鲍慧雨
南通景成交通规划设计咨询有限公司 江苏省南通市 226500
摘要:通过实际调查不难看出,钢筋混凝土简支桥梁的病害是比较常见的问题,主要是发生在简支桥梁修建完成或者投入使用的初始阶段,比较常见的问题具体表现为钢筋锈蚀、混凝土强度较弱、桥梁出现裂缝或者支座变形问题等方面,这些问题的存在可能会给桥梁带来较为严重的负面影响,还会影响桥梁的自身结构稳定性,严重的甚至会影响桥梁的正常使用,桥梁的自身性能降低,桥梁的使用周期缩短。下面该文主要论述了钢筋混凝土简支桥梁较为常见的病害问题,然后结合病害问题提出针对性的防治对策,以期降低桥梁病害的发生率,提升桥梁的使用安全可靠性。
关键词:钢筋砼;简支桥梁;病害问题;防治
随着我国交通运输行业的迅猛发展,我国的桥梁建设数量也在不断提升,桥梁设计中存在一些问题,桥梁施工模式不够科学,交通压力越来越大,这些都会造成桥梁病害的发生。基于此,本文主要论述了钢筋砼简支桥梁的常见病害,然后提出了针对性的处理方法,希望能够有效提升桥梁病害的预防有效性,提升桥梁的综合性能,并延长桥梁的使用周期。
1 造成简支梁桥常见病害的主要原因
(1)钢筋锈蚀问题。混凝土钢筋锈蚀问题主要是由于钝化膜遭到破坏,混凝土出现碳化问题,受到氯离子的影响,钢筋表面受损,碱性化膜也受到了负面影响,在水分及氧化的作用下,钢筋会出现腐蚀现象。钢筋锈蚀后,其体积会出现膨胀,同时混凝土会沿着钢筋的纵向出现缝隙,破坏钢筋与混凝土之间的黏结力,减少钢筋截面面积,导致钢筋结的承载力下降,出现变形或缝隙变大等问题。如未能及时维护,腐蚀效果会进一步加剧,进而破坏钢筋结构。此类病害通常发生于砼表面,由于蜂窝、露筋、空洞等现象的存在也会发生此类病害。
(2)混凝土强度较弱。影响桥梁强构抗力的原因有很多,其中重要的是混凝土自身材质强度,从桥梁的使用持久性角度来看,混凝土强度较高可以避免出现裂缝问题,还会提高混凝土与钢筋的黏结性。一旦出现裂缝,钢筋的锈蚀会逐步恶化,同时还会导致锈蚀时间提前。而混凝土与钢筋的黏结性下降则会降低桥梁结构的承载能力。
(3)造成桥梁裂缝的相关原因。一般来讲,桥梁在正常使用过程中更加容易出现纵向裂缝,这主要是由于张拉力过大或者混凝土质量不达标造成的。有些桥梁在运营十几年后还会出现纵向力筋裂缝,这是因为碱料发生反应而导致混凝土的承载力下降。通常是在受力钢束部位出现裂缝,因此,常会出现纵向钢束锈蚀的现象,严重破坏了桥梁的结构。横向裂缝。在桥梁运营期内,由于超载以及预应力损失超出预计等原因会导致出现横向裂缝。徐变上拱现象也会导致桥梁的上翼缘出现横向裂缝,随着徐变的发展,裂缝会进一步扩大,桥梁上负载增加时,裂缝会呈现暂时闭合的状态。主拉应力方向斜裂缝。在桥梁跨度的四分之一处的腹板上,由于产拉应力方向的抗裂安全储备不充分,会导致主拉应力方向斜裂缝的出现。
(4)造成混凝土表面缺损问题的原因。在桥梁投入正常使用后,受到强大外力作用的影响,桥梁的各个零部件可能会出现缺失或脱离的问题。桥梁建筑混凝土材料的风化以及碳化物理化学作用的发生,是混凝土出现剥落或疏松问题的直接原因,还会出现掉楞、缺角以及桩基沉降等问题。如果混凝土表面缺损严重导致保护层的厚度不足,进而引发钢筋锈蚀问题的发生,病害情况将会进一步加剧。
