道路桥梁工程常见的结构性病害与加固技术 刘大伟

发表时间:2020/7/3   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:刘大伟
[导读] 摘要:近年来,我国的公路桥梁建设得到了突飞猛进的发展,据统计,截至2014年,我国公路桥梁已经达到了74.71万座,其中,20世纪80年代修建的公路桥梁就有10万座。
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        摘要:近年来,我国的公路桥梁建设得到了突飞猛进的发展,据统计,截至2014年,我国公路桥梁已经达到了74.71万座,其中,20世纪80年代修建的公路桥梁就有10万座。随着时间的推移,公路桥梁也在不断地老化,其中一些桥梁也普遍出现了一些病害问题,这些病害也为行车的安全带来了隐患。近年来,由于桥梁结构病害而引发的交通安全事故屡见不鲜。基于此,以下对道路桥梁工程常见的结构性病害与加固技术进行了探讨,以供参考。
        关键词:道路桥梁工程;结构性病害;加固技术;分析
        引言
        目前,我国交通压力越来越大,道路桥梁工程的质量正面临着严峻考验。必须针对道路桥梁工程的常见病害采取加固措施,进而提高道路桥梁的工程质量。道路桥梁工程在使用中会受到各种因素的影响,容易产生各种病害现象,主要分为两类:一类是功能性病害,是由于设计过程中存在的问题导致的,病害主要有裂缝、坑陷,等等。另一类是结构性病害,是道路桥梁工程整体上出现的病害,结构性病害潜伏期较长,不易发现。
        1道路桥梁加固技术的作用及意义
        道路桥梁的加固降低了道路桥梁存在的危险性,保障了交通出行,这也是对道路桥梁安全以及市民人身财产安全的一种保证。同时,因为在加固过程中节省了拆除旧桥梁、重新建设新桥梁的相应费用,从另一方面来讲,道路桥梁的加固更是延长了道路桥梁的使用寿命,所以道路桥梁的加固技术为政府节省了一笔庞大且不必要的开支,有效促进了城市的经济建设。而加固道路桥梁作为基础设施建设的完善不仅仅可以提高人们的生活质量,更是提高了政府在民众心目中的公信力。在经济方面,通过加固道路桥梁可以使交通网更加发达、完善,促进当地各个经济圈的交流,促进当地经济发展。而经济发展变相地也能够促进当地道路桥梁建设的发展,二者之间相辅相成、相互促进,形成了一个理想的良性循环。而且从社会角度考虑,道路桥梁的加固可以节约拆除旧桥改建新桥所产生的时间,避免了大范围拆建时造成的交通拥堵,保障道路通畅,市民出行便利,减轻社会负担。在生态建设方面,道路桥梁的加固避免了拆建时所产生的建筑垃圾废料,同时也避免了噪声污染、粉尘污染等环境问题,为生态环境保护做出一定的贡献。
        2道路桥梁常见的结构病害
        2.1地基不均匀沉降病害
        地基不均匀沉降病害是道路桥梁常见的结构性病害之一,是指由于地基的不均匀沉降而造成道路桥梁结构被破坏,从而出现桥面裂痕,甚至是桥体坍塌。造成地基不稳发生沉降的原因主要包括设计存在不足,施工材料和施工方法不符合实际要求,前期勘察监测不到位,准确度不够。
        2.2混凝土出现碳化问题
        混凝土出现碳化问题是一个十分棘手的问题,混凝土在同空气中的CO2发生接触后,会发生相应的化学反应,生成CaCO3,进而会造成道路桥梁出现混凝土炭化的情况,降低了PH值,而在施工过程中,如果道路桥梁没有进行混凝土内部钢筋的防腐操作的化,钢筋就非常容易出现腐蚀的问题,进而致使道路桥梁出现结构问题,这一问题较为严重,是十分难以解决的病害,对于道路桥梁的质量造成了非常大的侵害。
        2.3路桥裂缝病害
