公路桥梁常见病害与维修加固董超

公路桥梁常见病害与维修加固董超

西安市市政建设(集团)有限公司陕西省710014

摘要:公路桥梁病害的出现,不仅会影响公路桥梁的正常使用,并降低其使用寿命。为此,分析了公路桥梁结构常见病害及成因,阐述了公路桥梁加固的必要性,探讨了公路桥梁结构加固技术,包括提前做好勘察和设计工作、完善桥梁自身结构、合理采用加固方法等。

关键词:公路桥梁;常见病害;维修加固

引言

道路桥梁工程在现实的过程当中仍然存在着很多问题,比如道路桥梁工程的养护意识不强、施工质量没有达到相应的标准等等,城市道路桥梁在建设的过程当中会涉及到很多内容,工程任务量比较大,所以对于施工人员的技术要求非常高。在道路桥梁工程施工以及养护方面存在着很多问题,需要根据工程的实际情况对问题进行详细的分析并做出适当的处理。

1公路桥梁结构常见病害

1.1铁蚀病害

钢筋是公路桥梁的基础材料之一,暴露在空气中很容易发生腐蚀。在现实生活当中,钢筋腐蚀具有很多危害,通常钢筋表层具有致密的氧化膜,可以阻隔空气,有效防止腐蚀,但是由于外界环境的影响,氧化膜很容易发生破坏,使钢筋发生连锁腐蚀,容易变得没有刚性。空气中的二氧化碳越多,钢筋腐蚀速度越快。长期暴露在二氧化碳环境当中,雨水渗入会使钢筋氧化膜发生破坏,酸性液体还会进一步加剧钢筋腐蚀。钢筋是桥梁的重要部分,对桥梁的抗拉、抗剪性能起决定作用,一旦发生腐蚀,钢筋的整体性能大大降低,桥梁的整体承载能力也会降低。

1.2桥梁裂缝

①主拱圈裂缝有主拱圈中波纵向裂缝、肋、波连接处裂缝、拱肋裂缝、横系梁裂缝;②主梁裂缝多发生在锚跨中部梁的下缘及悬臀梁根部上缘;③墩台身裂缝于道路桥梁服役早期出现,且随着服役时间的增长,裂缝会出现白色晶体析出物;④牛腿裂缝以竖直裂缝和斜裂缝为主,多发生在悬臂孔的主梁牛腿上;⑤路面铺装开裂主要表现为网状裂缝、纵向裂缝和横向裂缝。

1.3端头局部破损

端头主要是指桥梁的断头位置,端头局部破损主要表现在破裂、损坏等现象,出现这种病害问题主要是桥梁端头发生了塑性变形,由于变形作用导致桥梁应力结构产生变化,降低桥梁的使用寿命。出现端头局部破损的原因实在施工过程中选用的材料质量较差,无法达到设计预期的强度与稳定系数。与此同时,在设计过程中,对于桥梁的缩量值计算不准确,所选用的材料和施工技术无法满足工程实际需求,公路桥梁无法承受运转状态下车辆带来的负荷作用,从而引发隐患问题。

1.4支座病害

(1)支座安装位置出现偏移,影响桥体使用的稳定性。(2)支座出现脱空现象,支撑力严重下降。(3)支座与桥体的之间的胶体发生开裂:现在很多的桥梁都采用橡胶支座,时间一长,由于外界环境的影响很容易出现变形、开裂现象,承载力度大大下降,导致引发安全事故。(4)支座出现老化、剥落现象,影响美观同时降低桥面的荷载性。

2公路桥梁加固的必要性

(1)可以实现比较好的经济效益公路桥梁属于大型工程,投资大、规模大,合理加固桥梁可以延长其使用寿命,并有效节约成本投入。因此,进行桥梁加固可以实现比较好的经济效益。通过应用公路桥梁加固技术,还可以对原有桥梁进行加固拓宽,避免拆除旧桥重建新桥而增加的工程投入。实施加固期间,无需中断交通,可维持桥梁正常运营,对社会活动造成影响很小,实现最大经济效益。(3)推动我国交通行业持续发展公路桥梁的加固更加注重技术、工艺、工序。相比修建一座大桥,进行桥梁加固,需要综合考虑大桥的局部和整体性,需要在不增加桥梁额外负担的情况下进行加固,这是一项十分考验技术水平的工作。加强对桥梁加固技术的研究,可以提高道路施工水平,推动交通行业的发展。

