桥梁工程的常见病害与治理策略探讨论文_张仲品

桥梁工程的常见病害与治理策略探讨论文_张仲品

浙江西城工程设计有限公司

摘要:基于全球化经济发展背景下,我国道路桥梁工程施工维护管理工作要与时俱进,紧跟时代步伐。众所周知,桥梁的施工管理质量会影响到出行民众的生命安全。一旦桥梁出现了病害问题,将会导致桥梁安全质量受损,会威胁到过往行人及车辆的安全。针对于此,有关单位部门需认真做好桥梁的病害分析及维护工作,确保桥梁能够持续处于良好的运行状态,充分保障过往行人与车辆的安全。

关键词:桥梁工程;常见病害;施工处理措施

最近几年来,中国的经济社会在飞速的发展着,也使得中国的城市化建设速度逐渐加快。在城市化的发展过程中,交通运输系统是货物运输和人员日常出行的重要的组成部分,在其中扮演着重要的“角色”,并且与桥梁工程密切相关。社会的经济发展使得居民的生活水平不断提高。但随着桥梁长期的使用可能会带来一定的安全隐患。当道路桥梁工程受到病害影响时,专业人员必须及时进行维修和补救,以确保道路交通的正常运行并避免发生安全事故。作为桥梁设计从业人员,笔者会对桥梁工程常见病害进行调查分析,并通过笔者的工程实例提出了一些应对方案。

1桥梁工程的常见病害

1.1桥头跳车

桥头跳车即桥头部分的伸缩缝处,桥台与引桥部分存在差异沉降或者伸缩缝破坏而使路面纵坡出现台阶引起车辆通过时产生跳跃的现象,本质是桥梁结构主体与引桥部分的路面结构不均匀沉降造成。就道路桥梁而言不均匀沉降的形成原因通常为桥梁与路基、路面的组成材料、刚度、强度、胀缩性等存在差异,且桥头连接处受力时易形成集中应力。在车辆荷载、结构自重、自然因素作用下,桥梁与道路同时发生沉降。桥台台身多为钢筋混凝土结构,基础一般也采用刚性基础,比如桩基础;道路结构层往往是对浅基进行处理后进行宕渣回填,故造成两者的刚度差异大,表现为沉降量有很大差异,道路的沉降量远大于桥梁的沉降量,形成错台,导致行车时发生桥头跳车。

1.2裂缝病害

裂缝作为目前桥梁工程施工管理过程中一种最为常见的病害问题,裂缝的大量产生会大大降低工程质量。造成裂缝的因素有很多,内因往往是桥梁结构受力大于原设计预期。随着社会大众生活水平的提升,人们出行日益频繁,道路桥梁日车流量也在持续增加,这样无疑会给道路桥梁工程造成巨大压力;外因是桥梁受到外界环境长期的侵蚀影响。当桥梁工程在施工验收投入使用后,其会长期处于露天环境下,从而会受到外界自然气候的各种侵蚀影响,造成道路桥梁工程裂缝病害问题发生概率增加。虽然现在道路桥梁工程为了有效提高道路地面的承载能力,科学采用了半刚性表面铺装施工结构,该半刚性结构能够充分保障道路桥梁工程铺装层的强度,帮助提升承载能力。然而它的弊端在于一旦自然天气气候出现大幅度升温或者降温现象,就会因为温差过大导致道路桥梁工程表面发生各种裂缝问题,严重情况下还会造成道路桥梁工程出现崩塌安全事故。除此之外,由于道路桥梁工程被长期投入使用,缺少定期的检查维护管理工作,大型货车的超载问题和汽车急刹车问题都会引发道路桥梁工程出现裂缝病害。

1.3桥梁钢筋锈蚀的问题

在建设完成后正式使用的道路桥梁项目中,可能会发生桥梁的表面剥蚀,并且表面剥蚀可能表现为蜂窝、出现起皮、剥落等情况。道桥结构中的钢筋通常用于加固道路和桥梁的混凝土结构,当钢筋与空气中的化学元素接触时,它们容易和其发生化学反应,从而出现膨胀的现象,同时,混凝土的内部会出现一种异常的张力,这种张力使锈蚀钢筋附近的混凝土破裂。造成此问题的另一个原因是混凝土结构中存在着细小的管控,从而使得钢筋与空气中的水和氧气等化学元素接触,发生反应,致使表层被剥蚀。

2桥梁工程中常见病害的处理

现以笔者参与的《仙岩街道道路综合整治(繁荣路中段、仙竹路中段)工程设计》为例,浅谈如何应对以上桥梁常见病害。

本工程位于温州市瓯海区仙岩镇,工程中岩下二桥、繁荣大桥及繁荣南大桥三座桥梁为现状简支空心板老桥。根据桥梁检测评估报告所述:桥面存在纵向裂缝,桥板及墩台出现横向裂缝;简易伸缩缝周边混凝土出现破损现象,出现跳车现象;桥墩结构局部混凝土骨料外露,局部具有露筋锈蚀现象。

