道路桥梁的病害情况分析及加固技术研究
2017-01-27游培石家庄道桥管理处
游培 石家庄道桥管理处
道路桥梁的病害情况分析及加固技术研究
游培 石家庄道桥管理处
道路桥梁结构要求项目本身不会因为载荷的有关影响而相应出现过大的变形形式,对刚度、耐久性及强度的要求较高,以有效保证该道桥项目能够最终达到足够的安全性和稳定性。由于道桥本身载荷存在随机性,加上该材料的强度具备一定的离散性等,导致桥梁结构出现病害等问题,不利于其实际效能的发挥。
路桥工程 问题 加固技术 意义
一、目前我国路桥工程中常见的病害
(一)预应力混凝土裂缝。预应力混凝土梁裂缝具有重量轻、宽度大、施工简便快捷的特点,在道路桥梁的施工建设中得到广泛的推广应用。但是预应力混凝土的裂缝问题一直都困扰着工程技术人员,从施工的角度进行分析,造成预制梁、现浇梁、悬臂浇筑梁裂缝地因素有:混凝土施工配合比调制不恰当,支架缓慢变形造成承载力的不够,浇筑顺序及其施工缝设置的不合理,拆模的时间过早,养护不及时或者养护方式的不合理,预应力张拉控制的不恰当等。对于裂缝的种类进行分类可分为:干缩裂缝、温度裂缝、混凝土初凝时受到扰动而出现的裂缝,剪切裂缝等。裂缝还将使得混凝土内钢筋锈蚀加速,进而使裂缝范围扩大。
(二)伸缩缝损坏。桥梁端头部分出现破损情况在道路桥梁当中比较常见,且修复过程较困难,最为典型的表现是桥梁端头伸缩缝产生损坏、变形问题。主要原因如下
(1)设计过程产生失误,设计人员态度不够严谨,计算伸缩量的时候出现失误,在后期使用过程中可能因为车辆反复性碾压产生破损,最终致使伸缩装置失去效能。
(2)施工人员失误。施工人员态度不够端正,未将梁端部分的伸缩缝作为施工要点,影响施工完整性和质量。
(3)缺乏养护。养护工作是影响桥梁后期使用过程的重要部分,一些地区桥梁因为缺乏足够的后期养护,导致其伸缩装置出现损坏,非常容易出现跳车现象,不但明显影响车辆本身的舒适性,还可能对桥梁产生较大冲击力,缩桥梁整体使用寿命和影响桥梁整体结构。
(三)钢筋锈蚀。由于混凝土的密实性不够,或者钢筋保护层的厚度不足等,将造成钢筋的锈蚀产生,在钢筋出现锈蚀现象的时候,锈蚀部分的体积将膨胀到之前体积的10倍以上,进而对周围混凝土造成挤压,促使混凝土的开裂、剥蚀、使截面有效尺寸减小,导致结构承载能力下降,锈蚀剥蚀,使截面有效尺寸减小,造成结构承载能力下降。锈蚀的直接后果是钢筋断面面积减小,对于以钢筋作为抗弯能力。钢筋锈蚀还会降低混凝土对钢筋的握裹力,锈蚀物外流,在结构表面形成锈迹,将影响结构的整体美观。
(四)材料碳化。混凝土材料可能出现碳化的现象,主要原因在于外界自然条件,具体反应过程为:混凝土内含有一些氢氧化钙,其在与空气当中二氧化碳进行接触的过程中发生化学反应,并最终形成碳酸钙。出现碳化的混凝土在酸碱值上逐渐降低,且混凝土当中的钢筋表面一般未接受防腐性处理,因而酸碱值的降低难以实现对钢筋的保护,反而出现腐蚀问题,影响道路桥梁的实际使用寿命,可能出现交通事故,造成人身和财产损失。
二、城市道路桥梁的加固技术
(一)裂缝修补技术。表面处理技术、注浆技术、充填技术以及表面喷涂技术等都属于裂缝修补技术。其中,当路桥面的裂缝比较细小的时候,可以采用表面处理技术,对路桥面进行防水材料的涂抹,也可以进行下料的填充,从而实现路桥的防水性和耐久性提高的目的。注浆技术:为了有效的提高路桥的耐久性和防水性,对路桥面的裂缝进行水泥类材料或是树脂材料的灌注。常用的树脂材料为环氧树脂,运用低速、低压的方式完成注浆程序。也可以将钢钉与环氧树脂相结合的方式来进行注浆,这一种方式将在很大程度上提高路桥面整体的稳定性,对裂缝扩展进行有效的控制。黏结钢板方式。如果道路桥梁的钢筋出现主拉应力裂缝,那么工作人员可先完成对裂缝处理,再在裂缝部位黏结钢板,运用膨胀螺栓对钢板施加一定压力。
(二)桥梁加固增强技术。(1)增加截面加固技术主要指的是运用增大其中构件所需要具备的面积完成加固处理。该方式主要根据其中荷载大小以及净空条件相互之间的不同,将其分类为两种不同方案,分别为增加配筋和增大截面的面积。
(2)外部粘贴的技术方式为将其中的玻璃钢等使用粘贴剂将其有效粘贴在该结构的外表部分,达到提升结构本身承载能力的结果。该方式一般适合运用在构建尺寸受到有效限制以及对其中承载能力要求相对提升的情况下。需要重点注意的是:工作人员在进行操作的过程中必须有效保证该黏合剂质量达标。
(3)外部预应力加固的方式一般为运用预应力的相关性原理,在其原有构件或者是增加设置构件的前提下适当增加初始应力实现加固。工作人员在针对受拉区域增加压力的过程中,能够有效抵消其中自身原有的重应力,并发挥减小裂缝宽度以及闭合裂缝等效果。除此之外,针对结构体系转变进行的加固技术一般为运用增加设置的桥墩等实现简支目的,并在梁下部分增加钢架梁等,达到降低梁内峰值弯矩的结果,实现提升载荷能力的目的。
(4)设置纵梁。纵梁增设的加固方式指的是在桥梁墩较为稳定并且承载能力较足的基础上,运用增设刚度相对较大且承载能力相对更高的新旧纵梁进行联合使用,分担压力。除此之外,增加设置主梁之后,当中的车辆荷载可能在桥梁本身结构当中实现重新分配,明显减少其所受荷载力,促使加固之后桥梁的承载能力、刚度得到明显提升。如果增设的纵梁位于主梁两侧、一侧,可发挥良好的拓宽作用。
(三)局部修复法。局部修复法主要方式为凿补,桥面遭到腐蚀或出现材料碳化的表面层局部产生碎裂或脱落等情况之后,工作人员进行局部修复。需要对破损的部分进行凿毛操作,并在运用混凝土进行修补之前对需修补孔进行充分湿润,涂上同标号材料等,以增强混凝土之间的黏结性。
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