        路桥裂缝病害主要出现在路桥表面的铺装层,造成这种现象的原因主要有三点:(1)道路桥梁工程长时间暴露在外界环境中,铺装层受温度的影响较大,容易热胀冷缩,从而形成无法自行恢复的裂缝。(2)交通运输车辆的增多使道路桥梁的负荷越来越大,当超出道路桥梁负荷的范围时,路面就会受到严重磨损和挤压,从而导致裂缝的出现。(3)在道路桥梁工程的建设过程中,混凝土配比的失误会降低工程质量,会在使用初期就出现严重的裂缝,之后,裂缝会越来越大,甚至会导致地面塌陷。


        3道路桥梁的常见结构病害的加固技术应用
        3.1强化桥梁结构质量
        对于路桥地基沉降问题以及桥梁结构变形及裂缝问题,主要还是要提升桥梁的载重力,可以相应地增加桥体纵梁的数量,一次提升跨度,进而提升桥梁的载重力。同时,也可以相应地扩大桥梁面积,如通过桥体钢筋的增加来提升载重力。另外,针对桥梁设计和施工的不足造成的沉降问题,要不断改进设计方案,优化桥梁结构设计。同时,也可以相应地改变结构体系,通过加固增设支撑或者桥墩,将简支变成连续的或者在梁下增加钢架等加劲梁或叠合梁,以减小梁内控制截面峰值弯矩,提高承载能力。
        3.2裂缝的修补技术
        (1)表面处理法该方法的主要步骤较简单,只是将用来修补的防水材料涂抹在出现裂缝的桥梁部位,提高它的防水性能以及耐久性,而如果现有的裂缝的宽度会发生变化,那么所选的填补材料也应该具有良好的伸缩性。(2)注浆法该方法的主要步骤就是向裂缝内注入填补材料(通常为水泥或者树脂),以提高桥梁的耐久性。而在现阶段进行该步骤所用到的材料一般为树脂(普遍采取环氧树脂),并将其通过低压低速的方法注入到裂缝之中。在注入的树脂中如果加入钢钉等材料,可以增强修复成品的整体性,防止裂缝扩大。(3)充填法该方法一般用来修补桥梁上出现的较宽的裂缝,主要步骤就是在裂缝上先凿出一道足够长的深槽,然后将用来修补的具有粘性作用的材料(如水泥和环氧砂浆等),还可以用到沥青以及树脂等具有一定化学性质的补强剂。(4)表面喷涂法运用该方法前先需要将裂缝表面进行凿毛处理,然后在表面喷上一层水泥砂浆,将裂缝进行封闭处理。在喷浆前要先清除桥梁表面剥离出来的部分,然后利用水流进行冲洗,在保证基层足够湿润之后才可以继续进行喷浆操作。
        3.3桥梁结构上部的加固
        桥梁上部结构的加固主要是防止混凝土的碳化和裂缝,保护支座与钢筋。对混凝土的保护主要是在设计的过程中增加保护层的厚度,选择合适的水泥品种,控制水灰比以减少混凝土中自由水的含量,及时养护并适当添加外加剂。而对于裂缝的问题则需要从裂缝产生的原因对症入手,主要的手段有加大板厚或者梁截面,提高配筋率来抑制裂缝的发生;在施工的过程中需要在混凝土中添加一定的外加剂来确保混凝土的质量,进而防止开裂,尽量选用标号高的、后期强度大的水泥,同时还需要严格地控制砂的使用;在搅拌混凝土时要严格控制混凝土的温度,减少温度效应对裂缝的影响。对于钢筋的锈蚀,应当加大钢筋保护层的厚度,控制混凝土的密实度,尽量使其中没有空隙;也要控制好氯离子的含量;严格地控制裂缝的产生,防止水通过裂缝渗入内部,与钢筋接触加剧钢筋的腐蚀。钢筋与混凝土是相辅相成的,钢筋会抑制裂缝的产生,同时,混凝土对钢筋也有一定的保护作用。对于支座,需要提高支座的质量,及时地对支座进行维护检修,及时清除支座周围的垃圾,并及时处理脱空的支座。
        结束语
        道路桥梁出现的各种结构病害会对道路桥梁的结构产生非常不利的影响,进而影响道路桥梁的质量,不但影响行车安全,也会极大地降低道路桥梁的使用寿命。也正因为如此,在设计、施工以及后期养护过程中,一定要强化对各种结构病害的认识,然后针对性进行加固,只有这样,才能够更好地提升道路桥梁的质量。
        参考文献
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