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摘要:市政桥梁结构性病害对桥梁承载力有重要影响,因此,必须加强对桥梁结构性病害的分析及防治,从桥梁施工技术应用入手,解决施工中的质量问题,从而保证市政桥梁的使用性能。文章结合实践工作经验,分析了桥梁的结构性常见病害以及产生病害的原因,并采取了相应的预防处理措施加以解决。
关键字:市政桥梁;结构病害;防治措施
1市政桥梁结构性病害现象
1.1主拱圈开裂
主拱圈开裂主要表现在主拱圈中波纵向裂缝、拱肋裂缝、横系梁裂缝。
1.2混凝土开裂
从目前钢筋混凝土桥梁使用的情况看,有很多桥梁体开裂和桥面铺装混凝土损坏等,使桥面产生坑槽,影响车辆的正常行驶,甚至影响到结构的正常使用和耐久性。
1.3桥面铺装损坏
桥梁桥面铺装是厚度为15-20cm的复合结构层,病害是多种因素共同作用的结果,铺装层直接承受高速行车的冲击、剪切与磨耗,并直接受风霜雨雪及气温变化的作用,同时又受主梁的约束,因此其受力状况十分复杂。
1.4桥面伸缩缝损坏
伸缩缝损坏,会影响整个桥梁主体结构的损坏,降低了梁板和盖梁的安全性和耐久性,严重者则会引起交通事故。
1.5钢筋锈蚀
由于钢筋周围混凝土发生碳化和剥落,钢筋外部保护层厚度变薄,是钢筋暴露于环境中,增加了其受腐蚀的几率,进而降低构件的使用寿命。同时由于雨水冲击,铰缝处漏水,长年累月对梁板产生腐蚀作用,导致钢筋锈蚀。
2钢筋骨架变形分析
2.1原因分析
钢筋骨架在装卸、运输和堆放过程中发生扭曲,外形尺寸或钢筋间距不符合要求,其是由于成型钢筋堆置过高,底层钢筋压弯变形,搬运频繁,运输工具不当所引起。
2.2预防措施
成型钢筋堆放要整齐,不宜过高,不应在钢筋骨架上操作。起吊搬运要轻吊轻放,尽量减少搬运次数,在运输较长钢筋骨架时,应设置托架。对已变形的钢筋骨架要进行整修,变形严重的钢筋应予以调换。大型钢筋骨架存放时,层与层之间应设置木垫板。
3砼出现贯穿裂缝
3.1原因分析
3.1.1地基变形引起的裂缝
由于地基不均匀沉降或水平方向位移,使结构产生附加应力,超出砼结构的抗拉能力,导致结构开裂。
3.1.2由于温差变化产生的裂缝
在施工过程中,砼浇筑完毕后,由于水泥水化时产生大量热量,致使内部温度升高,内外温差过大。在温度应力的作用下,使砼表面出现裂缝。
3.1.3砼收缩产生的裂缝
砼浇筑完毕后,塑性收缩和缩水收缩是砼表面产生裂缝的主要原因。
3.2预防措施
当基底土质变化较大或承载力不均匀时,应按有关规定进行处理,使基底具有均匀的承载力。根据实际情况,应选择水化热低水泥,限制水泥用量,降低骨料入模温度,并缓慢降温。同时,为减少砼塑性收缩,应严格控制砼的水灰比,振捣密实,避免过振。为避免出现缩水裂缝,在砼浇筑后应加强养生,保持砼表面温润,避免忽干忽湿。对于刚刚出厂的水泥,要经过至少2周的熟化才能使用。当承台的平载面过大时,不能在前层砼初凝或重塑前浇筑完成次层砼时,可分块进行浇筑。浇筑时应符合规范规定,在砼中掺加适量的膨胀剂,对砼的收缩进行补偿。砼浇筑完毕后,为控制砼内外温差,可在砼顶面采用蓄水并覆盖塑料布进行养生,使砼的表面温度控制在一定范围内,降低砼内外温差。此外,还可在砼中可掺加外加剂、片石等方法减少水泥用量。在高温季节施工时,应避免高温时段施工,尽力安排在气温较低时进行砼浇筑。同时对原材料进行降温,并用冷却水进行拌和,以降低砼浇筑后的内部温度。当采取上述措施仍无法降低砼内外温差时,则必须在砼内部埋置铁管采用循环冷却系统进行内部散热,或采用薄层连续浇筑,以便加快散热。
