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道路桥梁工程的常见病害与施工处理技术解析

2021-12-26诚坤国际江西九瑞高速公路发展有限公司

门窗 2021年12期
关键词:桥头钢材桥梁工程

蒋 凌 诚坤国际(江西)九瑞高速公路发展有限公司

1 前言

道路桥梁工程是我国发展的重点工程之一,是评判我国基础设施建设是否完善健全的重要标准之一,在促进我国经济发展、改善民生、加快城市基础设施建设方面都有着重要的作用。伴随着我国城市化的进程加快,我国的道路桥梁工程技术也在相应提高,道路桥梁的修建进度越来越快。伴随着我国桥梁工程的增加,桥梁的维护与病害处理逐渐成为一项艰巨的任务。桥梁的维护与病害处理关系到桥梁的使用寿命以及使用安全,是道路桥梁工程中不可忽视的一部分,道路桥梁的及时维护可以有效延长桥梁的使用寿命,减少因为桥梁损坏而造成的生命财产损失。因此,相关工作人员对桥梁要进行定时的检查与监测,对道路桥梁工程的病害实施及时的维护和处理,保障桥梁正常使用的同时维护人民生命财产健康安全。

2 道路桥梁工程病害的种类

道路桥梁工程病害的种类分为两大类:一类是结构性病害,一类是功能性病害。结构性病害主要来源于道路桥梁工程内部,指的是路面的整体结构损害,这样的损害往往是一个漫长的过程,桥梁在投入使用的初期不会产生这样的病害,或者说这样的病害在刚刚竣工的桥梁上并不明显。然而随着使用时间的增加,这种病害不断地积累,最终会对整个桥梁结构产生严重的损害,造成道路桥梁的安全隐患。功能性病害的病因一般在建设过程中[1]。在前期的工程设计或者具体的施工过程当中,由于外部环境因素,道路桥梁的功能性受到影响,这些外部因素可以具体到施工地区的气候、施工地区的地形等。由于受到的外部环境影响不同,它的病害类型也不同。

3 道路桥梁工程常见的病害以及成因

3.1 裂缝

道路桥梁最常见的病害之一就是裂缝,这种病害在每一个投入时间较长的道路桥梁上都可以见到。裂缝的形状并不固定,纵横或者不规则都有,裂缝的存在对于道路桥梁造成了极大的威胁,一些裂缝如果没有进行及时修补,随着时间的增长会造成大面积破裂,这对于桥梁的稳定性和安全性造成了严重影响,使道路桥梁无法安全地投入使用。尤其是一些经常会承载大型车辆的桥梁,隐患更大。除了道路桥梁表面之外,一些桥墩也存在着裂缝病害,大部分桥墩裂缝都集中在桥墩上半部分,也就是说水的侵蚀与压力对桥墩造成的影响远没有地面来得多[2]。桥墩上的裂缝大多是沉陷裂缝、干缩裂缝、温度裂缝、塑性收缩裂缝,这些裂缝的产生都不是单一条件造成的,而是多种因素综合作用的结果。

3.2 路面下沉

路面下沉主要是因为道路桥梁的材料和设施出现质量问题,这种情况一般是工程建设时的失误或者疏忽。除了材质和技术问题之外,桥梁建设的地理位置偏移也会造成路面下沉。可以说,路面下沉与道路桥梁建设时的材料设施质量以及建设技术有着密切的关联。除了施工过程中的过失会造成路面下沉之外,施工之前的选址不佳或者规划不合理也会造成路面下沉。选址不佳或者规划不合理,归根结底是因为相关工作人员以及技术人员在建设之前没有对施工环境进行科学、合理的分析,或者防水措施不到位、管道底部检查不够规范等原因。

3.3 钢材腐蚀

钢材腐蚀也是道路桥梁病害中最为常见的一种,钢材作为我国重要的大型工程材料被广泛应用于道路建设、房屋修建之类的工程中,钢材和水泥一样是建设类工程最常见原料,在道路桥梁修建中起到支撑、加固的作用。作为一项需要长期投入使用的户外型项目,道路桥梁的钢材保护极其重要[3]。由于钢材的构成与性质的特殊性,它们极易受到腐蚀。如果道路桥梁在投入使用的过程当中出现了钢材腐蚀的情况,道路桥梁的安全性与稳定性就会受到很大影响。

如果混凝土在调配的过程中出现失误,导致混凝土的质量下降,在投入使用之后出现裂缝,钢材被腐蚀的概率就会增加。裂缝的出现给了空气中水汽和杂质接触钢材的机会,钢材与水蒸气和空气接触后产生反应,就会受到腐蚀。

3.4 侵蚀

侵蚀主要对道路桥梁的外观和形态进行破坏,它的主要表现形式是桥梁表面出现起皮或者脱落的情况。侵蚀的成因有自然的也有人为的。侵蚀看似只是对道路桥梁的外观产生影响,但是如果维护人员没有对这一情况及时修补,随着道路桥梁脱落的情况加重,钢筋受到的保护就会逐渐下降,最终加速钢材的腐蚀速度,减少道路桥梁的使用寿命,造成安全隐患。

3.5 桥头破损

桥头破损出现的原因是桥梁设计不合理,桥头设计不能满足实际需要,对桥头的承载力和支撑力预估错误导致的[4]。桥头破损的具体表现是桥头两端变形,桥梁作为一个整体,桥头一旦变形,就意味着桥梁的受力结构与主要受力的支撑点发生了变化,长此以往对桥梁的安全造成威胁。

