公路桥梁常见病害与预防措施

2011-08-15 00:46
黑龙江交通科技 2011年6期
关键词:墩台环氧粘贴

刘 涛

(黑龙江龙捷市政轨道交通工程有限公司)

1 桥梁工程的养护

为了保持桥梁施工后的良好状态,并及时发现桥梁使用过程事存在的问题,有必要通过养护的办法加以解决,从而达到良好的运营目的。

1.1 裂缝产生的原因

(1)普通混凝土桥梁裂缝产生的原因。一般的裂缝,主要从表面的特点来看:有的是材料质量不佳,表面呈龟甲状裂缝或者花纹状裂缝。花纹状裂缝出现在混凝土浇筑后,这往往是骨泥含泥量大,随着混凝土的收缩而了现的以骨料为圆心,带圆锥形的剥离层;有的是施工质量不佳引起的裂缝,这种裂纹比较稳定要,一般没有明显变化,如顺着模板方向出现的裂缝,沿着支架下沉方向的下沉裂缝,以及接点处的连接裂缝等,而有的裂缝是由于施工中保护层不均匀,厚薄不一又促进各种变异而产生的,如钢筋生锈使体积膨胀,产生压迫保护层现象使混凝土产生裂缝。

(2)预应力钢筋混凝土桥梁裂缝产生的原因。预应力钢筋混凝土桥梁,主要是大梁本身的裂缝。其产生的主要原因是制大梁的坊地不平,加之拉过程中受力不均匀以及施工过程中移动大梁时,支点受力发生偏心。如果盖梁支座高差不一,在行车的重复作用下,也会使大梁在中心断面处沿着侧桥的方向发生不同程度的断裂。

1.2 桥梁工程养护的具体措施

(1)普通混凝土梁的维修养护。在裂缝处理阶段,加强观测和监护,稳定后,再采取补修办法达到养护目的。在进行修补前,应视检查分析裂缝的发生原因处理,处理后还要观察修补效果。

(2)预应力钢筋混凝土桥梁的维修养护。

①裂缝垂直桥面轴线方向的龟甲状裂缝、缝宽在0.1mm以上,间距是0.6~1.0mm,可以判断为桥面刚度不足,应采用粘结着钢板,玻璃纤维等高强塑料板置于板底面,再往板中压入环氧树脂。

②对普遍采用的钢板伸缩缝,其中有的已在焊缝处破坏,钢桥发生变形,除及时补修外,应适当增强角钢的锚固钢筋。还应当选用W型橡胶伸缩缝,既节省钢筋又利于维修养护。

③裂纹宽度为0.15~0.30mm以及大于0.30mm的裂缝应用环气树脂加硬化剂的细砂浆来修补。对墩台的断面裂缝处理。可采用增加混凝土套箍然后用压浆的方法修补。

2 桥梁裂缝加固和修补方法

2.1 填缝

填缝是砖石砌体裂缝修理中最简便的一种方法。操作时,将缝隙清理干净,根据裂缝宽度不同分别用勾缝刀、抹子、辞刀等工具进行操作,所用灰浆通常采用1∶2.5或1∶3水泥砂浆,一般不得低于砌筑灰浆的强度。

2.2 表面抹灰

表面抹灰是指用水泥浆、水泥砂浆、环氧基液及环氧砂浆等材料涂抹在裂缝部位的砖石砌体或混凝土表面上的一种修补方法。

对于混凝土结构,可先将裂缝附近的混凝土表面凿毛,并尽可能使糙面平整,经洗刷干净后,洒水使之保持湿润(不留水珠),然后用1∶1至1∶2的水泥砂浆涂抹其上。涂抹时混凝土表面不能有流水,最好先用纯水泥浆涂刷一层底浆(厚度约0.5~1.0mm),再将水泥砂浆一次或分几次抹完,一次过厚容易在侧面和顶部引起流淌或因自重下坠脱壳;太薄则容易在收缩时引起开裂。

2.3 表面粘贴修补法

表面粘贴法是指用胶粘剂把玻璃布或钢材等材料粘贴在裂缝部位的混凝土面上,达到封闭裂缝的目的的一种修补方法。

(1)玻璃布粘贴

玻璃布一般采用无碱玻璃纤维堆积,它比有碱玻璃纤维的耐水性好,强度高。玻璃布粘贴的胶粘剂多为环氧基液,必须对玻璃布进行除油蜡的处理,使环氧基液能浸入玻璃纤维内,提高粘结效果。除蜡时将玻璃布放在烘烤炉上加温到190~250℃,烘烤后将玻璃布放在浓度为2%~3%的碱水中煮沸约30min,然后取出用清水洗净,放在烘箱内烘干或晾干。

