摘要:本文針對(duì)橋梁主要病害及其原因進(jìn)行分析和闡述,指出加固的幾種方法。
關(guān)鍵詞:高等級(jí);公路橋梁;病害分析;加固
一、橋梁主要病害分析
中小跨徑的混凝土簡(jiǎn)支梁橋是我國(guó)在很早的高等級(jí)公路上出現(xiàn)的主要橋梁形式,橋梁鋪裝開裂、伸縮縫損壞、鋼筋銹蝕、支座破壞和橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)的病害都是比較常見的幾種病害。
1.橋面鋪裝病害形式及產(chǎn)生原因
現(xiàn)在橋面鋪裝開裂混凝土橋面鋪裝層的病害是比較常見的,主要表現(xiàn)為較規(guī)則的縱、橫向裂縫,不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫及較嚴(yán)重的破裂等。第一,橋面板沒有充足的剛度是很容易出現(xiàn)病害的,并且其發(fā)展相對(duì)比較快的。第二,鋪裝層、橋面板和主體結(jié)構(gòu)的變形存在一定的差異,在這個(gè)過程中,內(nèi)力會(huì)有所增加,縱、橫向裂縫的產(chǎn)生也就是必然的。除此之外,之前建設(shè)的橋梁,因?yàn)槟莻(gè)時(shí)候不能很充分地認(rèn)識(shí)鋪裝功能以及病害,通常情況下,配筋量會(huì)出現(xiàn)偏小的現(xiàn)象,鋼筋直徑太細(xì),鋪裝與承載構(gòu)件的界面連續(xù)不牢靠等問題。
在高級(jí)公路上,鋪裝層危害會(huì)產(chǎn)也別嚴(yán)重的危害。第一,車輛沖擊荷載在鋪裝層的影響下會(huì)不斷加大;第二,沒有很好地防水功能的時(shí)候,主梁中滲入雨水,這樣的話,主梁鋼筋的銹蝕程度就會(huì)很大,這一點(diǎn)會(huì)嚴(yán)重地危害鋼筋混凝土結(jié)構(gòu);第三,設(shè)計(jì)荷載的橫向分布狀態(tài)受到鋪裝層的影響,橫向剛度就會(huì)越來(lái)越小,每個(gè)梁板會(huì)有不均勻的受力,并且主梁的實(shí)際高度也會(huì)不斷減小,縱向剛度減弱,撓度增大。
2.伸縮縫損壞的原因
2.1設(shè)計(jì)不周引起伸縮縫損壞。
2.2選型不當(dāng)引起伸縮縫損壞。
2.3由于橋墩臺(tái)施工及梁(板)預(yù)制尺寸誤差導(dǎo)致實(shí)際板端預(yù)留間隙與設(shè)計(jì)間隙懸殊而引起伸縮縫損壞。
2.4設(shè)計(jì)與實(shí)際伸縮量不符引起伸縮縫損壞。
2.5板式橡膠伸縮縫由于施工誤差或橡膠板破壞引起伸縮縫處嚴(yán)重跳車。
2.6板式橡膠伸縮縫或鋼板伸縮縫由于伸縮裝置混凝土施工先于兩端瀝青混凝土路面面層而引起伸縮縫尾端跳車。
2.7“反開槽法”施工操作不認(rèn)真引起伸縮縫處跳車。
2.8材料選用不當(dāng)引起伸縮縫損壞。伸縮縫的完好程度將直接影響橋梁結(jié)構(gòu)的服務(wù)質(zhì)量,伸縮縫的缺陷會(huì)向結(jié)構(gòu)主體進(jìn)一步發(fā)展,而且嚴(yán)重者會(huì)引起交通事故。所以,伸縮縫出現(xiàn)病害必須及時(shí)維修或更換。
3.鋼筋銹蝕引起的病害
混凝土沒有很強(qiáng)的密實(shí)性,或者鋼筋沒有標(biāo)準(zhǔn)的防護(hù)層,或者受到一定的損害,都會(huì)使鋼筋產(chǎn)生銹蝕的現(xiàn)象。除此之外,鋼筋發(fā)生銹蝕現(xiàn)象發(fā)生的過程中,海洋環(huán)境、大氣中的酸性氣體以及潮濕環(huán)境等都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生一定的迫害。尤其是我國(guó)的南方地區(qū),經(jīng)常性因?yàn)槲廴具^于嚴(yán)重而產(chǎn)生酸雨,本身氣候就較為潮濕,橋梁鋼筋的銹蝕就會(huì)更為快速和嚴(yán)重。而在北方地區(qū)的冬天大部分都是采用撒鹽的方式降低橋面冰凍,混凝土中深入鹽水之后,鋼筋的銹蝕的速度就會(huì)更加快速。
4.橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)易產(chǎn)生的病害
4.1基礎(chǔ)結(jié)構(gòu);A(chǔ)不均勻沉降;基礎(chǔ)的滑移和傾斜以及基底局部沖空;基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)物的異常應(yīng)力和開裂等。
