道路桥梁主要的结构病害和应对措施
2015-10-21翟庆丰
翟庆丰
【摘要】道路桥梁工程项目和人们的生活联系越来越紧密,而其质量不仅关系到人们的出行,更是关系到人们的生命财产安全。其中道路桥梁的结构直接关系着工程项目的整体质量,而道路桥梁结构病害会严重影响其使用。本文首先阐述了当前道路桥梁结构病害的成因,接着详细分析了道路桥梁目前最为常见的结构病害,最后深入探究和研究了道路桥梁加固的措施。
【关键词】道路桥梁;结构病害;加固措施
道路桥梁工程项目发展的越来越快,并且和人们的日常生活联系紧密,道路桥梁的质量将直接影响到人们的生命财产安全。随着社会的进步和经济的繁荣,道路桥梁面临着巨大的压力,如何提升道桥工程质量,促进我国交通事业的发展,成为许多人关注的话题,而道桥工程中的结构病害严重影响着道桥工程的质量与使用,必须加强这方面的防治措施。
一、道路桥梁病害的成因
道路桥梁结构要具备足够的强度,这样才可以承受车辆在它上面的重力以及附加力,并且可以抗拒车辆载荷的作用而造成的巨大的扭曲以及变形,因此在施工的过程中必须要注重道路桥梁的质量,根据实际条件和车流量使道路桥梁结构具备相应的刚度、强度以及耐久性,确保车辆的安全舒适通行。道路桥梁工程项目在施工的时候或者是应用的时候,必须要考虑到载荷的随机性,能够注重材料强度的离散性,能够知道道路桥梁施工质量的分散性。以上几种必须要重点强调,在道路桥梁结构发生病害的时候必须要深入分析产生的病因,能够找到相应的解决措施,根据实际考察和长期试验,产生道路桥梁结构病害的因素主要有下面几方面。第一,道路桥梁工程项目在开始设计的时候因为某些原因导致考虑的荷载偏低,因为我国经济在快速发展,车辆在急剧增多,尤其是私家车在迅猛增长,让道路交通负担逐渐加重,道路载荷开始变得越来越大,远远偏离当初设计时的载荷量,最后导致道路桥梁承载能力不足产生严重的病害。第二,道路桥梁设计的过程中存在严重的问题,进而影响到道路桥梁结构,例如桥型结构不符合实际。此外道路桥梁建设的过程中不能依照设计的规定以及施工规范来实施工程进度,进而影响到工程质量和整体结构。第三,道路桥梁在施工竣工之后就不进行后期的维护,许多道路因为养护不到位而出现了各种问题,并且在出现问题之后不能第一时间进行解决,使得出现的问题越来越严重。第四,洪水、泥石流、地面裂缝等自然灾害能够让道路桥梁发生损坏,阻断交通,甚至会影响到人们的生命财产安全。在这里尤其要注意地质条件特别差的地段,容易发生滑坡或者是软基使得道路发生沉降等病害。
二、道路桥梁常见的结构病害
1主拱圈裂缝病害
道路桥梁需要经常进行结构检查,对于出现的问题要及时发现和及时解决,尤其是道路桥梁的主拱圈,在它的拱顶经常会发现纵向裂缝、横向裂缝或者是U形裂缝,并且很多出现的裂缝都会处于拱顶前后十米左右的范围。
2钢筋锈蚀病害
道路桥梁结构中最常用到的施工材料就是钢筋混凝土,但是钢筋是最容易产生腐蚀的一种材料,假如钢筋混凝土中的钢筋产生了腐蚀,那么腐蚀部分的体积就会出现巨大的膨胀,最大程度可以变为原体积的十倍,此时膨胀了的钢筋就会对混凝土产生一个巨大的挤压的力,在这种力的作用下混凝土就会发生开裂现象,就会让截面的有效尺寸变得越来越小,进而让道路桥梁的承载力逐步下降。此时钢筋在抗弯能力上会因为腐蚀而大幅度的下降,并且漏在外部的腐蚀物也会严重影响道路桥梁整体的美观。
3墩台基础病害
桥梁墩台基础在桥梁结构中起着重要的作用,它除了需要承受其上部结构荷载之外,还需要承受风力、流风压力和浮力等各种外在阻碍,同时因过往车流的日益增多和加重,墩台基础受到长期的重荷载作用,会出现各式各样的损坏。
4主梁裂缝与主梁变形病害
主梁裂缝经常产生在锚跨中部梁的下缘及悬臂梁根部上缘。主梁裂缝与主梁变形病害一般是由于大量重车通过使梁的受拉区开裂,属正常现象,但因负变矩区裂缝在其上面,遇到雨水,雨水就会从裂缝渗入梁内,引起钢筋锈蚀及混凝土强度降低。
三、道路桥梁加固的措施
1桥面铺装加固法
桥面铺装加固法主要有局部修复凿补法、重新浇筑混凝土面板加固法和桥面补强层加固法这三种方法。局部修复凿补法是在桥面铺装层局部出现碎裂、脱落、洞穴等现象后,进行局部修复,修复时,先对破损表面凿毛,并将破损的松散物全部凿除,鑿毛应尽量深一些,使骨料露出,然后再用水泥混凝土修补,用水泥混凝土修补前,最好先将修补孔润湿,再涂刷上同标号水泥砂浆或其他粘结材料,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桥面板破损比较严重以及修补无法达成预定效果的情形,施工中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,这种方法不但可以修补裂缝、剥离等损坏还可以加高梁板的高度,增强梁板的抗弯能力,改善结构荷载的横向分布,提高桥梁的承载能力。
2加大截面加固法
加大截面加固法又称外包混凝土加固法,它是用增大混凝土结构物的截面面积与配筋来进行加固的方法。我们可以通过加厚桥面板或者加大主梁梁肋的高度和宽度来实现。它的工艺比较简单,适应性比较强,施工手法成熟,能明显提高桥梁刚度,能取得比较好的加固效果,但是这种方法也存在一些缺点,如施工的湿作业时间比较长,加固之后的建筑物净空有一定减少。
3粘贴碳纤维增强塑料加固法
采用专门的树脂将碳纤维粘贴于混凝土结构受拉表面,碳纤维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,从而使结构达到了加固和补强效果。这种方法几乎不会增加结构自重与截面尺寸,也不会改变净空高度,施工比较方便,对原始的道路桥梁结构几乎不会造成新的损伤,具有良好的耐腐蚀性、耐久性和抗疲劳性能,根据受力分析可以进行多层粘贴进行补强,其方向性也可以灵活掌握。它的缺陷是氧树脂在温度60℃以上时会出现软化现象,当桥梁受到阳光直射,桥面温度高于60℃的可能性比较大,不利于采用树脂胶作粘贴剂。
4桥下部结构加固法
针对桥台产生的病害,我们可以使用桥下部结构加固法,这种方式是在桥跨内加钢筋混凝土框架来对其进行加固。
5灌缝胶灌注法
桥梁主体产生变形或者出现裂缝比较严重时,承载能力下降,此时应该加强桥梁检测,找出病害原因,制定加固处理方对承载能力刚度不足的桥梁主体,首先用灌缝胶灌注处理裂缝,然后采用粘贴钢筋加固法、体外预应力加固法等来进行结构加强,以提高梁体的抗弯力和承载力。
四、结论
综上所述,道路桥梁在工程施工中和投入使用中都会造成一些结构病害,这些结构病害假如不能够提前进行防治和修补,将会造成安全隐患。对于道路桥梁加固的措施,文中已列出一些,为我们以后更好地开展工作提供一定的指导意义。
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