4 道路桥梁工程常见病害处理的意义

上述病害都是道路桥梁投入使用中经常出现的问题,这些病害对桥梁的影响小到桥梁的美观程度,大到桥梁的使用效果,可以说病害对于桥梁的影响可以渗透到方方面面。一旦忽视了这些病害,桥梁的使用寿命、结构的稳定以及车辆通行情况都会受到影响。因此,道路桥梁病害的及时处理有助于延长桥梁的稳定性与安全性,延长桥梁的使用寿命,满足车辆通行的需求。对于桥梁自身乃至于整个城市都有着重要的意义。

病害治理除了对桥梁自身有重要意义之外,还对整个区域、社会都有着重要的作用。桥梁投入的根本目的在于使用,也就是为人类的生产生活做出贡献。安全的、稳定的桥梁为车辆的通行以及人民的生活带来了极大便利。作为重要的基础设施,道路桥梁的维护与我国人民的财产生命安全息息相关,因此道路桥梁的病害治理与维护有着重要的作用。

5 道路桥梁工程病害与施工处理技术

5.1 裂缝填充技术

相关工作人员在进行裂缝处理时要对道路桥梁的具体情况进行分析,裂缝的成因多种多样有些甚至是多个因素综合作用的结果。除了查明成因之外,了解裂缝的相关情况也尤为重要,比如裂缝的宽度、深度等。还应考虑到裂缝形成的时间,裂缝形成后是否对道路桥梁内部的钢材造成了影响。依据上述信息制定处理方案,选择适合的处理技术,对裂缝进行有效、快速的处理。当前受到较多认可的裂缝处理方式为表面修复、注浆修复和填充修复。

表面修复是利用特殊的黏合剂对路面上的裂缝进行修补、黏合,这一方法适用于裂开程度较轻的路面,在裂缝出现的早期,这种办法十分有效。表面修复的前提是对路面实施有效的清理,保障黏合剂可以不受干扰的顺利发挥作用。

注浆修复与表面修复不同,这一手段需要向裂缝当中灌注填充物,一般常见的填充物有水泥砂浆和环氧树脂材料,这两种材料都具有一定的黏合作用,可以快速有效地对路面缝隙进行填充和修补[5]。注浆修复手段适用于裂缝出现一段时间且深度与宽度较大的情况。

填充修复的原理与注浆修复相同,都是采用将填充物灌注到裂缝中进行黏合和补充的方法对裂缝进行修复。都是填充修复所使用的填充材料一般为环氧砂浆和水泥砂浆,这两种材料比起注浆修复所使用的材料黏合力度更大,适用于形成时间较长、裂缝较深较大的情况。

5.2 沉降处理技术

沉降处理技术针对的是道路桥梁路面下沉问题。对于路面下沉的修复可以采取很多种手段,具体使用哪种方法还是依据桥梁路面下沉的严重性以及桥梁建设地区的环境情况来决定。

如果在桥梁路面下沉的初期进行维护和修复,并且路面没有继续下沉的趋势,也就是下沉情况不严重,可以使用填补挖坑的方法对桥梁实施修复。如果路面下沉情况十分严重,并且有继续恶化的趋势,工作人员就要重视起来,对于桥梁的具体情况进行考察、分析,了解造成路面下沉的具体原因,针对具体原因选择灌注沉降或者换置沉降的处理方式。灌注沉降的填充物仍是水泥砂浆,利用水泥砂浆在注入后凝固的特性将地基周围较为松软的土或者淤泥进行加固,达到阻止下沉的目的。

5.3 钢材腐蚀处理

道路桥梁一旦竣工,钢铁材料基本上是无法更换的,所以钢材腐蚀的主要手段在于防护[6]。由于钢材的腐蚀与桥梁修建地区的环境、地理位置等方面有关,所以在施工之前,相关人员就要做到心里有数,对于桥梁施工地区可能影响到钢材状态的因素进行提前预防。雨水对于钢材的腐蚀比较常见,一般采用综合性的处理办法。利用混凝土将钢材与空气、水汽隔开,减少腐蚀的可能。除了对钢材进行保护之外,选择防水性能较好、密度较高的材料也是有效延缓腐蚀的手段,加强材料自身的质量可以防止杂质和水汽混入混凝土中与钢材发生反应,为桥梁的安全提供双保险。

5.4 侵蚀处理技术

侵蚀病害在每一个长时间使用的桥梁上都能见到,很多人对于侵蚀的危害并不重视,认为只是对桥梁的美观造成的一定影响,并不会妨碍到桥梁的正常使用。但是桥梁是一个整体,任何在前期不被有效治理的病害,在日后大概率会造成极大的安全隐患。对侵蚀病害的主要治理手段是将起皮的位置清理干净,然后填充适量的混凝土材料,最后使用环氧砂浆进行密封,减少外界环境对钢材的侵蚀。除了处理已经发生病害的部分,维护人员还要对其他地方进行预测和分析,提前进行预防。

5.5 锚喷施工技术

锚喷施工技术主要用于治理桥头破损问题。这一技术主要依赖于锚喷设备,通过锚喷设备将硅胶材料喷射到裂缝当中,然后通过模板加固的手段连接硅胶材料与桥体。这一技术手段有效增加了桥头的安全性与稳定性,防止桥头产生变形。锚喷施工技术具有高效、稳定的优势,同时还可以降低维修成本。

6 结束语

道路桥梁工程有利于促进城市的经济发展和人口流动,在城市交通系统中有着重要的地位。因此,保障道路桥梁的工程质量和维持道路桥梁的安全稳定成为城市基础设施建设的关注重点。实际使用过程当中,由于自然条件和人为因素的影响,桥梁很容易产生病害,这些病害对于桥梁以及城市都有着不利的影响。不同的病害治理要因地制宜,结合实际情况选择最佳方式,使桥梁可以顺利使用。

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