3.3处理措施
当裂缝较小时,可用碳纤维粘贴加固、环氧树脂灌注等方法进行处理。当砼基础出现裂缝时,可用扒钉钉合或钢箍加固封闭裂缝。
4桥墩滑模施工局部坍塌或掉
4.1原因分析
由于分段不当,滑模提升过快,千斤顶高差偏大,或角部振捣不好,砼强度较低而造成局部坍塌或掉角。
4.2预防措施
因此,要进行适当分段,滑模的提升速度要适宜,不可过快。同时还应经常观察并注意千斤顶的高差不要过大。在砼的振捣时,不要漏振,保证振捣质量。控制砼的坍落度,添加外加剂,提高砼的早期强度。
4.3 处理措施
局部坍塌或掉角可采用同标号细石砼进行整修,如坍塌面积较大无法整修补救时则需凿除重新浇筑。
5桥墩滑模施工时模板出现扭转及偏移
5.1原因分析
主要是由于千斤顶爬升速度不一致,操作平台上的荷载不均匀,砼浇筑程序不合理,风力及外力冲击等。
5.2预防措施
千斤顶的爬升速度要一致,要保持平台上荷载堆放均匀,经常检查。如发现荷载不均匀要及时纠正。要分层浇筑砼,落差较大(如超过2m)时必须设串筒以减缓砼的冲击力,最好用泵送砼接串筒分层浇筑。
5.3处理措施
当模板倾斜或偏移时,可加快模板较低一侧千斤顶的爬升速度。若模板同时出现偏斜与扭转时,应先纠正偏斜,再纠正扭转。其方法是提高对角线上千斤顶的爬升速度,使模板造成有利的高差,调整到正确位置。
6空心板梁顶预制过程中芯模上浮
6.1现象及原因
在浇筑腹板砼时,梁内模已开始上浮,使顶板砼减薄。在浇筑顶板砼时,梁内模继续上浮,使已浇筑好的砼顶面抬高并有龟裂,主要是内模定位措施不力。
6.2预防措施
若采用胶囊做内模,浇筑砼时,为防止胶囊上浮和偏位,应用定位箍筋与主筋联系加以固定,并应对称平衡地进行浇筑。当采用空心内模时,应与主筋相连或压重,防止上浮。分两层浇筑,先浇筑底板砼,避免两侧胶板过量强振。
7 钢筋焊接质量病害
缝长度不够,焊缝表面不平整,有较大的凹陷、焊瘤、焊缝有咬边现象,焊条不合格,焊皮未敲掉,两接合钢筋轴线不一致。
7.1原因分析
焊接完成后没有测量焊缝长度,焊条不合格,或选用焊条规格不对。焊接完成后,没有注意敲掉焊皮,以及两根焊接的钢筋,其搭接端部没有预弯。
7.2预防措施
钢筋焊接前,必须根据施工条件进行试焊,合格后方可正式施焊,钢筋接头采用焊接或帮条电弧焊时,应尽量做成双面焊缝。钢筋接头采用搭接电弧焊时,两钢筋搭接端部应预先折向一侧,使两接合钢筋轴线一致。接头双面焊缝的长度不应小于5d,单面焊缝长度不应小于10d。钢筋接头采用帮条电弧焊时,帮条应采用与主筋同级别的钢筋,其总截面面积不应小于被焊钢筋的截面积。帮条长度,如用双面焊缝不应小于5d,如用单面焊缝不應小于10d。所采用的焊条,其性能应符合低碳钢和低合金钢电焊条标准的有关规定。受力钢筋焊接应设置在内力较小处,并错开布置。同时,电弧焊接与钢筋弯曲处的距离不应小于10倍钢筋直径,也不宜位于构件的最大弯矩处。
结束语:
综合上述,桥梁病害对桥梁的稳定性造成了严重影响,要引起人们的足够重视。桥梁结构性病害直接关系到桥梁的承载力,因此,必须在桥梁工程施工阶段进行施工质量控制,降低病害发生,同时,还必须对病害桥梁进行加固处理,后期维修与加固质量的好坏对于桥梁整体结构会产生一些影响,应避免带来一定的后遗症。此外,桥梁应从设计到施工与加固全过程进行管理,确保桥梁的质量。
参考文献:
[1]王中间. 浅谈市政桥梁结构性病害原因及防治措施[J].市政工程.2012,(09):13