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2.1桥头跳车的处理

对于桥头跳车即桥梁与引桥存在差异沉降的问题,可以采用多种方式进行处理,以满足项目的运行需要。本工程中所有桥梁均存在桥头跳车现象,桥台与台后沉降差接近10cm。本工程处理方案为:1加固台背填筑前地基,采用水泥土搅拌桩方案进行加固;2台后回填选取内摩擦交较大的透水性材料,本工程采用级配砂石进行换填,若沉降过大可考虑采用泡沫混凝土进行回填;3在桥头重新设置搭板与枕梁。

综上所述处理桥头跳车其实需要合理设置桥涵构造物,做好台后处理,严格控制填料,在桥头设置特殊结构以应对路桥的刚度差异。

2.2裂缝病害处理措施应用

在道路桥梁工程裂缝病害实践处理工作中,要根据裂缝成因,科学采用裂缝修补技术,有效处理裂缝病害问题,帮助道路桥梁工程延长使用寿命,同时避免道路桥梁出现安全事故。当前,道路桥梁工程的裂缝修补技术主要包括了填充、涂抹以及表面修补等。

以本工程为例,对于由外因产生的普通裂缝按以下标准处理:(1)对0.5mm≥宽度≥0.15mm 的裂缝,采用环氧树脂进行灌浆处理;(2)对宽度<0.15mm 的裂缝,采用环氧胶泥作封闭处理。(3)宽度≥0.5mm的裂缝,采用填缝修补后,使结构恢复其刚度、整体性和耐久性。

对于由内因产生的结构性裂缝,如桥梁所受荷载大于设计荷载所产生的梁板底部横向结构裂缝、桥墩盖梁出现的横向裂缝、桥台台身的开裂等,除了要按普通裂缝修复外,还需考虑在结构的受力方向粘贴高强度的碳纤维布进行承载力加固,然后对桥头设置限载标牌。

只有正确的分析裂缝成因,对各种裂缝进行分类处理才能确保裂缝病害问题能够得到全面有效解决,真正延长道路桥梁工程的使用寿命,为社会创造出更多的经济效益。

2.3钢筋锈蚀问题的处理措施

道路桥梁内部使用的钢筋一般要用钢筋混凝土分隔空气内的氧气与水。主要是因为钢筋特别容易被腐蚀,尤其是在遇到空气中的氧气时及其容易出现化学反应,而且一旦被氧化以后其硬实度与耐用性就会降低很多。所以,在对待钢筋腐蚀这个现象时,需要将目光聚集在对混凝土品质的选择上。另外,经过采用科学的混凝土配置比例同样可以有效的完善混凝土的品质。例如,在调节混凝土的配置比例时,可以添加一些矿粉与矿渣类型的添加剂,用来提升混凝土的渗透能力。在进行浇筑期间,需要严格的监控相关的建设工人,督促工人们根据施工规范进行建设,禁止浇筑不到位产生缝隙,然后使得钢筋出现腐蚀情况。

对于桥梁构件表面已经发现的钢筋锈蚀、露筋和混凝土保护层产生顺筋裂缝和剥落,必须及时处理,以防止锈蚀加剧,保证结构的安全性。

本工程具体处理步骤如下:

⑴ 清除已疏松起翘的混凝土保护层,露出锈蚀钢筋。

⑵ 用钢丝刷等清除铁锈,直至钢筋表面有刷亮的痕迹,再用压力水冲洗干净。

⑶ 在钢筋表面涂一层阻锈剂做表面处理。

⑷ 采用聚合物砂浆Sika Monotop-612 进行截面修复。

对于钢筋锈蚀这一问题,应该从源头选料、规范施工来杜绝这一问题;对于已出现的钢筋锈蚀应采用明确的补救措施来改善这一问题,以增加桥梁的使用寿命。

3结语

综上所述,对于道路桥梁建设施工中存在的病害,各单位必须充分注意,积极利用有效的处理技术,对病害做好预防和处理,进一步提高道路桥梁建设的性能和寿命,确保道路桥梁施工的安全和稳定运行。

参考文献:

[1]刘桂芳.道路桥梁工程的常见病害与施工处理技术[J].山西建筑,2018,44(34):138-139.

[2]王振国.道路桥梁工程的施工处理技术与常见病害探析[J].山西建筑,2018,44(34):176-177.

论文作者:张仲品

论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期

论文发表时间:2020/4/20

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