高速公路桥梁伸缩缝病害原因分析及维修对策
2020-01-05任伟
任 伟
(山西交通养护集团有限公司,山西 太原 030006)
1 高速公路桥梁伸缩缝病害研究的意义
高速公路桥梁的伸缩缝装置,是整体高速公路桥梁结构中的一个重要部分,其直接承受着桥梁行驶车辆的荷载。由于伸缩缝装置长期处于大气的环境下,容易受到环境的影响而发生损耗和损坏。如果高速公路桥梁伸缩缝装置发生了病害,就会导致其作用的稳定性受到危险,导致下降。就目前而言,随着我国科学技术水平的不断迅速提高,人们对于高速公路桥梁中伸缩缝装置结构的防水性能、耐久性能的需求愈发之高,如果不对桥梁伸缩缝病害进行相关研究,就无法发挥出高速公路桥梁的作用和价值。而对高速公路桥梁伸缩缝病害进行研究,找出原因以及维修对策,就能够很好的保证高速公路桥梁行驶车辆和人员的安全。
2 高速公路桥梁伸缩缝病害原因分析
现阶段,我国许多的高速公路桥梁都出现了伸缩缝病害的问题,严重影响了高速公路桥梁的作用和价值,危害高速公路桥梁中行驶人员和车辆的安全,因此,必须要对此问题进行关注和重视。
2.1 设计原因
无论任何建筑工程,其最初的过程与步骤就是整体建筑的设计和规划,而高速公路桥梁伸缩缝病害出现的原因,与其设计方面的不足和问题是有着直接的关系的。具体而言,在高速公路桥梁伸缩缝病害出现的原因中,有着以下方面的原因。
1)桥梁伸缩缝装置结构的设计深度不足。我国的一些桥梁设计工作人员,在高速公路桥梁伸缩缝装置的设计中,其主导的思想着重强调的是解决桥面在伸缩缝部分和区域的平整度问题,在很大程度上忽略了桥面钢筋混凝土与桥梁面板的同步伸缩问题。这样的设计理念会导致高速公路桥梁在通车使用后的不长时间内,出现沥青混凝土表面不规则开裂以及冬季桥面加宽、夏季桥面拱起的问题。在高速公路桥梁长期负载车辆以及长期渗水的作用下,桥梁表面铺装层或者路面的表层会从缝隙处向内部逐渐剪坏,出现啃边或者大氛围大区域的坑槽,不利于日后桥梁的修补和养护。设计人员在伸缩装置的设计过程中,一般只注重桥梁的伸缩量,并以此作为依据进行选型,但是对于伸缩装置的性能了解不够全面,忽视了产品的相关技术要求。在桥梁中,锚固混凝土设计的深度不足,就会导致伸缩装置锚固混凝土体较薄,体积较小,锚固作用减弱。
2)设计经验不足。在进行高速公路桥梁伸缩缝装置设计时,计算伸缩量的工作是十分重要的,对于桥梁环境温度的变化、收缩以及徐变系数如果出现了偏差,就会导致伸缩缝的伸缩量不足,导致高速公路桥梁出现严重的伸缩病害。
3)梁体设计不合理,我国许多高速公路桥梁工程的设计建设中,没有合理设计和控制好伸缩缝的位移与控制箱之间的距离,当车辆载荷发生作用时,控制箱易变形,长此以往,高速公路桥梁梁体在伸缩缝结构中就会出现不同程度的下沉或者断裂问题。
2.2 施工原因
伸缩装置在高速公路的桥梁建设中为附属的设施,这就导致施工人员和施工方容易在追赶工期的背景下忽略了对高速公路桥梁伸缩装置的施工质量管理,有许多的桥梁施工方和施工队伍在进行施工时,往往因为多种方面的原因而没有按照国家规定的标准的施工工艺和规定要求进行施工。当前我国高速公路桥梁伸缩装置的主要施工质量问题表现在以下方面。
1)预埋钢筋的缺失。在桥梁梁段或者背墙部分预留钢筋缺失,且没有采取相应的补植钢筋措施,就会导致锚固的作用减弱,无法发挥出锚固的作用和价值,锚固混凝土的整体刚度和硬度不足,在车辆荷载的反复作用下,容易出现变形和断裂的问题。
2)伸缩缝预留量没有随施工安装环境温度变化。高速公路桥梁的伸缩装置在出厂时都会有一定的预留量,一般为产品设计值的50%,在桥梁现场的施工安装时,施工技术人员需要按照实际的环境温度,及时对伸缩装置的预留值进行调整。如果没有根据施工的环境进行调整,就会导致伸缩装置挤死,锚固混凝土受到挤压破坏,出现密封条脱落、甚至背墙断裂的严重问题。
3)焊接质量不合格。高速公路桥梁的预埋钢筋与伸缩装置进行焊接使,如果仅仅焊接其表面,或者长距离引弧,就会使得焊缝的质量不达标,锚固焊接作用降低,容易出现锚固混凝土损坏,甚至伸缩装置脱落的问题。
2.3 养护管理方面
在高速公路桥梁施工建成投入使用后,必须要按照实际的使用情况,对其进行维护保养,桥梁伸缩缝的零部件长期处于大气的环境中,对其养护是十分重要的。养护管理方面的问题,也会直接影响到伸缩缝病害的产生。原因有:①内部杂物清理不及时,导致伸缩量无法保证;②零部件维修养护不及时,导致零部件出现生锈、破损等问题;③养护质量不到位,许多养护工作流于表面,没有起到应有的效果,自然容易导致桥梁伸缩病害发生。
3 高速公路桥梁伸缩缝病害维修对策
3.1 合理控制伸缩量,根据实际要求进行设计
据众多研究表明,高速公路桥梁的伸缩缝的变化是由诸多原因共同影响造成的。在实际的高速公路桥梁伸缩装置设计中,相关的设计人员需要结合施工的实际情况,如环境气温、实际荷载量等因素进行设计,使设计更加合理、科学。除此之外,诸如混凝土性能、桥面防水排水要求等,都是影响桥梁伸缩量的重要原因,在进行设计时必须要进行考量和考虑,为日后的维修提供便利。从而在设计层次上减少高速公路桥伸缩缝病害问题出现的概率。
3.2 规范工艺流程应用先进技术
在高速公路桥梁伸缩装置的施工和建设安装中,需要从工艺流程的规范和先进技术的应用两个方面入手,一方面,规范施工要求标准,提高施工安装质量,减少病害发生;另一方面,通过先进技术的应用,提高整体伸缩装置性能,进而减少病害发生。
3.3 做好养护管理工作
在高速公路桥梁伸缩装置安装完成,投入使用后,就需要做好养护管理工作。养护管理工作的质量,不仅影响着病害的产生与发生,而且能够帮助后期在解决桥梁伸缩病害中发挥出至关重要的作用,能够及时地修复早期病害,消除安全隐患。
4 总 结
在我国对于高速公路桥梁的需求量不断增加的背景下,我国高速公路桥梁伸缩缝病害出现的情况也大大增加,对高速公路桥梁的正常使用和功能作用的发挥,都造成了极为不利影响。本文以此着手分析研究,对病害的发生原因和维修对策进行了阐述总结,以期促进我国交通运输业的进步。
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