[2]张岩清. 浅谈市政桥梁病害原因及防治措施[J].科技向导.2011,(09):123
[3]王嘉韵.市政桥梁结构性病害的防治与处理探析[J].科学导报.2012,(76):245
关键字:市政桥梁;结构病害;防治措施
1市政桥梁结构性病害现象
1.1主拱圈开裂
主拱圈开裂主要表现在主拱圈中波纵向裂缝、拱肋裂缝、横系梁裂缝。
1.2混凝土开裂
从目前钢筋混凝土桥梁使用的情况看,有很多桥梁体开裂和桥面铺装混凝土损坏等,使桥面产生坑槽,影响车辆的正常行驶,甚至影响到结构的正常使用和耐久性。
1.3桥面铺装损坏
桥梁桥面铺装是厚度为15-20cm的复合结构层,病害是多种因素共同作用的结果,铺装层直接承受高速行车的冲击、剪切与磨耗,并直接受风霜雨雪及气温变化的作用,同时又受主梁的约束,因此其受力状况十分复杂。
1.4桥面伸缩缝损坏
伸缩缝损坏,会影响整个桥梁主体结构的损坏,降低了梁板和盖梁的安全性和耐久性,严重者则会引起交通事故。
1.5钢筋锈蚀
由于钢筋周围混凝土发生碳化和剥落,钢筋外部保护层厚度变薄,是钢筋暴露于环境中,增加了其受腐蚀的几率,进而降低构件的使用寿命。同时由于雨水冲击,铰缝处漏水,长年累月对梁板产生腐蚀作用,导致钢筋锈蚀。
2钢筋骨架变形分析
2.1原因分析
钢筋骨架在装卸、运输和堆放过程中发生扭曲,外形尺寸或钢筋间距不符合要求,其是由于成型钢筋堆置过高,底层钢筋压弯变形,搬运频繁,运输工具不当所引起。
2.2预防措施
成型钢筋堆放要整齐,不宜过高,不应在钢筋骨架上操作。起吊搬运要轻吊轻放,尽量减少搬运次数,在运输较长钢筋骨架时,应设置托架。对已变形的钢筋骨架要进行整修,变形严重的钢筋应予以调换。大型钢筋骨架存放时,层与层之间应设置木垫板。
3砼出现贯穿裂缝
3.1原因分析
3.1.1地基变形引起的裂缝
由于地基不均匀沉降或水平方向位移,使结构产生附加应力,超出砼结构的抗拉能力,导致结构开裂。
3.1.2由于温差变化产生的裂缝
在施工过程中,砼浇筑完毕后,由于水泥水化时产生大量热量,致使内部温度升高,内外温差过大。在温度应力的作用下,使砼表面出现裂缝。
3.1.3砼收缩产生的裂缝
砼浇筑完毕后,塑性收缩和缩水收缩是砼表面产生裂缝的主要原因。
3.2预防措施
当基底土质变化较大或承载力不均匀时,应按有关规定进行处理,使基底具有均匀的承载力。根据实际情况,应选择水化热低水泥,限制水泥用量,降低骨料入模温度,并缓慢降温。同时,为减少砼塑性收缩,应严格控制砼的水灰比,振捣密实,避免过振。为避免出现缩水裂缝,在砼浇筑后应加强养生,保持砼表面温润,避免忽干忽湿。对于刚刚出厂的水泥,要经过至少2周的熟化才能使用。当承台的平载面过大时,不能在前层砼初凝或重塑前浇筑完成次层砼时,可分块进行浇筑。浇筑时应符合规范规定,在砼中掺加适量的膨胀剂,对砼的收缩进行补偿。砼浇筑完毕后,为控制砼内外温差,可在砼顶面采用蓄水并覆盖塑料布进行养生,使砼的表面温度控制在一定范围内,降低砼内外温差。此外,还可在砼中可掺加外加剂、片石等方法减少水泥用量。在高温季节施工时,应避免高温时段施工,尽力安排在气温较低时进行砼浇筑。同时对原材料进行降温,并用冷却水进行拌和,以降低砼浇筑后的内部温度。当采取上述措施仍无法降低砼内外温差时,则必须在砼内部埋置铁管采用循环冷却系统进行内部散热,或采用薄层连续浇筑,以便加快散热。
3.3处理措施
当裂缝较小时,可用碳纤维粘贴加固、环氧树脂灌注等方法进行处理。当砼基础出现裂缝时,可用扒钉钉合或钢箍加固封闭裂缝。
