摘要:近年来,随着经济发展和广大桥梁建设者的精心设计和施工,我国交通基础建设得到迅猛发展,各地兴建了大量的公路桥梁,我国的建桥水平也已跃身于世界先进行列。然而,在桥梁建造和使用过程中,因结构病害而影响工程质量甚至导桥梁垮塌的报道屡见不鲜,要解决这一问题,需要桥梁建设者对桥梁结构病害的成因及桥梁加固的方法进行研究与探讨。 关键词:公路桥梁;结构病害;耐久性 1.公路桥梁病害分析 1.1钢筋锈蚀病害
钢筋的锈蚀直接影响钢筋的亚原构造,导致材料抵抗性能降低,有效受力面积减小,应力集中和突变,引发结构安全问题。更多时候,因为钢筋的锈蚀,使得整个截面的耐久性降低,构件性能会在一定时间内出现超过甚至远超出预期方式的退化,钢筋锈蚀问题在公路桥梁更为突出。降低钢筋锈蚀,一方面从设计角度需要保证钢筋足够的保护层厚度和防腐涂层;另一方面施工中特别注意混凝土振捣方法,保证表层振捣密实不出现蜂窝麻面,同时钢筋笼在振捣中稳定牢固;同时,对于特殊沿海区域的公路桥梁结构,需要采取耐久性保护措施,例如采用高性能混凝土、创新钢筋防腐涂层方法、转移氯离子吸附方向等。 1.2伸缩缝病害
公路桥梁伸缩缝运营的主要病害类型为:钢板松动、杂物填充和两侧混凝土破损。由于道路存在部分货运车辆,这些车辆有时超载非常严重,这给荷载设计等级本来就不高的桥梁带来很大安全隐患,其中最直接的作用就是轮载对伸缩缝局部的作用,直接造成伸缩缝两侧混凝土破损以及钢板脱落;此外,如果养护不到位,导致伸缩缝被杂物填充,失去了伸缩性能,则在温度作用或者汽车荷载作用下,伸缩缝的变形受到约束,同样加速伸缩缝的结构破坏。 1.3主梁梁体上部结构出现裂缝、露筋、剥落
由于每天都有大量的车辆在公路上行驶,钢筋的保护厚度比实际应该用的厚度薄的时候,钢筋混凝土就会收缩,进而就会导致桥梁主梁梁体上部结构出现严重的裂缝、露筋、剥落病害。 2.桥梁病害成因
必须采取有效措施确保结构不发生挠曲和变形,保证其稳定性,同时还要使桥梁结构的各部尺寸必须具有适当大小,使其具备较高耐久性。然而在桥梁结构实际的长时间使用过程中很多因素都会导致其产生病害,包括计算假定的近似性、制造与施工质量的分散性、材料强度的离散性、作用荷载的随机性等。究其原因如下:
①实际承载作用较大,而设计荷载较低,使得桥梁承受着过大的荷载作用,进而引发病害。
②桥梁施工质量差,未按设计要求和施工规程实施。 ③桥梁受到自然灾害的影响,比如洪水等。
④对于已露出苗头的安全隐患,未及时采取应对措施,忽视了桥梁后期养护工作的重要性,造成严重桥梁病害。
⑤结构设计中存在诸如设计假定不尽合理、桥型结构不当等缺陷。
⑥地质条件差,如滑坡、软基等导致桥梁产生病害。如藏东南地区地质灾害活动十分强烈,且规模大,破坏力极强,以泥石流、滑坡和崩塌为主,还有少量
的溃决、雪崩。这些都是对桥梁安全的威胁。 3.公路桥梁常见病害处置 3.1墩柱施工过程
1)清理、凿毛:为了使混凝土墩柱和外包钢板有效黏结,墩柱周围从下至上凿除受损混凝土,直到露出新鲜密实混凝土,但不能凿毛过度,要确保设计桩径、严禁钢筋外露。2)钢板加工:厚10mm的钢板卷采用机械加工制成U型,加工完成后运至施工现场。在运送过程及到达现场后,要保持钢板清洁,避免污损、锈蚀。3)钢板墩柱组装:在墩柱上打孔植筋,为钢板做好支撑,同时通过植筋外露长度控制钢板与墩柱间距,确保灌浆料的厚度。4)灌浆:采用由下至上的灌浆方法。压浆时随时震动钢板套管,防止压浆不够饱满存在空洞。待上方多处有灌浆料溢出时方可关闭阀门停止灌浆。5)刷漆:去除钢板表面铁锈、氧化皮及其他污渍,均匀刷漆3遍。 3.2露筋锈蚀处理
