道路桥梁常见结构病害和加固措施
2014-05-30程滨
程滨
【摘 要】 有效管控和解决道路桥梁结构病害问题,这是桥梁工程建设过程中十分关键的环节,其直接关系到整个桥梁工程的安全性和经济性水平,由此可见,对道路桥梁工程常见的结构病害进行分析,具有较为重要的现实意义。本文从道路桥梁常见的结构病害入手,简要分析此类结构病害的成因,重在探究一系列有效的加固措施。
【关键词】 道路桥梁;结构病害;成因分析;加固措施
一、列举道路桥梁常见的几种结构病害及其具体成因
1.伸缩缝受损
在道路桥梁的常见结构问题中,伸缩缝受损是一种常见的病害问题,关于此病害的产生缘由,主要包括以下几种:①桥梁设计环节出现纰漏,从而引发伸缩缝受损问题②板式橡胶所制作成的伸缩缝,在设置的过程中难免会出现些许偏差,致使在投入使用的过程中板式橡胶发生损坏,进而导致伸缩缝受损③在预制桥板时,设计图纸上尺寸的偏差直接影响实际事物的,致使桥板与桥板之间的实际距离和设计距离不符,造成伸缩缝受损④不合理的施工步骤或者施工方法,也是引发伸缩缝受損的一大诱因,严重的话还会出现跳车现象⑤受人为因素的影响,施工工人在构筑桥梁时没有审清时势,致使桥梁的形状出现问题,造成伸缩缝受损⑥设计人员所设计的伸缩量远远不能满足实际需求,或者说是实际需求远远高于设计好的伸缩量,从而产生伸缩缝受损的现象。
2.出现桥梁裂缝
整个道路桥梁工程,从一开始的初步设计到最终的正常运营,其间的过程不仅复杂难拗,包含的环节也多种多样,主要环节有运营的管理和监督、施工建设的过程、整个桥梁设计的过程等,不同的环节均同属于同一项工程,立于此种情况,真当是牵一发而动全身,只要一个环节出现的阻难,其他环节都会受到牵连,无形中加大了桥梁裂缝产生的几率。桥梁裂缝的种类较多,比如出现在悬臂梁根部上缘的主梁裂缝,出现在横系梁、拱肋、桥梁主拱圈连接处的主拱圈裂缝,还有墩台处的网状裂缝、水平裂缝和墩台主体身的裂缝等。众多裂缝中的主拱圈裂缝,一般出现在拱顶前后约10米的位置,主要原因在于此位置在使用的过程中承受了最多的力量,因此也是最容易受到损耗的位置。
3.钢筋发生锈蚀
除了以上两种常见结构病害以外,道路桥梁施工时所利用的钢筋发生锈蚀,这也是道路桥梁结构中相当严峻的一个问题,至于钢筋为什么发生锈蚀呢?究其原因,不外乎有两种,一是由混凝土所制成的保护层厚度无法满足要求;二是混凝土在初期制作过程中就存在密实性不好的问题。道路桥梁一旦出现钢筋锈蚀的现象,对这个工程都会造成严重的危害,锈蚀后的钢筋体积会迅速扩展,难免会挤压自己周围起保护作用的混凝土,致使混凝土出现各种裂缝,进而降低道路桥梁整体的承载压力。再者,锈蚀的钢筋在实际的使用过程中面积会有所萎缩,间接地阻碍了桥梁结构中钢筋自身抗弯价值的发挥,造成混凝土无法紧抓钢筋,两者间容易发生滑移的问题,反而使得钢筋在空气中暴露的面积愈来愈大,钢筋的锈蚀程度也愈来愈深,给整个桥梁建设带来恶劣影响。
二、关于道路桥梁常见结构病害的有效加固措施
1.修补裂缝手段
(1)表面处理。在初察裂缝的时期,应该在裂缝表面涂抹一些填料或者防水效果较好的材料,提升裂缝的防水性和持久性。如果裂缝的宽度不断发生变化,此时就要想办法利用一些具有伸缩性的材料,遏止裂缝不再扩展。