玻璃布粘贴前要将混凝土面凿毛,并冲洗干净,使表面无油污灰尘,若表面不平整,可先用环氧砂浆抹平。粘贴时,先在粘贴面上均匀刷一层环氧砂浆抹平。然后展开,拉直玻璃布,放置并抹平使之紧贴在混凝土面上,再用刷子或其它工具在玻璃面上刷一遍,使环氧基液浸透玻璃布并溢出,接着又在玻璃布上刷环氧基液。按同样方法粘贴第二层玻璃布,但上层玻璃布应比下层玻璃布稍宽1~2cm,以便压边。

(2)铜板粘贴

钢板进行表面处治,即按所需要的尺寸切断好钢板,用打磨机研磨,使铜板表面露出钢的肌体;对混凝土表面进行修凿,使其平整。

用丙酮或二甲苯擦洗修补部位的混凝土表面及钢板面,以便去除粘结面的油脂和灰尘。在铜板和混凝土粘贴面上均匀地涂刷环氧基液粘结剂。压贴钢板。用方木、角钢和固定螺栓等均匀地加上压力进行压贴。

养生到所要求的时间,拆除压贴用的方木、角钢等支架材料。

在钢板表面上再涂刷养护涂料,如铅丹或其它防锈等支架材料。

2.4 凿槽嵌补

凿槽嵌是沿混凝土裂缝凿一条深槽,然后在槽内嵌补各种粘结材料,如环氧砂浆、沥青、甲基丙稀酸脂类化学补强剂等的一种修补方法。

2.5 表面喷浆

喷浆修补是在经凿毛处理的裂缝表面,喷射一层密实而且强度高的水泥砂浆保护层来封闭裂缝的一种修补方法。根据裂缝的部位,性质和修理要求与条年,可分别采用无筋素喷浆、挂网喷浆结合的凿槽嵌补等修补方法。

3 旧桥加固常用方法

3.1 旧桥上部结构加固方法

(1)桥面补强层加固法,在梁顶上加铺一层钢筋混凝土层以达到增大主梁有效高度、改善桥梁荷载横向分布,从而达到提高桥梁的承载能力的目的。

增大截面和配筋加固法。通常采用增大构件截面、增大配筋、提高配筋率的加固方法。该法广泛于桥梁及拱桥、拱肋的加固。

锚喷混凝土加固法。借助高速喷射机械,将新混凝土混合料连续的喷射到已锚好钢筋网的受喷面上,凝结硬化面形成钢筋混凝土,从而增大桥梁的受力断面和补强钢筋。加强结构的整体性,使其能承受更大的外荷载作用。

粘贴钢板加固法。采用粘结剂及锚栓,将钢板粘贴锚固在混凝土结构的受拉缘或薄弱部位,使其与结构形成整体,以钢板代替增设的补强钢筋,达到提高梁的承载力的目的。

增设纵梁加固法。在墩台地基安全性能好,并具有足够承载力的情况下,可采用增设承载力高和刚度大的新纵梁,使原有的梁中所受荷载得以减少,由此使加固后的桥梁承载力和铡度得到提高。但要注意,为保证新旧混凝土能够共同作用,必须注意做好新旧梁之间的横向连接。

拱圈增设套拱加固法。在原主拱圈腹面下增设一层新拱圈,即紧贴原拱圈底面上,浇注或锚喷混凝土新拱圈,外形上就像是在原拱圈下套做了一个新拱圈。

上部结构改建。在调查研究旧桥的基础上,经过技术,经济比较,采用利用原桥进行拼宽或利用桥台将拱式结构改为板式结构的加固方法,使期满足超限运输要求。

3.2 旧桥下部结构加固方法

扩大基础加固法。此法适用于基础承载力不足或埋深太浅,而墩台又是砖石或混凝土刚性实体式基础时的情况。

增补桩基加固法。当桥梁墩台基底下有软卧层时,墩台发生沉陷;在桩式基础的周围补加钻孔桩等,以此提高基础的承载力,增加基础的稳定性。

钢筋混凝土套箍或护套加固法。当桥梁墩台由于基础埋深不够,或因施工质量控制不严行装原因,导致墩台开裂时,有时会出现贯通裂缝,可采用钢筋混凝土围带或钢箍进行加固。桥台新建铺助挡土墙加固法。由于桥台台背水平土压力过大,引起桥台倾斜,应在台背之后加建一挡墙,以抵御过大的土压力。

墩台拓宽加固法,利用旧桥基础,靠墩台盖梁挑出悬臂加宽,以安装上部结构。此种情况为只加宽墩台上部的盖梁,墩台身和基础则不需予以加固。

[1] 田永合.桥面沥青混凝土铺装层早期破坏原因探讨[J].河北交通科技,2007,(1).

[2] 田永合.单板受力的成因分析及预防措施[J].河北交通通科技,2006,(3).

[3] 张兰军.等.钢桥面铺装防水粘结层方案设计与实验研究[J].公路,2001,(1).

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