试论道路桥梁结构病害与加固

试论道路桥梁结构病害与加固

天元建设集团有限公司山东临沂276000

摘要:由于混凝土桥梁是基础设施的重要组成部分。但长期以来,工程界对混凝土桥梁病害的关注不够。但是随着时间的推移,特别是随着各种重型车辆和工程重型运输车辆的不断出现,道路桥梁的荷载不断增加,老桥梁部分老化、损坏或受到原有设计标准的限制。许多混凝土桥梁不能承受原来的设计标准。大多数混凝土桥梁严重受损,或处于超期运营状态。如果不重视桥梁疾病的诊断和治疗,若不重视桥梁病害的诊治,不采取有效的修复加固措施,任由其发展,将对桥梁的安全构成威胁。本文主要探讨道路桥梁常见病害的病因及加固方法。

关键词:道路桥梁;结构;病害;加固方法

道路桥梁施工行业作为我国重点的交通建设事业,在伴随我国快速发展的社会经济进程中逐步发展趋于欣欣向荣之势。针对我国目前桥梁改造的加固市场混乱局面,加强桥梁养护、管理及设计人员与施工技术队伍建设是整顿桥梁加固市场的重要内容之一。特别是在全国基层的桥梁养护、管理及设计与施工人员中,普通桥梁诊断与加固设计知识也是十分重要的。鉴于此,笔者将从道路桥梁结构病害与加固方法入手,以加强措施做好相关管理工作。

1道路桥梁常见病害成因

1.1冻融病害

冻融也是桥梁病害的主要原因之一,影响桥梁结构的承载力和使用寿命。西部地区由于天气原因容易产生冻融现象,长期重复作用容易造成结构裂缝。有些桥梁进行了加固处理,新浇混凝土和后补混凝土结合不好,易产生裂缝,而冻融作用又加剧了这种作用。冻融病害主要由以下几个方面引起:一是自然因素的影响;二是桥梁本身的混凝土施工质量不高,排水设施有缺陷;第三,三是后期养护薄弱。

1.2钢筋锈蚀病害

钢筋发生锈蚀时,锈蚀部分的体积可膨胀至原来体积的10倍以上,从而对周围混凝土形成挤压,造成混凝土开裂、剥蚀、使截面有效尺寸减小,导致结构承载能力下降,锈蚀剥蚀,使截面有效尺寸减小,导致结构承载能力下降。锈蚀的直接后果是钢筋截面面积的减小,对于以钢筋作为抗弯能力。钢筋锈蚀还会降低混凝土对钢筋的握裹力,锈蚀物外流,在结构表面形成锈迹,影响结构美观。

1.3温度变化引起的裂缝

(1)年温差。在一年的四个季节里气温不断变化,但变化相对缓慢。对桥梁结构的影响主要是导致桥梁的纵向位移,一般可通过桥面伸缩缝、支座位移或设置柔性墩等构造措施相协调,只有结构的位移受到限制时才会引起温度裂缝,例如拱桥、刚架桥等。我国年温差一般以一月和七月平均温度的作为变化幅度。考虑到混凝土的蠕变特性,年温差内力计算时混凝土弹性模量应考虑折减。(2)日照。桥面板、主梁或桥墩侧面受太阳曝晒后,温度明显高于其他部位,温度梯度呈非线形分布。由于受到自身的约束作用,导致局部拉应力较大,出现裂缝。日照和下述骤然降温是导致结构温度裂缝的最常见原因。(3)骤然降温。突然的大雨、冷空气侵入、日落等会导致结构表面温度的突然下降,但由于内部温度变化相对缓慢,温度会突然下降,但因内部温度变化相对较慢而产生温度梯度。

2道路桥梁加固的方法

2.1加大截面法

加大截面加固法,也称为外包混凝土加固法,它是在钢筋混凝土受弯构件受压区加混凝土现浇层,增大原混凝土构件截面面积,从而提高构件正截面抗弯,达到加固补强的目的,我们可以通过加厚桥面板或者加大主梁梁肋的高度和宽度来实现。其施工技术相对简单,适应性强,施工手法成熟,能明显提高桥梁刚度,能取得比较好的加固效果,能广泛对一般建筑的梁、板、柱、墙等混凝土结构进行加固。然而,这种方法也有一些缺点。例如,施工的湿作业时间比较长,加固之后的建筑物净空有一定减少,且嵌入的钢筋锈蚀和混凝土劣化的危险性很大。