(5)铰缝破损问题对简支桥梁的负面影响。简支桥梁的重要组成部分就是简支梁板,工作人员主要是借助铰缝完成不同预制板之间的横向连接。简支梁板的不同预制板通过铰缝横向连接。由于连接方式不同,可以分为大铰缝连接与小铰缝连接两种方式。预制板进行大铰缝连接时,桥梁的底部以及顶部都用钢筋相连接,在连接完成后还要浇筑铰缝混凝土,以使预制板成形。不同的预制板之间是通过铰接板梁法进行内力的横向传递的,横向内力主要作用于铰缝混凝土之上。预制板进行小铰缝连接时,主要是运用钢筋将预制板的顶部进行连接,再浇筑槽口混凝土以保证铰接板成形,也是采用铰接板梁法模向进行内力的传递,此时,下部的铰缝宽度以1cm 为宜,铰缝内并未添加混凝土。在浇筑铰缝混凝土时,由于铰缝的施工空间较小且内含钢筋,因此浇筑密实度不佳,如果桥梁运营时车辆的负载过高,则会导致出现裂缝,进而使预制板出现变形,发生铰缝混凝土脱落等问题,还会导致铰缝混凝土与桥面铺装层混凝土之间出现裂缝,出现单板受力的情况。铰缝一旦发生渗水,就会导致铰缝内混凝土出现龟裂,同时还会引发钢筋锈蚀问题,预制板之间的连接性受到破坏,使每个预制板的横向分力超过负荷。
(6)支座变形问题给简支桥梁带来的负面影响。简支桥梁上下部分的连接主要是依靠支座,如果支座出现脱落、受力不均匀或者变形等问题,就会影响简支桥梁的正常使用。一旦出现支座严重变形现象,桥梁上部结构的稳定性会遭到破坏,更易出现裂缝。
2 简支梁桥病害的处理方法
(1)简支梁桥的日常清理。工作人员定期清理简支桥梁不同结构的垃圾或杂物,有助于及时解决简支梁桥自身结构的病害问题,坚持日常养护可以保障后期加固处理工艺的正常进行。如梁体砼出现空洞、蜂窝或麻面等问题时,可以先进行松散部位杂物的清理,再用环氧砂浆进行修补加固。
(2)及时处理简支梁桥的裂缝问题。工作人员在处理简支梁桥的裂缝问题时,应全面考虑简支梁桥的自身结构特点,遵循技术规范标准封闭裂缝并进行注胶处理。如果裂缝宽度过大,则可以使用压力灌浆法进行环氧树脂胶的注入,加固时选用粘帖帖钢板或碳纤维布作为加固材料。如果桥梁的承载能力较差,则可以采用体外承应力加固的方式促进桥梁承载能力的提升,保障桥梁的正常运营。
(3)充分发挥静压桩的作用。简支梁桥的基础结构出现沉降问题,将会造成桥梁下部结构出现裂缝,此时可以采用静压桩提高地基的承载能力,使地基的沉降情况得以缓解,避免裂缝的继续扩大。
(4)不断强化桥梁的预防性养护力度。在桥梁病害出现之前采用科学的预防性养护对策,能够有效降低桥梁病害的发生率,延长桥梁的使用寿命,提高桥梁的使用性能。如果桥梁建设完成后发现其存在一定的设计缺陷,此时可以通过预防性养护的方式提高桥梁的使用期限。常用的养护方式有:封闭裂缝,对混凝土的缺损情况进行修补;及时进行污染部位的清理;混凝土的保护层较薄或出现较大缝隙时要进行防水处理,注意环境湿度较大的部位也要做好防水处理。及时维修渗水及漏水部位;定期清理维护伸缩缝;清理水泄水口及雨水管,保障水路通畅;清理与维护桥梁支座;清洁与油饰钢结构以及所有金属构件避免锈蚀;维护护坡等其他结构。
3 结束语
该文主要论述了简支梁桥发生病害的引发因素,然后提出了针对性的处理方法,希望能够提升桥梁的自身安全稳定性。应定期进行桥梁的检查与养护,实时了解桥梁的情况,采用预防性养护的方式提高桥梁的性能与寿命,提高桥梁结构的承载力,保障桥梁的运行安全。
参考文献:
[1]刘尚.新型钢筋混凝土结构桥梁防腐蚀技术探讨[J].黑龙江交通科技,2019(3):86- 87.
[2]蔡信团.论钢筋混凝土结构施工和使用中出现裂缝的原因及处理[J].江西建材,2017(8):108.