浅析桥梁的常见病害及养护方法

2023-03-12张明宇

黑龙江交通科技 2023年9期

张明宇

(黑龙江省交投公路建设投资有限公司,黑龙江 150000)

1 引言

随着我国经济的发展,交通运输业也随之迅猛发展,交通运输业的发展促进了城市建设及经济的增长。尤其是在我国改革开放后,交通运输业有了长足的发展,交通基础设施也随之迅猛发展,桥梁作为交通运输业的重要基础设施,其作用是十分重要的。桥梁是道路工程的体现和重要标志,它为人们提供了一种方便、快捷、舒适、美观、安全的交通环境,同样也是我国道路空间结构布局的重要组成部分。然而,由于施工工艺、环境和人为因素影响,我国部分公路桥梁出现了不同程度的病害问题,如裂缝、桥面破损等,这些病害不但影响桥梁结构的使用功能和安全性,而且降低了桥梁使用寿命和经济效益。因此,对于公路桥梁常见病害及成因进行分析研究具有十分重要意义。

2 桥梁常见病害及其成因分析

桥梁出现病害主要有以下几个方面。

(1)基础基础沉降变形导致的梁体开裂。由于基础不均匀沉降引起梁体开裂,一般发生在桥墩、台帽和基础连接处等部位,这种病害的出现,不仅会导致梁体开裂,而且还会导致梁体不均匀变形,从而使桥梁承载力下降。

(2)墩台裂缝、基础裂缝以及基础与上部结构之间的连接裂缝等。墩台裂缝出现在墩台与上部结构之间的连接部位,是由于支座安装不正确或者支座存在老化、破损等问题造成的,同时也是由温度变化引起的;基础与上部结构之间的连接裂缝是由于基础不均匀沉降或者墩台变形等原因造成的,当这种病害出现后,不仅会导致桥梁承载力下降,还会出现梁体开裂问题。

(3)梁体表面出现病害。梁体表面出现病害主要有表面掉皮、起砂和开裂等。这些病害会导致桥梁承载力下降,影响桥梁使用寿命;

(4)梁体与桥墩之间的连接部位出现裂缝。桥梁与桥墩连接部位产生裂缝是由于墩台沉降不均匀或者温度变化等原因造成的,这些病害会使桥梁承载力下降。

2.1 基础基础沉降变形导致的梁体开裂

基础基础沉降变形主要是由于基础发生不均匀沉降引起的,当这种病害发生后,不仅会导致梁体开裂,而且还会导致桥台和桥墩产生开裂、倾斜等病害,影响桥梁整体的稳定性。

基础不均匀沉降产生的梁体开裂。基础不均匀沉降是由于桥墩、台帽和基础连接处等部位发生沉降变形引起的,当这些部位出现沉降变形后,就会导致桥梁整体出现开裂、倾斜等病害。桥梁墩台与基础连接处出现的裂缝一般发生在基础和墩台连接处,这种病害是由于墩台和基础连接处出现不均匀沉降造成的。当这种病害发生后,就会导致桥墩与基础连接处出现裂缝,这些裂缝不仅会使梁体开裂,而且还会导致桥梁结构出现破坏。

基础不均匀沉降引起的桥台和桥墩裂缝一般发生在墩台与上部结构之间的连接部位,这种病害的出现不仅会导致墩台开裂、倾斜等病害,而且还会导致桥台和桥墩之间的连接部位出现裂缝。

2.2 墩台裂缝、基础裂缝以及基础与上部结构之间的连接裂缝

(1)墩台裂缝。墩台裂缝主要发生在桥梁与桥墩连接部位,产生的原因主要是由于墩台出现不均匀沉降、变形、施工不规范等问题,导致支座安装不正确或者支座存在老化、破损等问题。同时,墩台在施工过程中没有合理设置沉降缝,也会导致桥梁与桥墩连接部位出现裂缝。当墩台出现沉降变形问题时,会导致桥梁上部结构受力不均匀,从而引起桥梁裂缝问题。