(2)注入浆液。注浆主要是在已经显现的裂缝中注入树脂或者水泥,以此来提升裂缝的防水性和耐久性。这里所注入的浆液最好选择环氧树脂,并利用低压低速法小心注入,在注入的同时应用钢钉,这不仅有效的加强了裂缝部位的整体性,而且还抑制了裂缝状况愈演愈烈的情景。
(3)嵌补材料。嵌补材料和注入浆液有异曲同工之妙,但两者又有所不同,嵌补材料适合修补比较宽大的裂缝,其具体方法是:沿着所裂之处凿出一条深渠,然后再渠内填补各种材料,诸如水泥砂浆、环氧树脂硅、沥青等等。
(4)喷浆修补。喷浆修补是凿毛处理后的一种后续保护性手段,它是在凿毛处理后的裂缝表面喷射一种浆液作为保护层,来封闭裂缝的一种修补法,这里所喷出的浆液必须密实且粘度较高,这才能达到想象中的效果。在喷浆之前,应该事先将构件表面的裂开部分剥离出去,然后用清水冲洗清洁并保持基层的湿润,然后再开始喷浆,努力达到最好的成效。
(5)粘合封闭。如果是钢筋硂构件因主拉应力产生裂缝,那要做的是:首先对裂缝进行简单处理,其次再在裂缝处粘贴钢板,并利用膨胀的螺栓给钢板施压,最后还要注意钢板粘贴的方向应该和裂缝方向保持一致,这样才能发挥实效。
2.加固增强技术
(1)外包混凝土法。此法也称为加大截面加固法,主要是通过增大混凝土结构物的横截面面积的方式,与钢筋相互联结而成的一种加固方法,此法工艺简洁、实用性强,具有相当成熟的施工经验和设计方案,在小跨径的T梁桥或板桥的加固上有着不可低估的作用。
(2)外部粘贴加固。采纳外部念贴加固的方法,事先得准备好型钢、玻璃钢等材料,然后利用环氧树脂等粘合剂把这些材料粘贴在桥梁结构外面,以此来提升整个结构的承载力,此法比较适用于构建尺寸受阻但又必须大幅度提升承载力的场合,但应该注意的是,此法要想有效使用必须保障粘合剂的绝对过关。
(3)预应力加固法。此法借鉴了预应力原理,是在原有的构件或已经重新设置好的构件上施加一定的力量,在受拉力区投入预加压力,不但可以起到抵消部分自重应力的效果,而且在卸载、减少跨中挠度、压缩裂缝宽度等方面均有一定的成效。
(4)改变结构体系。通过新增桥墩或者必要支撑,将简支变成连续,在桥梁下部增加加劲梁,旨在减小梁内控制截面峰值弯矩,进而提升道路桥梁承载力水平的一种优势方法。
(5)增设纵梁加固。此法的运用必须具备一定的前提和基础,即要求桥梁的墩、台根基必须稳定,而且能够承载一定的压力,这时才可以采用增设新纵梁的办法,让新梁和旧梁联合起来共同受压。
3.其他有效方法
除了以上两大类加固措施以外,比如多铺一层沥青混凝土,或者采用混凝土粘结剂和环氧树脂材料修补之法,亦或是采纳钢纤维混土修补的方法,以及聚合物混凝土罩面法等等,均能够有效加固道路桥梁结构,规避常见的结构病害。
三、结束语
总的来说,我国交通运输行业随着时日的递增会不断地发展,对道路桥梁的质量要求自然也会日渐攀升,基于此种情况,现下我们必须尽快解决好道路桥梁常见的结构病害,做好道路桥梁的加固,确保道路桥梁可以更好地发挥自身价值。只有这样,道路桥梁的承载力才会不断提高,道路桥梁的结构才能不断优化,进而推进我国道路桥梁建设的前进发展。
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