公路桥梁简支空心板桥梁病害处置措施

发表时间:2020/6/2   来源:《基层建设》2020年第4期   作者:王平
[导读] 摘要:在经济发展的今天,公路桥梁作为公共基础设施,对社会、国民经济和大众日常生活至关重要,它不仅体现着国家的经济实力,并且是现代化科技发展的重要标志。
        丽江公路局永胜公路分局  674200
        摘要:在经济发展的今天,公路桥梁作为公共基础设施,对社会、国民经济和大众日常生活至关重要,它不仅体现着国家的经济实力,并且是现代化科技发展的重要标志。而在公路桥梁的建设中,简支空心板桥是必要的组成部分,它关系到整个公路桥梁的使用效果。然而在日常的使用中,受多方面因素影响,公路桥梁中的简支空心板桥梁存在诸多病害,如果没有得到及时的预防和处理,病害会引发严重的交通事故,造成人员伤亡和经济损失。因此在公路桥梁的建设中,针对简支空心板桥梁的病害要创建相对应的处置措施,从而降低病害对公路桥梁的影响。
        关键词:公路桥梁;简支空心板;桥梁病害;处理措施
        在公路桥梁建设中,简支空心板桥梁是比较常见的一种结构形式,它具有构造简单、受力准确、用才经济等多种优势,因此在我国公路桥梁的建设中,简支空心板桥梁应用非常广泛。但是在经济大力发展下,交通运输业规模扩大,大型重载车辆不断增多,很多时候荷载超过了公路桥梁的承受范围,这导致简支空心板桥梁存在诸多病害。同时环境的侵蚀、材料的老化以及使用年限的增长等也是简支空心板桥梁发生病害的相关因素,为了预防和处理病害,建设人员要明确关键性的病害,从而制定系统、科学的应对策略。本文即以公路桥梁简支空心板桥量的危害为主要内容,分析主要存在的病害种类,进而对公路桥梁简支空心板桥梁的病害提出相关的应对措施。
        一、公路桥梁简支空心板桥梁的主要病害
        桥面板和铰缝是简支空心板桥梁受力结构的承担部分,其中梁板间的传递由铰缝来承担,而且它还会有效解决移动这一问题。如果说铰缝的横向联系被减弱,那么实际的受力情况就会脱离已经设定好的梁板间的系统受力模式,导致梁板间各部分之间的受力无法均匀,这进一步会增大铰缝的内力,提高铰缝破坏的速度。总体来说,公路桥梁简支空心板存在的病害有多种类型,包括空心板铰缝脱落、支座脱落、单向板受力、桥梁板底裂缝等病害。在公路桥梁建设的过程,要针对不一样的病害进行全面分析,制定有效的解决措施,从而保证公路桥梁的安全性和稳定性。
        (一)支空心板桥梁铰缝病害
        在简支空心板桥梁的建设中,铰缝危害是较为常见的病害之一,同时也是一种典型的病害。其中铰缝的主要病害有两种。第一种是铰缝的直接病害。因为在桥梁建设中,铰缝并不是一种非常明显的工程,它存在的隐蔽性促使开裂病害难以直观地看到。通常铰缝直接病害会出现渗水现象,其中的一些腐蚀性盐业会破坏铰缝中一些混凝土的性能,而且也会锈蚀钢筋,在长期的破坏和锈蚀下,混凝土会发生掉落、脱空等现象,严重的情况下铰缝之中的钢筋会发生断裂等问题,这会给简支空心板桥梁的整体结构带来安全隐患。第二种是铰缝开裂导致的桥面铺装层发生凹陷和坍塌等病害。在公路桥梁的铺装间层中,混凝土结合面的粘性并不强,而且抗剪水平并不高。所以铰缝混凝土的开裂除了会导致桥面铺装层产生横向裂缝,还会促使桥面铺装层顺着铰缝的纵向发生开裂现象。如果铰缝的病害不断延展,其上部桥面的铺装层就会发生凹陷以及坍塌等现问题,严重情况下二次病害会被引发。
        (二)简支空心板桥梁板底裂缝病害
        简支空心板桥梁存在的板底裂缝病害一种是纵向的裂缝,另一种是横向裂缝。其中纵向裂缝出现的数量较多,而且非常容易发生。如果说地板纵向裂缝贯穿较为严重,通常会顺着一个方向横穿到全部的主梁地板,在它的周围区域里会发生锈迹、渗水等状况。要是地板裂缝没有发生贯穿,那么这些没有连接在一起的裂缝就会呈现出集中性特征,即在局部出现裂缝。此外,地板纵缝病害发生,一部分的原因是主筋被锈蚀,从而自身的抗剪和抗拉效应减弱,从而导致了底板的拉应力大大提升,裂缝由此产生。板底横向裂缝病害主要在底板的跨中位置产生,并且会沿着跨中向两侧延展,通常裂缝的宽度较小。
        (三)简支空心板桥梁空心板所产生的危害
        空心板所产生的危害有很多,比如板内积水、单板受力等。以板内积水来说,在使用公路桥梁的过程中,板顶会出现裂缝空洞,这时候水会从铺装层渗入到空心板之中,进而在内部蓄积,这一方面提升了桥梁的恒重力,另一方面也会严重影响桥梁结构的安全性。另外是单板受力,空心板桥梁依靠纵向的铰缝横向进行连接,然而铰缝的质量可能在施工的过程中存在不达标现象,或者是车辆荷载力超过了标准,进而会导致铰缝效力损失,发生单板受力,出现混凝土铰缝脱落和开裂等问题。在失去效力的铰缝情况下,桥梁整体的受力就会发生变化,形成单向板受力状态,这样一来,公路桥梁中的每个空心板所要承受的力就会提升,这在很大程度上增加了板底开裂的几率,公路桥梁整体的稳定性和安全性就难以得到保障。