(2)基础裂缝。基础裂缝产生的原因主要是由于基础不均匀沉降造成的,主要包括以下几个方面:首先是基础强度不足导致基础发生沉降变形;其次是施工过程中基础发生不均匀沉降,从而导致桥梁下部结构出现变形,进而出现桥梁与桥墩连接部位裂缝问题。基础与上部结构之间的连接裂缝主要是由于基础不均匀沉降或者墩台变形造成的,这种病害一般发生在墩台与梁体连接部位,同时也会发生在主梁和桥面板连接部位。当墩台出现变形时,会导致桥梁与墩台之间出现裂缝;当主梁和桥面板连接部位出现裂缝后,会导致主梁和桥面板之间出现变形,进而导致主梁和桥面板之间出现裂缝。

(3)墩台沉降。墩台沉降是由于桥梁基础与墩台之间不均匀沉降造成的,主要包括以下几个方面:首先是桥墩基础和台帽之间不均匀沉降;其次是主梁和桥面板之间的不均匀沉降。

2.3 梁体表面病害

(1)表面掉皮病害

桥梁表面掉皮主要是由于混凝土的强度低、徐变大,从而引起的梁体表面脱落。混凝土的强度低主要是由于混凝土的水灰比大,施工过程中加入了水泥粉煤灰等外加剂,使混凝土的水灰比增大;混凝土的徐变大主要是由于混凝土硬化过程中,混凝土内部的自由水被带到表面,从而导致水分蒸发后出现收缩,从而引起梁体表面掉皮。

(2)起砂病害

桥梁表面起砂主要是由于温度变化或者浇筑过程中,钢筋发生锈蚀,使钢筋与混凝土结合面被破坏造成的。由于这种病害发生在梁体的混凝土结构上,所以通常被称为“钢筋锈蚀”。这种病害出现后,会使桥梁承载力下降,甚至会影响桥梁结构安全。

(3)开裂病害

桥梁表面开裂主要是由于混凝土强度不够、养护不及时等原因造成的,当裂缝出现后,会导致梁体表面出现麻点、起砂等病害。

3 公路桥梁常见病害的防治措施

(1)做好桥梁结构的耐久性设计工作,尤其是对钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构的耐久性进行设计。要对钢筋混凝土结构进行合理设计,采用符合规定的混凝土材料,提高混凝土的强度和抗渗性能,减少因混凝土收缩和徐变而导致裂缝的产生;对预应力混凝土结构进行合理设计,确保其强度和刚度符合要求,尽量减少由于温度变化而导致预应力损失,保证其工作性能。

(2)建立完善的桥梁检测制度。定期对公路桥梁进行检查,发现桥梁存在病害要及时采取措施处理。要针对不同种类的桥梁病害采取相应的处理措施。例如对钢筋锈蚀引起的裂缝应及时修复;对混凝土强度不足、碳化引起的裂缝应及时修补;对于支座破坏等问题要及时修复。同时还要做好养护工作,制定详细的养护方案,安排养护人员进行检查,及时发现并解决病害问题,提高桥梁使用寿命。

(3)提高公路桥梁施工质量,严格控制施工进度和质量。施工单位要严格按照设计图纸和施工规范进行施工。在施工过程中要加强质量管理,做好现场监督和技术指导工作。同时要制定科学合理的进度计划,并严格按照计划执行;做好材料把关工作,确保材料符合设计要求和规范标准;提高施工人员素质水平和安全意识;加强对质量的监管力度[1]。

(4)加强公路桥梁日常维护工作。应建立公路桥梁养护管理系统,完善相关规章制度。此外还要定期组织人员对公路桥梁进行养护工作,并配备专业技术人员进行指导;同时还要积极开展宣传教育工作,提高全社会对公路桥梁养护管理工作的认识和理解程度[3]。

