道路桥梁施工中的病害及加固技术分析
2014-04-17陈志华
陈志华
(阜宁县交通工程质量监督站,江苏阜宁 224400)
0 引言
随着交通运输事业的蓬勃发展,种种原因造成不少桥梁发生病害,甚至有的已成为“危桥”,严重地影响了桥梁的承载能力和正常使用。因此,如何延长桥梁构件的使用寿命,提高其耐久性以减少桥梁更新的投入,便成为广大桥梁工作者极为关心的问题。对存在安全隐患的桥梁进行维修、加固时应采用有效的加固措施。
1 道路桥梁病害分析
主梁裂缝及变形病害。在我国的钢筋混凝土桥梁中,主梁开裂也是普遍常见的病害,桥梁不出现开裂的几乎是没有。一般来说,桥梁出现开裂是由多种因素造成的。同时主梁中出现裂缝程度是不完全相同的,主梁裂缝严重的会贯穿缝、网裂等对桥梁安全使用时有着严重危害。另外,主梁开裂通常导致出现其他通病的重要因素,如腐蚀、冻融破坏等这些通病和裂纹形成恶性循环,对于桥梁的安全运行和耐久性出现巨大的危害。(1)钢筋锈蚀及混凝土碳化。钢筋混凝土桥梁工程中出现钢筋锈蚀及混凝土碳化已成为普遍现象,也是目前破坏钢筋混凝土桥梁构件的重要因素之一。当两者的破坏程度越来越严重时,钢筋锈蚀会出现体积膨胀,从而导致混凝土承受拉力,桥梁会出现裂缝及剥落现象,使得钢筋混凝土产生病害。对于桥梁使用寿命和安全性也受到严重的危害,因而降低了其安全性和使用寿命。(2)气泡及毛细管孔隙混凝土内部所存在的现象。这些孔隙对空气中的二氧化碳,水和氧气在混凝土内部渠道扩散。这种现象将严重影响桥梁耐久性的重要原因。(3)自然灾害。自然灾害在我国桥梁侵蚀及破坏也是重要原因之一,如出现泥石流、台风、洪水、地震及山体滑坡等现象。在我国的桥梁工程中,这种病害虽然不是主要的病害,但桥梁维护及设计人员也必须要重视的。(4)地质条件。在桥梁工程进行施工前,首先要做好工程地质条件进行实地考察以及实验工作,提前做好预防工作,如工程现场中遇到塌方、软基、滑坡、冻土等现象,造成桥梁出现严重病害的地质问题。这种现象在一般的情况下不会出现,但如果一旦出现的话,对桥梁危害的影响是十分重要的。
2 道路桥梁加固的重要性
在新桥梁与旧桥梁相比之下,旧桥梁的维护与加固有其自身的特点。在桥梁施工过程中采取有效的加固技术和扩宽措施,因此,避免旧桥改造拆迁与重建新桥而增加项目成本;但对现有交通运输影响可在交通不中断的情况下完成,早期道路桥梁设计施工在长时间的大交通量及重荷载运营中产生病害;因此,对旧桥承载、通行能力提高及恢复,使得桥梁的寿命延长,与此同时也满足了目前交通运输的需要。
在桥梁使用中任何桥梁用久了都将成为旧桥。因为桥梁在以前的修建过程中,作业人员对于桥梁的铺装功能及病害认识都有极限,施工中常常会出现问题,如配筋偏小,钢筋直径过小等现象,从而导致路面和轴承组件接口处出现连接不安全问题。由于桥梁是地上的特殊品,因此,受到自然环境影响及使用环境的影响,然而桥梁出现损坏现象也是必不可免的。所以,道路桥梁养护、维修、改造、加固也成为了必然的。
道路桥梁的改造及加固,即可提高通行能力及服务水平,并且还能消除交通安全隐患。从现代发展中分析,道路旧桥加固有利于促进桥梁建设的可持续发展。
3 道路桥梁加固的技术方法
(1)桥面铺装。①道路桥面补强层加固方法。在原来的道路桥面上再加铺一层将钢筋混凝土即补强层,在道路桥面中使用这种方法可将桥面中出现的裂缝、剥离等损坏修补好,加高了原来的梁板高度,提高桥梁的抗弯承载力,铰接梁板荷载横向分布得到了有效的改进,因而桥梁的承载能力也有所提高。②混凝土面板重新浇筑。当道路桥面中出现特别严重的破裂及损坏,施工状况及混凝土质量也出现特别不良的现象,同时没有任何的修补方法,在这种情况下必须采取重新浇筑混凝土桥面板的相应措施。在施工期间,,首先全部拆除道路路面原有的铺装,同时表面也要清理干净,在需要加铺钢筋的路段适量加放一些短钢筋,钢筋网也加放1到2层,进行浇筑混凝土。③局部修凿的加固方法。把水泥混凝土路面面层凿毛,以骨料露出来作为深度的标准;用清水冲洗干净断面要足够湿润,涂刷上同标号的水泥砂浆,并且在桥梁的承载能力允许范围内,铺设一层1~5厘米厚的水泥混凝土路面。④其他加固方法。如在道路路面中加铺一层沥青混凝土,采用混凝土粘结剂或环氧树脂材料修补法,钢纤维混土修补法,聚合物混凝土罩面法等。
(2)加大截面加固法。也称为外包混凝土加固法,是用增大混凝土结构物的截面面积和配筋进行加固的一种方法。加大截面加固法一般采用2种方式:一种是加厚桥面板;另一种是加大主梁的高度和宽度。该法工艺简单、适应性强,具有成熟的设计和施工经验,适用于较小跨径的T梁桥或板桥的加固。采用此法加固后桥梁刚度、承载能力都能明显提高。但现场施工的湿作业时间较长,加固后的建筑物净空有一定减小。
(3)桥下部结构加固法。对一些比较具有高度的桥台会在受到一定的承载负荷和土压力作用下导致桥台开裂、突起、翼墙外崩、错位等。而石拱桥相对于跨径较小、水流不大,通常都会选择使用钢筋混凝土框架在桥跨内进行加固。
(4)粘贴碳纤维增强塑料加固法。为了能使结构满足加固和补强,应采用树脂将碳纤维粘贴于混凝土结构受拉表面,这时碳纤维其性能与原结构形成新的受力整体,碳纤维与钢筋共同承受荷载,降低了钢筋应力,从而达到加固效果。
(5)灌缝胶灌注法。当梁体出现变形及裂缝严重时,它承载能力会持续下降,这时便需要对桥梁进行观察及试验检测,并且对其出现原因进行讨论和分析,制定相应加固处理方案。同时,还要对承载能力、刚度不足的梁体应使用灌缝胶灌注处理裂缝。对梁体结构补强,提高其抗弯承载力时,需要选择采用体外预应力加固法、种植或粘贴钢筋加固法、粘贴碳纤维加固法、粘贴钢板筋加固法、新浇注混凝土增大梁体截面加固法等方案来进行。
4 结语
总之,如何确保桥梁的安全性与耐久性已成为当然人们所关心的问题,这就需要相关部门共同努力严把质量关,加强管理。施工人员也要肩负起责任严格按照施工设计要求来进行,并且加固后需对桥梁进行监测以确定桥梁加固效果,对存在的问题要组织一起进行讨论和总结,在不断总结经验和技术进步的基础上应形成桥梁加固的专门规范,做到防范于未然。同时也需要设计人员要从桥梁设计理念及结构体系等角度做好耐久性的设计,提高工程质量,消除交通安全隐患,造福国家和人民。
[1]马超祥.浅谈道路桥梁结构病害与加固[J].黑龙江交通科技,2010(8).
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