3公路桥梁加固方法

3.1碳纤维加固法

碳纤维近年来常见于混凝土结构的桥梁加固,加固方法基于混凝土的结构原理,即钢筋与混凝土之间良好的协调性,以及钢筋在弹性模量与抗拉强度上的优越性。粘贴碳纤维法就是指利用碳纤维的高强度与相近的弹性模量,将粘结树脂涂布到混凝土上,使碳纤维与混凝土结合,提高混凝土强度的方法。采用这一方法时,要注意以下步骤,首先,利用环氧树脂对具有表面缺陷的混凝土进行填补,同时对表面进行清洗和打磨,使其露出完全清洁和光滑的表面,保证碳纤维处理的有效性。其次,在碳纤维的涂布之前,应先使用环氧树脂涂料进行基层加工,这一方法是为了提高混凝土与树枝的粘合力,对于涂布后仍显现出的表面孔隙,要使用腻子处理并再次打磨,避免粘贴时表面接触不充分。碳纤维片的粘贴前后都要用粘结剂进行处理,且贴片效果受操作人员技术水平影响很大,因此需要在严格的技术标准下进行。碳纤维粘贴完成后,还需要一段时间的维护,需考虑温度、天气及人为因素的影响,保证其稳定性。此外,对修补后的区域还可进行其他性能处理,以满足加固的额外要求。

3.2预应力加固法

针对道路桥梁结构在施工的过程当中因为受到损害而很难保障工程的安全性问题,就必须加强对道路桥梁结构的加固。在进行加工处理的过程当中主要是对道路桥梁的结构性能进行改善,或者是有效的提升道路桥梁构件的刚度,这样就可以有效地提升工程的承载能力,对道路桥梁起到一定的加固作用。在道路桥梁加固具体施工的过程当中,经常采用两种施工方法,一种是加固体外预应力技术,另外一种是对相关构件进行改造的预应力技术。前者主要是通过对道路桥梁增加一个钢筋或者是使用型钢材料制成的撑杆来有效增加道路桥梁的承载能力,这样就可以对道路桥梁进行有效加固,同时还可以在一定程度上提高构件的抗裂能力;后者主要是通过加强道路桥梁构件预应力,有效的提升构件的拉应力,这样就可以使道路桥梁在承重的过程当中具有一定的应变能力。

3.3加大截面加固法

加大截面加固法的原理是通过混凝土包裹原有桥梁来增加其承载截面,并增加一定的配筋来实现对桥梁的加固目的。这种方案实施起来比较简单,主要应用在桥板面和主梁的位置,是目前应用最多、技术经验比较丰富的一种加固方法,对于小跨径的T梁板或板桥加固效果较好。

3.4桥面铺装加固法

桥面铺装加固常见的方案有:局部修复、重新浇筑、增加桥面补强层三种方案,一般根据实际情况来选取。局部修复法是将水泥混凝土表层凿毛直至露出骨料,然后清理断面杂尘,用清水清洗并润湿,填充上同标号的砂浆混凝土。这种方案常应用在桥面破损面积比较小的地方,需要注意的一点是要将施工控制在桥梁承受能力的范围内。重新浇筑方案主要针对桥面大面积破损或原有水泥质量和施工操作不当引起的桥面质量差的情况。此时需要将原有行车路面铺装全部拆除,并进行清扫,根据需要配置钢筋,重新浇筑,使桥梁具有比较好的整体性。桥面补强层法针对的是路面出现裂缝或者剥离的情况,在原有表层加铺混凝土或钢筋混凝土补强层,从而达到加固目的。此种方法能够大大提高桥梁的抗弯性能,对于提高桥梁承载能力具有非常好的效果。

结语

在对公路桥梁进行维修加固过程中,相关的工作人员要不断的解放思想,同时,在维修加固理念上也要进行转变,加强预防性维修加固知识。桥梁病害的发生不会在短时间内形成,桥梁维修加固市场化能够更好的提高维修加固的效率。桥梁维修加固体制在不断发展过程中,管理方法也在不断的提高,在这种情况下,要不断的总结工作经验,同时,对维修加固工作要进行细致的观察,对以后公路桥梁的维修加固事业也能更好的起到推进作用。

参考文献

[1]经析林,谢华鸾.既有混凝土桥梁病害调查及成因分析[J].中外公路,2005(01).

[2]常军辉.公路桥梁的养护与维修加固探讨[J].交通世界(建养·机械),2015(12):44-45.

[3]李航.高速公路桥梁加固施工技术与及质量控制探究[J].黑龙江交通科技,2015(5):119.

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