公路桥梁工程常见病害及加固处治技术的探析
2020-11-27郝小强
郝小强
山西路桥第六工程有限公司 山西晋中 030600
在最近几年中,随着我国社会经济的不断快速发展,有效加快了我国道路桥梁工程项目的发展速度。不过,随着我国交通运输量的不断快速上升,而现有的很多公路桥梁工程因施工技术较落后、设计标准较低等,经过在长时间运行中遭受多种因素的影响,如车船撞击、洪水冲刷等,常常会产生多种不同的病害,对公路桥梁工程的使用安全性造成严重威胁,甚至会带来严重的经济损失,引发严重的人员伤亡事故。基于此,本文对公路桥梁工程常见病害及加固处治技术进行深入研究,具有重要意义。
1 公路桥梁工程中的常见病害
1.1 钢筋锈蚀
如果钢筋保护层厚度偏薄、混凝土密实度比较小,则极易导致钢筋锈蚀。在我国北方地区,常常会在桥梁路面上撒盐而避免桥面冰冻,但是采用这种方法时,钢筋结构内极易渗入富含Cl-的盐水,而在我国南方地区中因存在较为严重的工业污染问题而形成潮湿环境与酸性气体,所以极易导致桥梁钢筋出现锈蚀现象。当钢筋锈蚀时,其体积便会显著膨胀,进而积压周边混凝土结构,导致混凝土结构出现剥蚀、开裂问题。同时混凝土结构的承载能力会降低,与此同时,混凝土结构的截面面积还会减小,对混凝土结构的抗弯性能、抗拉性能造成严重影响,降低混凝土对钢筋的握裹力。因此,当桥梁钢筋锈蚀时,便会严重影响桥梁结构的安全性与稳定性,缩短桥梁结构的使用寿命[1]。
1.2 墩台基础病害
公路桥梁墩台在长时间使用过程中需要承受上部结构荷载,同时会遭受洪水、雨水、大气等自然界因素的影响与多种不同外力的综合作用,再加上公路桥梁墩台基础承受过重活荷载时,极易不同程度损坏公路桥梁墩台的基础,包括墩身墩台、墩台基础结构。
1.3 桥面铺装层开裂
当公路桥梁桥面刚度较低时,公路桥梁桥面在较大冲击荷载、较重荷载作用下会发生变形现象,最终造成桥面铺装层开裂。其中,桥面铺装层开裂的主要表现形式包括严重的铺装破裂、不规律的网状裂缝、规则的纵横向裂缝等。而当桥梁主体结构、面板、桥面铺装层出现不协调变形现象时会发生一定的附加应力,最终导致纵横向裂缝的发生。尤其是建设时间比较长的公路桥梁工程,因其不够重视桥面铺装层,设置较少的配筋量、钢筋直径偏小,所以经常会出现承载构件、桥面铺装层连接不牢固问题。
1.4 伸缩缝破损
当出现伸缩缝选型错误、实际伸缩缝与设计伸缩缝互不相符、设计存在漏洞、梁预制尺寸误差、反开槽施工不当等时,极易破损公路桥梁伸缩缝。公路桥梁结构深受伸缩缝的影响,一旦公路桥梁遭受破损,则会破坏公路桥梁的主体结构,因此一定要采取有效措施及时处理公路桥梁的伸缩缝病害。
2 公路桥梁工程常见病害的加固处治技术
2.1 结构性加固处治技术
①黏贴钢板加固技术
在公路桥梁结构受力薄弱位置与受拉面薄弱位置,利用锚栓、双组环氧树脂粘结剂黏贴钢板,以实现锚固目的,同时构成钢板、粘接剂、混凝土为一体的牵引系统,有助于公路桥梁结构承载力的提高。黏贴钢板加固技术具有多种优势特点,包括施工工艺可靠成熟、便于施工、能够获取较好的短期效果、基本不会破坏桥梁结构等,所以在公路桥梁加固中,常常会选用这种加固技术。因此,当公路桥梁钢筋混凝土结构发生裂缝病害等时,宜选用黏贴钢板加固技术。在运用黏贴钢板加固技术时,一定要对钢板对混凝土的粘结强度进行提高[2]。
②外加预应力加固技术
当公路桥梁主体遭受荷载力张拉时,选用预应力材料会产生偏心预应力,上拉公路桥梁主体结构,从而会对部分自重荷载力进行抵消。公路桥梁裂缝、变形的发生率随着桥梁主体结构承受重力的减轻而不断降低,有效提高公路桥梁结构的承载能力。因为外加预应力加固技术具有显著降低桥梁构件预应力水平、施工工期短等优势特点,所以高应变混凝土桥梁结构、大跨度重型结构的桥梁构件宜选用外加预应力加固技术。
③碳纤维加固技术
在桥梁混凝土构件外表面,利用树脂类粘结材料粘结碳纤维布。因为纤维复合材料选用的胶合剂是比较强的,在混凝土表层面黏贴碳纤维布以后,混凝土结构内部会渗入纤维复合材料,形成树脂混凝土,有助于混凝土结构强度的提高,能够有效传递剪力,促使混凝土更好的握裹钢筋结构,能够更好的加固补强公路桥梁钢筋混凝土结构。
2.2 非结构性加固处治技术
主拱圈加固、伸缩缝维修、主梁与挂梁加固、桥面铺装加固等均属于非结构性加固处治技术。第一,主拱圈加固,当主拱圈薄弱构件因受荷载冲击而产生很多裂缝、遭受较大受力时,通过对横梁截面尺寸进行增大,扩大受力面积,有助于主拱圈构件承载能力的提高;第二,主梁与挂梁加固,即将纵向受拉钢筋加装在桥面原铺装层,选用浇筑钢纤维混凝土,铺装桥梁的负弯矩区域,促使其与梁顶翼缘板变为一个更为牢固的整体,有助于公路桥梁结构抗拉能力的提高;第三,桥面铺装加固,主要对因质量差、混凝土性能差而导致的桥梁病害进行有效处理,选用高质量的混凝土修补材料进行有效加固,TK聚合物砂浆中的活性分子结构可以与水泥中的一些离子进行有效置换,有助于桥梁结构变形应力承受程度的提高[3]。
3 结语
综上所述,随着我国车辆数量的不断增加,显著提高了公路桥梁工程的强度荷载与使用频率,再加上其他因素的影响作用,导致公路桥梁结构出现越来越多的病害问题,不但缩短公路桥梁工程的使用寿命,而且会严重威胁人们的出行生命安全,必须要采取有效措施处理桥梁病害问题。本文对公路桥梁工程常见病害及加固处治技术进行了深入研究,以期对公路桥梁工程的加固起到一定的借鉴作用。