公路桥梁常见病害分析与处治技术研究

2018-10-19 07:23刘文杰
建筑与装饰 2018年7期
关键词:公路桥梁病害

刘文杰

摘 要 公路桥梁由于设计、施工和超载超限等各种原因,在使用一段时间后,会不同程度出现一些病害,需要维护单位采取适当的处理予以维护,以延长桥梁的使用寿命。本文分析了公路桥梁常见的病害及其成因,提出了处置方法。

关键词 公路桥梁;病害;处治技术

随着经济和社会的发展,公路桥梁广泛应用于各等级公路上,然而交通量的持续增加,对公路桥梁的承载力也造成了严重的威胁,出现了一些病害,严重影响了公路桥梁的稳定性和持久性,这就需要采取一定的措施进行检测和维修,进而保证公路桥梁的正常运行和使用寿命。

1 公路桥梁的常见病害

在公路桥梁的运行中,存在着诸多的问题,对公路桥梁的质量存在着严重的威胁,影响了使用寿命,一般而言,公路桥梁的常见病害主要有以下几种:

1.1 桥面

在公路桥梁中桥跨结构是主要的承重结构,但是梁和板在长期承受荷载的作用下,导致了各个病害的发生,如钢筋的外漏以及锈蚀、混凝土开裂和剥落、混凝土出现裂缝以及断面破损等。主要表现为这几个方面:混凝土表面普遍粗糙、不平整,蜂窝、麻面、剥落、破损情况较多;保护层过薄,导致粗骨料及箍筋有外露现象;剥落、钢筋外露锈蚀且有水渍出现。

1.2 裂缝

裂缝是钢筋混凝土路桥普遍存在的一种病害。一般裂缝有两种类型:一种是由于桥梁结构的强度或刚度不足,在外荷载作用下产生的裂缝,有纵向裂缝和横向裂缝之分;另一种是由于施工质量不好而出现的裂缝。根据调查结果显示,随着使用年限的增长,绝大多数构件均会出现不同程度开裂,裂缝分布范围较广,其宽度远远超过规范所规定的容许范围。

1.3 支座

梁式桥支座发挥了重要的作用,不仅能够承载上面的重量,还可以将交通的负荷传递给下面的部位,从而实现了梁体所必须的变形,但是在支座中经常出现一些病害,如构件裂痕、锚栓切断、底板混凝土碎裂,这些问题都会导致上下结构的失衡,加重了较弱部位受到的危害。

1.4 墩台

混凝土的变化会引起相应的病害,这是因为混凝土在受到外界因素的影响下会产生风化和侵蚀,进而引起了公路桥梁表面的混凝土的局部破坏。再加上长期受到车辆等多种负荷影响下,混凝土会出现松散和破损的现象,并且会形成小坑槽,在不断的冲击下,桥面的铺装会受到很大的破坏[1]。

1.5 墩台基础

桥墩的作用是对水进行阻碍,因此会受到较大的冲刷,并且会形成河床进而带动砂砾石的运动。这样钻孔灌注桩就会受到严重的磨损,在长期的磨损作用下会产生变形。重力式桥台会因为冲刷底部形成空洞,直接危及桥梁安全。

2 公路桥梁病害发生的原因分析

根据公路桥梁的病害情况,需要对其产生的原因进行分析,采取有针对性的措施,减少病害的发生,主要有以下几点:

2.1 设计因素

由于结构设计欠缺详细的地质水文或交通荷载量的数据支撑,结构细节构造粗糙,材质标准低;桥梁设计不完善。在安全系数设计、结构边界条件及传力路径未能充分考虑到结构性能的客观需要。

2.2 施工质量因素

施工的质量对公路桥梁的病害产生起着至关重要的影响,诸如钢筋保护层厚度不足、混凝土蜂窝、构件开裂等问题,尽管短期内不会对桥梁运行性能产生明显影响,桥梁结构的后期维护与长期耐久性却不可避免地会受到非常不利的危害。

2.3 桥梁使用因素

桥梁的使用因素其实就是车辆超载运输造成的。首先,桥梁超载往往会加大疲劳应力幅度。加剧结构损伤甚至引发结构破坏事故;其次,车辆超载對桥梁构成的内部损伤是不可恢复的,这会逐渐影响到桥梁正常荷载下的运营,对桥梁的安全性与耐久性造成危害[2]。

3 公路桥梁工程常见病害的处理技术

3.1 对松动和破碎的混凝土予以清理

在使用一段时间之后,公路桥梁会由于车轮的摩擦给路面带来损伤,促使构建表面的劣质化混凝土出现了脱落、疏松和腐蚀等问题,维护人员应该将这些脱落、腐蚀的混凝土清理干净,特别是钢筋下方的混凝土,更应清理干净,以此方便钢筋下面的材料修补工作顺利进行。

3.2 对裸露的钢筋予以保护

经过一段时间的磨损之后,表面的混凝土脱落,里面的钢筋被暴露在空气当中并生锈。维护人员应对钢筋的表面除锈并涂刷阻锈剂处理,确保不会出现再次锈蚀现象,进而对桥梁的主结构起到一个保护的作用。

3.3 对混凝土损伤部位进行修补

维护人员应该依据修补层的混凝土厚度来对混凝土损失部位进行修补。在一般情况下,选择环氧砂浆或者环氧混凝土作为修补的主要原料。为了避免混凝土内部出现大量收缩及开裂情况,可以在修补砂浆当中适当添加碳纤维来进行修补。同时,还应该依据施工的具体情况选用环氧混凝土作为大体积混凝土的修补材料,并通过喷射混凝土的方式来进行施工。

3.4 对路面混凝土裂缝予以处理

在工程中裂缝修补的方法有很多,如裂缝封闭法、增大面积法、涂抹环氧砂浆、钢板粘贴发、裂缝灌浆发等对裂缝进行处理,在对裂缝进行处理时,要考虑裂缝的大小,严重程度来选择不同的方法进行修补。

第一对于病害不严重的裂缝处理措施,应剔除松动的混凝土,采用适当的混凝土或砂浆进行修补,即环氧砂浆法。

第二对于侵蚀严重的裂缝处理措施,应考虑增大原来结构的尺寸,即增大截面法,降低混凝土表面的拉应力,抑制裂缝的发生,增强结构的承载能力。还可以采用裂缝灌浆法,直接向裂缝处灌砂浆,使其裂缝封闭。

第三提高混凝土的密实度。一般病害的发生是以水为载体,通过裂缝或孔道到达混凝土内部和钢筋位置,而且裂缝越大,侵蚀的速度就越快,实验表明,桥梁结构要达到百年的使用寿命,裂缝宽度必须控制。对于裂缝的防治应该改善结构材料的防水性能和提高密实度两个方面。

第四适当增加混凝土保护层的厚度,是一条防止混凝土被侵蚀的重要手段,可以将延长有害物质到达钢筋的时间,延缓了钢筋的腐蚀,使钢筋混凝土的有效寿命得到提高

4 结束语

总之,通过对公路桥梁的病害分析得出,造成病害的原因是多方面的,这就需要采取有针对性的措施加以预防和处理,在施工过程中要保证质量,并对其运行情况进行相应的维护和管理,及时的发现问题,采取有效的措施,保证公路桥梁的正常稳定运行。

参考文献

[1] 崔辉.公路桥梁工程的常见病害与施工处理技术[J].科技风,2015, (5):150.

[2] 刘丽.公路钢筋混凝土桥梁常见病害分析[J].交通标准化,2011,(10): 79-82.

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