道路桥梁的常见结构病害及加固技术

2020-11-27 15:00:01卢键
商品与质量 2020年43期
关键词:碳纤维道路桥梁

卢键

山东省德州市交通工程监理公司 山东德州 253000

道路桥梁一旦进行使用,不仅仅是每天来往的车辆,而且周围的环境也会使道路产生很大的压力。而超负荷的道桥使用会严重影响要公共安全,若道桥出现问题,不仅仅会影响其外观,更会使其承载能力下降,久而久之会使得道桥无法进行正常的使用,人民的生命安全也无法得到保障。因此我们要有经常对道路桥梁进行观察、检测、加固、维护的意识。并切实的去实施。而延长道桥使用寿命的同时也是在保障人民群众的生命和财产安全。

1 道路桥梁结构病害分析

1.1 混凝土碳化及钢筋锈蚀

混凝土碳化和钢筋腐蚀是道路桥梁最常见的问题之一。一般是在施工时,空气里的二氧化碳渗透到混凝土中并且与其中的碱性物质发生化学反应,从而使混凝土中的碱性降低,甚至出现了碳化现象。同时混凝土结构中的钢筋出现锈蚀,钢筋的锈蚀导致其有效面积减小和体积增大,从而使得混凝土膨胀、剥落。并且钢筋和混凝土的承载力以及它们之间的握裹力降低,使得市政路面出现裂缝甚至桥面断裂,不仅会影响路桥正常的交通运输,甚至还会造成交通系统的瘫痪,带来严重的经济损失[1]。

1.2 裂缝问题

大多数道路桥梁项目由于超载运行、环境温度变化大、混凝土收缩徐变以及年久失修等原因存在不同程度的裂缝,进而影响到它们的承载能力甚至服务寿命,同时给交通带来严重的安全风险,给经济造成不可估量的破坏。

1.3 失稳危害

由于超载运行,桥梁局部偏载过大,桥梁设计存在缺陷等多种因素的影响之下,单一支撑的桥夸体系容易发生失稳垮塌,所以在桥梁设计中,不仅要考虑结构的强度问题,更要考虑稳定问题。而且,桥梁失稳危害非常大,失稳之前其变形一般非常小,而失稳发生时,几何形状会迅速改变,结构物快速丧失抵抗能力,桥梁即发生坍塌。

2 道路桥梁的加固技术

2.1 裂缝加固技术

在道路桥梁加固技术中,裂缝加固技术是最重要的组成部分。针对于桥梁结构开裂病害而言,需要对先进的裂缝加固技术加以运用。在实际运用中,主要是结合裂缝的实际情况,对桥梁裂缝进行相应的修补,降低裂缝的严重程度,增强桥梁性能,确保桥梁和道路结构的耐久性得到修复。具体措施有多个,如材料填充技术、注浆技术、表面处理技术等。这就需要根据具体的裂缝类型,进行相关技术的选择。例如,针对于表面裂缝深度在20(单位:mm)之内的裂缝,可采用表面处理技术。首先,借助特殊材料开展表面涂抹工作。如可使用水泥浆进行涂抹。在此过程中,需要对操作频率进行良好控制,一般应该控制在5分钟1次,当其厚度到1(单位:mm)时,可停止此操作。其次,为进行防腐保护,应该开展沥青涂抹工作。最后,利用玻璃纤维等材料进行覆盖,避免外界因素对其造成破坏[2]。

2.2 复合材料加固

复合材料加固中,常用的复合材料包括玻璃纤维、芳伦纤、碳纤维等,其中以碳纤维板和碳纤维布最为常用,由于碳纤维自身具有高强度、高弹性模量的力学特性,因此可以利用该特性对混凝土结构物进行补强与加固。而绕丝加固法,则是通过约束被加固的混凝土来实现对结构的加固和补强,达到改善结构受力状况,延长使用寿命的目的,常用的方法是在混凝土结构对应的构件外表面缠绕退火钢丝。SRAP加固方法是近年发展起来的导入预应力概念的新型桥梁梁体加固法,该法通过结合SR增强材料的高强特性与AP树脂砂浆防腐防水、粘合力强的特点,采用特殊的方法对材料施加预应力,实现桥梁加固[3]。

2.3 碳纤维片粘贴技术

因科技的不断进步,现今便有一种新型的加固道桥的技术碳纤维片粘合加固技术,在此之前碳纤维片技术一直是使用于航空航天领域,经过历年的研究如今也可用于道桥加固。碳纤维片是综合性非常高的一种材料,碳纤维片的使用大大提高了道桥的稳定性。而它的使用方式是需要通过某种树脂材料粘合的方式实现。这种方式不仅高效而且大大的降低了成本。经研究发现,碳纤维片粘合加固技术可以使道路桥梁延长最多五十年的寿命。而且此项技术拥有相当高的稳定性。正因如此,现今也越来越多的被使用在道路和桥梁的使用过程当中。当然这么好的技术,它的施工方式也是非常的严格,在进行碳纤维片修护施工时要严格按照步骤与计划进行的。首先是要对施工制定可行性的方案,确保施工能顺利进行。随后为了保证道桥修复部分表面干净,所以需要先清洁需加固部份的表面,然后在需要加固的部位涂上专用的树脂材料,在涂抹均匀后再进行碳纤维片粘贴,注意在施工过程中必须严格按照之前定制的可行性方案实施。并且在贴碳纤维片之前,要对其严格检测,对其大小,质量还有干燥的程度都要经过严格检测之后方可使用[4]。并且在施工过程中需要工人一边推进粘贴,一边将其中的气泡捻出,在施工过程中必须保证碳纤维片和需要加强的表面十分贴合,使其中的空气含量降到最低,这样才可以使施工效果达到最佳。

3 结语

总而言之,在我国社会经济蓬勃发展的今天,道路桥梁在国民经济的地位日益提升。为确保桥梁具备良好的使用性能,需要明确其主要结构病害,并采取有效措施加以处理,对裂缝修补技术、桥面铺装层加固技术等进行合理应用,增强道路稳定性,提高道路承载能力,确保道路桥梁的使用安全,为车辆通行及人们出行提供便利条件,促进和谐社会发展。

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