墩、臺(tái)身。各種水平、豎向和網(wǎng)狀裂縫;混凝土剝落、空洞和老化;鋼筋外露、銹蝕;結(jié)構(gòu)變形、移位等。
5.其他常見的病害
支座破壞;混凝土保護(hù)層不足;混凝土失效、疏松、脹鼓、裂紋甚至脫落;混凝土碳化速度快,碳化深度達(dá)到鋼筋表面;防震擋塊損壞;橋頭跳車嚴(yán)重;橋面排水不暢;欄桿及人行道系損壞等。這些病害不僅影響橋梁的美觀,也影響橋梁的使用。
二、加固方法
1.橋面鋪裝加固
1.1局部修復(fù)鑿補(bǔ)法。將水泥混凝土鋪裝層的表面鑿毛,深度以使骨料露出為準(zhǔn);用清水沖洗干凈斷面并充分潤(rùn)濕;涂刷上同標(biāo)號(hào)的水泥砂漿(或其他粘結(jié)材料);最后在橋梁承載能力容許范圍內(nèi)鋪筑一層1~5cm厚的水泥混凝土鋪裝層。
1.2重新澆筑混凝土橋面板。橋面板的碎裂和其他損壞特別嚴(yán)重、混凝土質(zhì)量或施工狀況特別不良,且無(wú)適用的修補(bǔ)方法時(shí),就必須采用重新澆注新的混凝土橋面板的措施。施工時(shí),將原有的行車道鋪裝全部拆除,再將行車道表面清掃干凈,必要時(shí)錨入適量短鋼筋,配置1~2層鋼筋網(wǎng),澆筑整體化混凝土。
1.3橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法。即在舊有橋面板上重新加鋪一層混凝土或鋼筋混凝土補(bǔ)強(qiáng)層。此方法既修補(bǔ)已出現(xiàn)裂縫、剝離等損壞的橋面板,又能加高原有梁板的有效高度,增加梁板的抗彎能力,改善鉸結(jié)梁板的荷載橫向分布,從而提高橋梁的承載能力。
1.4其他方法。如加鋪一層瀝青混凝土,采用混凝土粘結(jié)劑或環(huán)氧樹脂材料修補(bǔ)法,鋼纖維混凝土修補(bǔ)法,聚合物混凝土罩面法等。
2.伸縮縫的維修
2.1U形鋅鐵皮伸縮縫的維修。當(dāng)其鋅鐵皮老化、開裂、斷裂時(shí),應(yīng)拆除并更換為新型伸縮縫;當(dāng)其軟性填料老化脫落時(shí),先清除其縫隙泥土,重新注入新的填縫料;當(dāng)其鋪裝層破壞時(shí),應(yīng)鑿除重新鋪筑,鑿除破損部位應(yīng)劃線切割(或豎鑿),清除舊料后再澆筑新面層。
2.2鋼板伸縮縫的維修。當(dāng)其鋼板變形、螺栓脫落、不能正常運(yùn)行時(shí),應(yīng)及時(shí)拆除并更換為新型伸縮縫;當(dāng)鋼板與角鋼焊接破裂時(shí),應(yīng)消除污垢后重新焊牢;當(dāng)梳齒斷裂或出現(xiàn)裂縫后,也要采取焊接方法進(jìn)行修補(bǔ)。
2.3當(dāng)橡膠伸縮縫橡膠老化、脫落,角鋼變形、松動(dòng)時(shí),應(yīng)拆除并更換為新型伸縮縫。
3.鋼筋銹蝕維修步驟
3.1鑿除松脫、剝離等已損壞部分的混凝土。
3.2對(duì)鋼筋作除銹處理,并清理混凝土面上的灰塵,對(duì)鋼筋除銹后即進(jìn)行防銹處理。
3.3涂以環(huán)氧膠液等粘結(jié)劑。
3.4立模、配料澆筑,或噴漿、涂抹施工。
3.5對(duì)新噴涂或澆筑的混凝土面進(jìn)行表面處理。
三、結(jié)語(yǔ)
本文結(jié)合最近幾年中橋梁加固和改造的實(shí)踐,老橋的加固改造工程做好,這樣就需要深入地分析和研究老橋的設(shè)計(jì)和現(xiàn)狀,針對(duì)病害和使用要求的不同,設(shè)計(jì)出最具有合理性的改造方案,只有這樣,施工改造工程才能夠得到順利的進(jìn)行。加固改造工程不僅不可能降低老橋的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),而且也不可以因?yàn)榘踩珕栴}而放棄老橋的改造。通過實(shí)踐驗(yàn)證,在交通行業(yè)建設(shè)成本降低和橋梁使用年限的提升中,橋梁的改造發(fā)揮著重要的作用。
參考文獻(xiàn):
[1] 肖玉輝,沈立宏.混凝土橋梁病害成因分析及對(duì)策研究[J].中外公路. 2004(01).
[2] 巫祖烈,易志堅(jiān),趙鳳杰.砼橋面鋪裝層病害成因及研究方法探討[J].重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào). 2003(03).
[3] 王緒印,程俊偉,邵寶峰.橋梁多發(fā)病害分析及其維修與加固方法[J].科技信息. 2009(25).
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