4桥墩滑模施工局部坍塌或掉
4.1原因分析
由于分段不当,滑模提升过快,千斤顶高差偏大,或角部振捣不好,砼强度较低而造成局部坍塌或掉角。
4.2预防措施
因此,要进行适当分段,滑模的提升速度要适宜,不可过快。同时还应经常观察并注意千斤顶的高差不要过大。在砼的振捣时,不要漏振,保证振捣质量。控制砼的坍落度,添加外加剂,提高砼的早期强度。
4.3 处理措施
局部坍塌或掉角可采用同标号细石砼进行整修,如坍塌面积较大无法整修补救时则需凿除重新浇筑。
5桥墩滑模施工时模板出现扭转及偏移
5.1原因分析
主要是由于千斤顶爬升速度不一致,操作平台上的荷载不均匀,砼浇筑程序不合理,风力及外力冲击等。
5.2预防措施
千斤顶的爬升速度要一致,要保持平台上荷载堆放均匀,经常检查。如发现荷载不均匀要及时纠正。要分层浇筑砼,落差较大(如超过2m)时必须设串筒以减缓砼的冲击力,最好用泵送砼接串筒分层浇筑。
5.3处理措施
当模板倾斜或偏移时,可加快模板较低一侧千斤顶的爬升速度。若模板同时出现偏斜与扭转时,应先纠正偏斜,再纠正扭转。其方法是提高对角线上千斤顶的爬升速度,使模板造成有利的高差,调整到正确位置。
6空心板梁顶预制过程中芯模上浮
6.1现象及原因
在浇筑腹板砼时,梁内模已开始上浮,使顶板砼减薄。在浇筑顶板砼时,梁内模继续上浮,使已浇筑好的砼顶面抬高并有龟裂,主要是内模定位措施不力。
6.2预防措施
若采用胶囊做内模,浇筑砼时,为防止胶囊上浮和偏位,应用定位箍筋与主筋联系加以固定,并应对称平衡地进行浇筑。当采用空心内模时,应与主筋相连或压重,防止上浮。分两层浇筑,先浇筑底板砼,避免两侧胶板过量强振。
7 钢筋焊接质量病害
缝长度不够,焊缝表面不平整,有较大的凹陷、焊瘤、焊缝有咬边现象,焊条不合格,焊皮未敲掉,两接合钢筋轴线不一致。
7.1原因分析
焊接完成后没有测量焊缝长度,焊条不合格,或选用焊条规格不对。焊接完成后,没有注意敲掉焊皮,以及两根焊接的钢筋,其搭接端部没有预弯。
7.2预防措施
钢筋焊接前,必须根据施工条件进行试焊,合格后方可正式施焊,钢筋接头采用焊接或帮条电弧焊时,应尽量做成双面焊缝。钢筋接头采用搭接电弧焊时,两钢筋搭接端部应预先折向一侧,使两接合钢筋轴线一致。接头双面焊缝的长度不应小于5d,单面焊缝长度不应小于10d。钢筋接头采用帮条电弧焊时,帮条应采用与主筋同级别的钢筋,其总截面面积不应小于被焊钢筋的截面积。帮条长度,如用双面焊缝不应小于5d,如用单面焊缝不應小于10d。所采用的焊条,其性能应符合低碳钢和低合金钢电焊条标准的有关规定。受力钢筋焊接应设置在内力较小处,并错开布置。同时,电弧焊接与钢筋弯曲处的距离不应小于10倍钢筋直径,也不宜位于构件的最大弯矩处。
结束语:
综合上述,桥梁病害对桥梁的稳定性造成了严重影响,要引起人们的足够重视。桥梁结构性病害直接关系到桥梁的承载力,因此,必须在桥梁工程施工阶段进行施工质量控制,降低病害发生,同时,还必须对病害桥梁进行加固处理,后期维修与加固质量的好坏对于桥梁整体结构会产生一些影响,应避免带来一定的后遗症。此外,桥梁应从设计到施工与加固全过程进行管理,确保桥梁的质量。
参考文献:
[1]王中间. 浅谈市政桥梁结构性病害原因及防治措施[J].市政工程.2012,(09):13
[2]张岩清. 浅谈市政桥梁病害原因及防治措施[J].科技向导.2011,(09):123
[3]王嘉韵.市政桥梁结构性病害的防治与处理探析[J].科学导报.2012,(76):245