        (四)简支空心板桥梁支座病害
        支座病害的主要表现有支座设置不恰当和支座脱空等。简支空心板中的一块预制板一般会设置4个插座,两侧分别设置两个。因为主梁预制和安装的精度不充分,促使一些支座的部件出现脱落或者是移动的现象,最终会使支座滑落原有的位置,而这种现象主要是公路桥梁施工所造成的。如果说安装的位置没有达到标准的要求,在重力的影响下主梁就会发生变动,从而破坏原有桥跨的结构。


        二、公路桥梁简支空心板桥梁病害处理措施
        公路桥梁在使用一段时间之后,其会出现一定程度的轻微损伤,使用功能依旧会体现,为了防止公路桥梁进一步出现严重的损坏,必须对简支空心板桥梁进行加固,并且需要维修。因为公路桥梁的建设有多种类型,这决定了加固维修的费用会存在差异性。通常一些公路桥梁的加固和维修占全新公路桥梁建设项目费用的30%左右。所以,是否要对公路桥梁进行加固维修要全方位进行科学考虑。针对简支空心板桥梁病害加固维修,要灵活选择适宜的加固方法,从而做好病害防范工作,提升公路桥梁的使用效果,延长公使用寿命。
        (一)预应力CFRP板加固方法
        CFRP是一种碳纤维加强的复合型材料,因为碳纤维是一种新型的材料,它的性能非常强,所以在很多领域被使用。对比传统的钢材,CFRP这种材料在强度上非常高,而且具有耐腐蚀性的性能,所以在公路桥梁的加固中,CFRP具有一定的优势。在传统的碳纤维布加固模式中,需要在特定的情况下才能够保证碳纤维布发挥实际效能,即受拉区的混凝土能够上升到标准的屈服强度。然而预应力CFRP加固的办法,提前落实预应力,能够在很大程度上发挥这种材料的实际功能,不仅可以提升自身结构的承载水平,还能够防止受拉区混凝土发生开裂问题。
        (二)去梁增肋法
        简支空心板桥梁的横向连接并不强,而且抗剪性能较弱。当下大规模的交通作用力下,空心板桥所具有的铰缝能力就会丧失,导致空心板受力转变,形成一种单向受力的状态,致使公路桥梁的损害程度上升,而采用去梁增肋的方法进行加固,能够将空心板中破坏程度非常严重的空心板去除,没有去除的空心板在原有的公路桥梁规定范围内再次进行排列。这时的旧板之间会产生一定的空隙,在这之中增加混凝土的梁肋,它和旧的空心板结合共同承担荷载,这可以增强整体结构的稳定性和刚度,强化公路桥梁的使用效果。
        (三)体外预应力加固方法
        结构的横向联系是简支空心板桥的关键性问题,所以空心板铰缝和桥面铺装这两个结构会相应出现一定的损坏。而体外预应力加固技术的理念是将横向的槽钢放置在空心板底部,而在槽钢内部放入槽钢线,将钢筋进行绑扎,然后借助铰缝在桥面上固定槽钢,而槽钢两侧的固定则由钢板焊接来完成。可以说,这种技术能够均衡张拉,然后加固钢绞线是最后一项重要的封锚工作。为了预防钢绞线在使用过程中发生锈蚀,执行完张拉活动之后,要将混凝土灌注在钢槽内部。在公路桥梁的建设中,为了预防简支空心板桥梁病害,要采用一定的方式增强公路桥梁的抗剪能力,因此布置完横线预应力筋之后,在公路桥梁铺装层进行铺装,完成相应的钢筋布置工作。相对来说,体外预应力加固方法具有非常明显的加固作用,能够大大提升公路桥梁的抗剪水平,并且增加公路桥梁的使用期限,然而这种方法有着复杂的施工技术,并且维修的成本支出较大。
        (四)对空心板加固维修办法的完善
        公路桥梁简支空心板桥梁有多种病害,为了能够预防并且解决这些病害,对公路桥梁加固的措施有多种,按照不同类型的公路桥梁建设以及病害的威胁程度,加固的办法各有优势和缺陷,要对此进行不断地完善。首先如果公路桥梁铰缝破坏非常的严重,最好采用去梁增肋这种处理技术进行加固,在桥梁宽度不会发生变化的状态下,再次设置空心板并且浇筑混凝土肋梁。其次,假如公路桥梁建设的过程中,铰缝的损害程度不明显,可以利用压力注浆的方式对产生的裂缝进行修补。最后,为了加强简支空心板桥梁中空心板的横向连接面,在公路桥梁建设空心板桥的时候,将横向预应力设置在梁底板中。
        结语
        在公路桥梁的建设中,简支空心板因为自身所具有的多种优势,应用较为广泛。但是随着年限、环境等方面的影响,简支空心板桥梁出现了很多危害,包括铰缝病害、梁板底裂缝病害以及支座病害等。要防止并且解决空心板桥梁病害,要采用加固维修的方法,比如CFRP板预应力张拉法、去梁增肋法、体外预应力张拉法等,并且按照公路桥梁的实际情况进行维修,以此降低病害发生的几率。
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