桥梁工程病害
2017-03-01张云辉
张云辉
(毕节市融达公路桥梁工程有限公司,贵州毕节 551700)
桥梁工程病害
张云辉
(毕节市融达公路桥梁工程有限公司,贵州毕节 551700)
桥面系、上部构造、支座、墩台及基础是病害检查的重要部位。本文中指出了这些部位的常见病害,并分析了产生这些病害的原因,为桥梁的养护决策提供依据。
桥梁;病害;检查;分析;加固方法
1 桥梁现场病害的检查
要及时发现桥梁结构的病害,就必须对桥梁进行检查。桥梁结构的检查,是保证桥梁正常使用、进行维修加固的重要依据。没有正规的检查就不可能有合理的维修。病害发现得越早,维修工作量就越小;发现得越晚,维修工作量就越大。检查不及时或不充分就有可能使桥梁病害得不到发现而潜藏着隐患。因此,检查桥梁结构的目的在于随时掌握结构的技术状况和安全状态,总结设计、施工、使用和维修的经验和教训,检定现有桥梁的承载能力和通行能力;指导对桥梁的正确使用、管理与维修等。
2 桥面系的外观检查
2.1 桥面铺装的检查
(1)铺装粗糙度不足或铺装层脱落,容易引起大的交通事故;
(2)由于桥面铺装不平整等引起汽车车辆对桥梁的冲击效应增大,使桥面板等结构的耐久性降低;
(3)在伸缩缝的前后,桥梁铺装层与伸缩缝装置之间的高低差不仅促使铺装本身的破坏,而且会促使伸缩缝装置的破坏。
2.2 桥面上部结构的检查
2.2.1 基本受力构件缺陷及损伤检查
(1)桥面板断裂。大多因为①作用的车辆荷载过大。随着近年来汽车的大型化,载重增加以及超载违章车辆的增加,对桥面板有很大影响的单车重力或轮荷载已超过了现有桥梁的设计荷载等级。②冲击影响。由于桥台下沉致使路桥接合处或由于伸缩缝的损坏等原因而出现高差,车轮经过时产生较大冲击力。
(2)桥面板碎裂。大多因为混凝土级配和施工质量不好而造成强度不足、蜂窝麻面等缺陷,从而致使荷载作用下产生破坏。
(3)由钢筋锈蚀而引起的抗弯强度不足遭到的破坏。桥面板裂缝,雨水下渗,从而钢筋再次锈蚀,加剧其损害,形成恶性循环。
(4)桥面板刚度不够而引起的裂缝。由于桥面板较薄,因此在车轮荷载作用下容易引起较大的变形以致产生较大的裂缝。
2.2.2 基本构件的横向联系检查
桥梁上部结构的整体性是靠基本构件的横向联系来保证。
对于起横向联系的构件状况检查一般包括它们本身状况检查及它们与基本构件连接状况的检查。
对于梁式桥的横隔板,应检查横隔板上的缺陷及裂缝情况,还应检查连接钢板是否外露、有无锈蚀现象等等。
对于双曲拱桥,应检查横系梁(板)上的裂缝情况,检查与拱肋连接处是否有脱离现象,还应检查肋和波接合处情况等等。
对于桁架拱桥,应检查横隔板与主桁片、微弯板与主桁片的结合处情况等等。
2.3 支座的检查
(1)支座本身:止浮装置的损害;限制移动装置的损害;辊轴的偏移和下降;销子和辊轴的破坏;支座构件裂痕;螺母松动;带头螺栓固定螺栓的脱落;滑动面、滚动面锈死;下底板的破裂;各构件的腐蚀;插座相互间接触。
(2)支座底板:锚栓切断;填充砂浆裂缝;支座底板混凝土碎裂;支座垫石压坏、剥离。
因此,对桥梁支座的检查应进行以下几个方面的内容:
(1)简易垫层支座的油毡是否老化破裂;(2)钢板滑动支座和弧形支座是否干涩、锈蚀;(3)摆式支座各部分相对位置是否正确,受力是否均匀,钢筋混凝土立柱是否损坏;(4)橡胶支座是否老化、变形,位置是否正确;(5)滑动钢盆橡胶支座的固定螺栓有无剪断破坏,螺母有无松动;
(6)活动支座是否灵活,实际位移是否正确;
(7)是否有对于滑动面、滚动面夹杂尘埃和异物,以及防水装置和排水装置等的缺陷而产生的漏水、溢水等。
2.4 桥梁墩台的检查
桥梁墩台的检查主要是墩台身缺陷及裂缝检查,墩台变位(沉降、位移、倾斜)的检查。
对于墩台的沉降、位移和倾斜情况的检查,一般可以先由目测并结合桥梁上部结构检查进行初步判断。再进行详细调查。桥梁墩台的沉降量详细检验用精密水准仪测量,严格按国家一、二等水准测量规定进行。
3 桥梁病害的因素
3.1 设计方面的因素
在桥梁出现的问题中,很多都和施工质量比较低有一定的联系,也有些病害是可以通过桥梁设计的改进避免的,因为一些设计人员在进行桥梁设计时,往往只满足于相关的安全规范加强结构的强度,但却忽略了结构、材料、耐久度等因素,或者在设计中出现了人为的错误,比如说计算图式和受力路线比较模糊,造成局部承受的压力过大等等,这些问题都会导致桥梁病害的产生。设计方面的问题具体来说主要是设计标准低,不符合当地的具体实际;结构不合理,未考虑桥梁的地质条件、施工方法等;计算和设计不完善,有些仅仅依靠经验,忽视了计算过程。
3.2 施工和管理方面的因素
在影响桥梁病害的因素中,施工和管理的因素是最重要的,大多数桥梁的病害都是由于施工质量低和后期的管理不到位所产生的,有些工程片面的追求建设的成本,忽视了对桥梁使用寿命和耐久性,造成了桥梁安全的隐患;后期的管理不到位,养护和维修不到位也是造成病害的原因。桥梁工程混凝土质量最重要的一个指标是强度,对混凝土的坍落度、和易性、保水性、泌水性、棍度等指标一般要求很严格,根据不同的季节还需要在混凝土中添加外加剂,主要起到缓凝、早强、防冻等作用。混凝土施工质量不好,是直接导致施工缺陷的主要原因,对桥梁整体的使用会造成一定的影响。
4 加固方法
连续梁、连续钢构、悬臂梁桥箱梁刚度不足时,应采用施加体外预应力法;箱梁严重下挠时,应采用改变结构体系法;箱梁抗剪承载力不足时,应采用增大截面、增设竖向预应力、粘贴钢板、粘贴纤维复合材料法;箱梁抗弯承载力不足时,应采用施加体外预应力法、粘贴钢板、粘贴纤维复合材料、增大截面法;箱梁顶、底板因承载力不足产生纵向开裂时,应采用粘贴钢板、粘贴纤维复合材料、增设横肋法;齿板局部成压不足引起齿板破坏或锚固区箱梁局部开裂时,应采用增大截面、粘贴钢板法;牛腿开裂时,应采用粘贴钢板、粘贴纤维复合材料、施加体外预应力法。
[1] 李泽生译,江中孚校.道路桥梁维修的设计与施工[M].人民交通出版社,1990.
[2] 杨文渊,徐奔.桥梁维修与加固[M].人民交通出版社,1989.
[3] 徐启友.桥梁修理与技术改造[M].人民交通出版社,1992.
U445.7
C
1008-3383(2017)01-0078-02
2015-11-15
张云辉(1982-),男,陕西蒲城人,工程师,研究方向:土木工程公路与桥梁方向。