2.2碳纤维加固法

碳纤维加固法,又称粘贴纤维增强塑料加固法,用一种特殊的树脂将碳纤维粘贴在混凝土结构的表面,碳纤维与原结构形成新的受力整体,使它和被加固截面一同抗拉,从而使结构达到了加固和补强效果。碳纤维片材技术性能指标应满足要求。

这种方法不会增加增加结构自重和截面尺寸,也不会改变净空高度,施工相对方便,不会对原有的道路桥梁结构造成新的破坏,具有良好的耐腐蚀、耐久性和抗疲劳性能,根据受力分析,可以对多层粘贴进行加固,其方向性也可以灵活掌握。例如,高强高效,可以大幅度地提升混凝土结构的延性与承载性能,因此适用范围非常之广。

2.3粘贴钢板加固法

粘贴钢板加固法是指用树脂性粘胶粘接钢板和混凝土结构以达到加固的方法,这种方法主要用于建筑、工厂和桥梁等工程项目。该方法施工速度较快,而且现场几乎没有湿作业或者仅有少量的抹灰湿作业,这使得对于生产和生活的影响很小。此外,加固后对原结构的外观和原间隙高度没有明显的影响,但是这样方法加固的效果在很由胶粘的工艺和性能以及人员的操作水平决定。这种方法适用于那些承受静力作用并且在正常湿度环境中受弯和受拉构件的加固维护。

2.4裂缝修补技术

道路桥梁的裂缝虽然是一种比较不起眼的病害,但是如果长期不进行处理,就会酿成灾难等严重问题。裂缝会大大加速桥梁结构中钢筋的锈蚀和侵蚀,并致使受力截面发生应力重分布、减小受力有效截面、结构应力增大、承载能力降低等。因此,我们应该及时修补裂缝,避免裂缝继续扩大造成更大破坏。裂缝修补的目的在于恢复结构物的防水性和耐久性。

其主要技术有:(1)表面处理法:对于微裂缝,可以在表面涂抹填料及防水材料,以提高其防水性和耐久性。如果是宽度发生变化的裂缝,则应该设法使用有伸缩性的材料。(2)塞缝灌浆法:是在路面加固中用得比较普遍,通过试载及使用观察,效果较好的一种方法。通过喷浆机在裂缝中注入按一定比例配制的水泥(砂)浆、环氧树脂(砂)浆,填塞裂缝、避免钢筋锈蚀并提高结构整体强度的作用。(3)表面喷涂法:指通过凿毛处理的缝隙表面,喷射一层粘度高且密实的水泥砂浆作为保护层,来闭合裂缝的一种修补方法。在喷浆前,需除去结构表面的剥离部分,然后用水将其冲洗干净,最后进行喷浆。(4)充填法:这是一种适合于修补较宽裂缝的方法,具体做法是沿裂缝凿一条深槽,将裂缝内部清理干净,然后在槽内嵌补各种粘结材料,如水泥砂浆、环氧砂浆、环氧树脂硅、沥青及各种化学补强剂等。

2.5桥梁结构加固新方法———锚喷

随着喷雾装置的发展和速凝剂的采用,人们把喷射与锚杆、钢筋网等配合起来使用,促进了锚喷技术的完善。实践证明,锚喷技术可以应用于桥梁上部结构的加固增强。

喷射硅的性能。与普通现浇硅相比,喷射硅在工艺材料和结构上具有许多优势。施工中需添加速凝剂,因而又具有快凝、早期强度高的特点;锚喷技术不用或只用侧向模板,其运输、浇注、捣固合并为一道工序、设备简单、占地面积小、施工机械化程度高、速度快、效率高、节省劳动力;设计较强,即按照加固整治的实际需要可在拱腹下施喷形成各种结构类型;不中断交通。

结语

道路建设是经济发展的必经之路,但桥梁又是道路建设不可缺少的一部分,道路桥梁的建设不仅关系到国民经济的快速发展,而且关系到人民生活质量的提高。在现实生活中,许多桥梁都存在着多种疾病,严重威胁着行人的生命和财产安全。因此,加强对桥梁施工质量的控制,探讨存在的问题是非常重要的。希望在今后的桥梁建设工程中能够提供参考意见,更好地服务社会。

参考文献:

[1]于微.试论道路桥梁结构病害与加固[J].城市建设理论研究:电子版,2011(16).

[2]李昂,杨智淳.浅谈道路桥梁结构病害与加固[J].中国新技术新产品,2016,6(1):95-95.

[3]刘利革.浅析道路桥梁结构病害与加固方法[J].工程技术:全文版,2015(35):00225-00225.

标签:;  ;  ;  

试论道路桥梁结构病害与加固
下载Doc文档

猜你喜欢