重新浇筑混凝土面板进行加固;桥面补强层加固法不但能达到修补的效果,还能增强梁板的抗弯能力,提高其承载力,其具体方法是在旧有桥面上重新加铺一层混凝土或钢筋混凝土补强层。
3.2 预应力加固法
施加体外预应力加固是指应用预应力原理,以梁身为锚固体,通过张拉,对梁的受拉区施加压力,以抵消部分自重应力,减少在活载应力下的应力增量(对梁起卸载作用),从而减少和避免梁上出现裂缝,提高其耐久性,可作为重车通行的临时加固手段,也可作为永久性提高桥梁荷载等级的措施。该方法具有操作简单、对原结构损伤小、不影响交通、节省投资的优点,能显著提高结构承载力和抗裂度,有效改善结构的应力状态[3]。体外预应力加固法的缺点在于预应力筋暴露于体外,防锈蚀、防水性差,与梁体的连接点少,要给以切实有效的防护措施,防止预应力筋锈蚀和因碰撞而断裂。与通常的预应力混凝土结构相比,预应力筋与原结构只在锚固点与梁连接,类似于无粘结预应力结构。这种方法在自重增加很小的情况下可大幅度改善和调整原结构的状态,提高结构刚度、抗裂性。该方法既适用于通行重车时的临时加固,也可作为提高桥梁承载力的永久加固措施。
3.3 裂缝修补技术
常用的裂缝修补技术有五种,分别是:①表面处理技术,如果裂缝较小,可在表面涂抹填料和防水材料;②注浆技术,将树枝及水泥类材料注入裂缝中,将会提高耐久性和防水性;③填充技术,一般情况下,如果裂缝较宽时会采用此种方法;④表面喷涂技术,为了修补裂缝,在路桥面形成一层具有较高粘度计密实度的水泥砂浆保护层;⑤粘结钢板进行封闭,如果钢筋构件出现主拉应力裂缝,可先对裂缝进行处理,再将钢板和裂缝相粘结,最后用使用膨胀螺栓加压。
总结
近年来,随着我国经济的发展,基础设施的规模也在不断地扩大,作为基础设施重要组成部分的道路桥梁工程也迎来了发展的良好契机。随着我国道路桥梁建设规模的不断扩大, 道路桥梁在实际中的作用越来越大,在道路桥梁施工时,要不断注重质量,在使用过程中还要定期进行检查维护,对产生的病害要及时进行处理,使得道路桥梁更好的为人类和社会服务。
参考文献
[1]田振中.道路桥梁结构病害与加固[J]. 建筑技术开发. 2016(07)
[2]方靖,吴超.道路桥梁的常见结构病害及加固技术分析[J]. 同行. 2016(07)
[3]刘志远.试析道路桥梁的常见结构病害及加固技术[J]. 中小企业管理与科技(中旬刊). 2015(12)
论文作者:周宗艳,孙成强
论文发表刊物:《防护工程》2017年第20期
论文发表时间:2017/12/18
标签:桥梁论文; 结构论文; 道路论文; 病害论文; 裂缝论文; 预应力论文; 桥面论文; 《防护工程》2017年第20期论文;