在处理露筋病害前,现场工作人员首先要确定钢筋位置和保护层厚度与施工图纸上已锈蚀钢筋保持一致.确认无误后,先将结构表面已破坏的混凝土凿除掉,人工除锈和防腐处理;在受损的混凝土表面涂上粘结剂,如聚合物水泥砂浆胶液等,采用聚合物水泥砂浆或专用混凝土对混凝土缺陷部位进行修补;最后,处理新喷涂或浇筑的混凝土表面。如果构件表面已经露筋,待清洗干净后,用1:2。5或1:2的水泥砂浆涂抹其表面,将露筋部位抹平。对于构件露筋较严重的部位,要用施工工具除去包裹在露出钢筋周围的无用混凝土,待冲洗完毕后,用比原材料高一级的细骨料混凝土修补、抹平。 3.3恰当管理各种施工材料
公路桥梁加固施工活动中需要用到的施工材料数量与种类都非常多,各种材料的质量、规格与性能都对施工质量及加固效果有直接的影响。因此,要想保证施工质量完全符合相关标准,就应该在完全依照公路桥梁加固施工设计方案需求采购各种材料,然后科学做好各种施工材料的存放与管理工作。具体来讲,在施工材料采购过程中,采购人员应全面了解设计方案中要求的施工材料的名称、规格、质量、性能、数量等,然后通过全面的市场调研,遵守“同等质量比价格、同等价格比质量”的原则,努力以最低的成本采购到可满足施工需求的优质材料。在完成采购任务之后,施工单位还应安排专门的专业人员对各种施工材料进行妥善的保存与保管,依据各种材料的特性恰当地采取保管措施,以有效避免各种材料之间的相互影响,并确保所有施工材料的性能不会改变或降低。 3.4不改变承载能力处理方式
我们的维修人员在对公路桥梁进行维修的时候发现,一旦混凝土结构出现开裂现象的话,那么这一公路桥梁被腐蚀的速度就会非常快,混凝土结构的耐久性也会随之消失,因此为了更好地解决上述问题,增强混凝土的密实度是非常重要的。这样做可以有效防治混凝土出现开裂,水分侵入的速度也会得到极大地降低。除此之外,我们的设计人员还可以加大混凝土保护层的厚度。而提升混凝土结构耐久性的方法就是封堵裂缝、修补破损混凝土。 4.加强公路桥梁施工管理、养护措施
在做好公路桥梁施工管理工作之前,创建一直专业性强的管理队伍是非常有必要的,这一管理队伍要求管理人员具备专业的素质和丰富的管理经验。这也是提升公路桥梁施工管理工作的有效前提。除此之外,我们的施工单位还要加大管理力度。在公路桥梁施工建设过程中,一旦发现施工人员存在违规操作,就要及
时地予以纠正。最后还要根据实际的施工情况来不断完善管理制度。要求制定的管理制度一定要与实际的工程建设情况相匹配,完善公路桥梁档案数据库。当公路桥梁项目施工完成之后,需要对其进行竣工验收,而在养护这一块,我们的施工人员也要充分地重视起来。施工单位要将更多的资金资源投入到公路桥梁的养护工作当中。这一阶段完成之后只能说整个工程是完成了一半,施工单位还要注重公路桥梁施工后的养护管理,这对于人们行车安全提供保证都是非常有帮助的。 结语
我们必须对公路桥梁的维修与养护予以高度重视,这对交通安全和国家与人民的利益都有很直接的利害关系.因此,了解常见的桥梁病害以及防治或修复的方法至关重要。 参考文献:
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