3.5 桥梁结构设计方面

桥梁结构设计是对桥梁的受力性能和使用性能进行设计,而桥梁结构设计是针对具体桥梁实际情况而进行的,所以在桥梁结构设计过程中应考虑以下几个方面。

(1)重视结构计算理论研究。随着科技的不断进步,人们对桥梁结构设计的要求也在不断提高,所以在进行桥梁结构设计时,要充分考虑计算理论的发展情况。要想使桥梁结构设计更加合理和科学,就必须重视计算理论研究,并结合具体实际情况进行合理应用。这样不仅可以使桥梁结构设计更加合理,同时还可以有效降低由于设计失误而引起的病害问题。

(2)重视耐久性设计。耐久性是影响桥梁使用寿命的重要因素之一,因此在进行桥梁结构设计时要重视耐久性设计。在进行桥梁结构设计时,要根据实际情况进行合理优化和调整,确保其耐久性符合要求。此外还要定期对桥梁进行检查和维修工作,确保其耐久性能够满足实际需要。

(3)重视荷载试验工作。荷载试验是检验公路桥梁强度、刚度以及稳定性等性能的重要方法和手段。因此在进行公路桥梁结构设计时,要充分重视荷载试验工作。此外在进行荷载试验时要确保荷载试验设备、环境以及人员等符合相关要求,同时还要遵循相关规范和标准进行荷载试验。

在进行公路桥梁结构设计时,要充分考虑到抗震性能的影响因素,尽量选择抗震性能好的材料和构造形式,从而有效提高公路桥梁的抗震能力。

3.6 施工质量方面

(1)针对桥梁伸缩缝变形、错位及脱落等问题,要制定出详细的维修方案,并严格按照维修方案进行施工。如果出现上述问题,应及时采取措施对其进行修补。在桥梁出现裂缝后,要根据裂缝的严重程度选择合适的处理方法,若裂缝不太严重则可对其进行简单的修补,若裂缝较为严重则需采用预应力混凝土结构进行加固[3]。

(2)在桥梁工程施工过程中要严格控制原材料质量,确保原材料符合相关标准。在对原材料进行购买时应选择信誉好、实力强的企业。同时还要对相关材料进行严格检验,确保材料符合标准和规定;另外还应加强对原材料的存放管理工作,避免因存放不当导致材料质量下降。

(3)在桥梁工程施工过程中要做好成品保护工作。在施工完毕后要将构件摆放整齐,同时还要防止车辆轮胎、钢桥栏杆等对构件造成损坏;如果构件表面受到污染,应及时进行清洗;构件表面有划痕时应及时对其进行修补,避免因雨水、冰雪等对构件造成腐蚀;同时还要做好混凝土的养护工作,保证其质量符合要求[4]。

3.7 养护管理方面

例如在制定公路桥梁养护计划时,要明确公路桥梁养护计划的编制要求、编制原则,以及养护计划的审批程序等。同时还要建立科学合理的公路桥梁养护管理系统,将公路桥梁管理工作纳入其中,并且还要及时更新相关规章制度,为公路桥梁养护管理工作提供制度保障[5]。

(1)加强对公路桥梁的日常检查和检查结果分析。在对公路桥梁进行日常检查时要充分发挥专业技术人员的作用,并要采取科学合理的手段对公路桥梁进行检测,及时发现病害问题并采取措施处理。同时还要做好记录工作,为后期公路桥梁养护管理工作提供资料支撑。

(2)做好应急抢险工作。在公路桥梁出现病害问题时,要做好应急抢险工作,避免造成人员伤亡和财产损失。应制定详细的应急抢险方案,并组织相关技术人员进行实施。在执行应急抢险方案时要注意确保安全性和可行性,同时要确保措施落实到位、责任落实到人。一旦发现病害问题应立即进行处理,防止病害问题进一步恶化,为后续养护管理工作提供保障。