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【摘 要】 随着我国交通事业的日益发展,各种各样的桥梁相继出现和应用,但随之而来的桥梁病害问题也日益严重,本文将对桥梁常见病害进行归纳和总结,并提出了一定的维修措施,以期能够减轻同类病害的发生,为今后的养护工作提供参考依据。
【关键词】 桥梁;钢筋;裂缝;病害;施工;维修
桥梁病害类型及产生原因
1.表面缺陷钢筋混凝土梁桥表面缺陷及产生的原因主要有一下几方面:
1.1蜂窝
(1)施工不当所致。混凝土灌筑中缺乏应有的振捣,分层灌筑时违反操作规程,以及运输过程中混凝土出现离析,支模时模板缝隙不严,使得水泥砂浆流失等形成的蜂窝现象。
(2)结构设计或材料配比不合理。当钢筋太密,混凝土粗骨料粒径太大或塌落度过小时,而形成的蜂窝。
1.2漏筋
灌筑混凝土时钢筋保护层垫块发生位移,垫块间距过大,钢筋紧贴模板,保护层处混凝土漏振或振捣不实等,此外,当梁桥因外界或自身原因出现裂缝,雨水潮气侵入桥梁裂缝,使得钢筋锈蚀膨胀引起表面大面积脱落,从而促成漏筋现象出现。
1.3麻面
麻面的发生主要是因为施工时采用了表面不光滑的模板,以及模板在湿润时不够充分,造成桥梁表面混凝土内的水分被模板吸收,从而使麻面现象出现。
1.4空洞
在结构设计时钢筋选配不当,使得钢筋布置过密,则可能造成该病害的产生,同时,在施工时混凝土被卡住,又未充分振捣就继续灌筑上层混凝土,振捣方法不对,振捣棒拔出太快,混凝土没有密实易出现空洞,此外,模板架设不好,模板接缝处有空隙,严重漏浆亦能产生空洞现象。
1.5磨损
该种病害的成因大致有:
(1)混凝土强度不足,表层细骨料太多,有些施工单位野蛮施工,私自降低混凝土标号。
(2)车轮磨损,硬物撞击。
(3)高速水流冲刷,水流中又夹带有大量砂石、硬物等容易造成桥梁下部结构的磨损。
(4)拆模时不注意,造成混凝土表面损伤。
1.6锈蚀、老化、剥落、表层脱落等现象
其成因主要有:
(1)保护层太薄,在自然条件下,表层混凝土的水化反应,出现碳酸钙粉末或碳酸钙晶体,致使保护层脱落,钢筋锈蚀。
(2)结构出现裂缝时被雨水浸入使得钢筋出现锈蚀。
(3)钢筋锈蚀膨胀引起的剥落。
(4)严寒地区冰冻及干湿交替循环作用。
(5)有侵蚀性水的化学侵蚀作用。
(6)模板脱模剂涂擦不够,拆模时使混凝土有剥落现象。
(7)表层成块脱落主要是由于车辆、船舶或其他坚硬物体的撞击等。
1.7工作缝的出现在混凝土浇筑时,中间休息时间过长,使前层混凝土开始初凝前未完成次层混凝土的浇筑,而产生工作缝。
1.8混凝土外观质量太差这种现象是未按规范要求施工,使混凝土发生离析,浮浆过多,或者从超过2m高得高处向模板内倾卸混凝土时,没有用串筒、溜管或振动管、槽等发生离析现象,而影响外观形象。
2.结构裂缝
桥梁裂缝产生原因大致可分为以下几种:
2.1混凝土收缩引起的裂缝
(1)缩水收缩裂缝:多发生在各种跨度的梁体上,即当混凝土表面水分损失快,内部损失慢,产生表面收缩大,内部收缩小的不均匀收缩,致使混凝土表面混凝土承受的拉力超过其抗拉强度时,产生龟裂。如配筋较密,钢筋对混凝土收缩的约束比较明显也易产生网裂,多发生在几周或几个月以后。
(2)塑性收缩:混凝土施工过程中,在浇筑4小时左右时,水泥水化反应激烈,出现少量泌水,外界温度较高,水分蒸发较快,混凝土失水收缩,快速早期干燥,便形成沿钢筋方向裂缝。桥面铺装目前多为c50混凝土,极易产生塑性收缩,施工时应控制好水灰比,振捣要密实。
2.2荷载引起的裂缝
(1)设计计算原因:结构物实际负荷状态与设计计算漏项或部分漏项,计算方法不合理,结构受力考虑不完全与实际不符,荷载少算。
(2)施工原因:随意堆放、倒运、起吊、安装,不考虑结构的受力特点,引起的构件裂缝。
2.3地基沉降引起的裂缝
由于地基竖向不均匀沉降或水平方向位移,使结构产生局部应力,超出混凝土抗拉强度导致混凝土开裂。
2.4钢筋锈蚀引起的裂缝
由于钢筋的保护层不够厚,混凝土保护层受到外界空气侵蚀至钢筋表面,导致混凝土保护层开裂。
2.5温度变化引起的裂缝当外部温度发生变化时,混凝土将发生变形,当拉应力超过抗拉强度时将产生裂缝。
2.6原材料质量引起的裂缝
(1)水泥出厂时间没有过稳定期或时间过长引起强度不够。
(2)砂石料含泥量过大直接影响混凝土质量。
常见的维修方法:
(1)桥梁混凝土的空洞、蜂窝、麻面、表面风化、剥落等应先将松散部分清除,在根据情况用高标号混凝土或水泥砂浆填补。
(2)桥梁若出现漏筋或保护层剥落等现象,应先将松动的保护层凿去,并将钢筋锈迹清除,根据损坏面积大小采用环氧砂浆修补或喷射高标号水泥砂浆修补。
(3)钢筋混凝土产生裂缝时,可根据裂缝的严重程度采用压力灌浆法灌注环氧树脂胶及加固措施,并加强观测。
3.结束语
通过对桥梁的常见病害及维修方法的分析,要使病害减轻就需要紧抓设计环节、组织和管理好施工的各个环节、加强养护和维修。及时发现桥梁的病害,并分析其产生的原因,采取有效的维修措施,以减轻或消除病害。
【关键词】 桥梁;钢筋;裂缝;病害;施工;维修
桥梁病害类型及产生原因
1.表面缺陷钢筋混凝土梁桥表面缺陷及产生的原因主要有一下几方面:
1.1蜂窝
(1)施工不当所致。混凝土灌筑中缺乏应有的振捣,分层灌筑时违反操作规程,以及运输过程中混凝土出现离析,支模时模板缝隙不严,使得水泥砂浆流失等形成的蜂窝现象。
(2)结构设计或材料配比不合理。当钢筋太密,混凝土粗骨料粒径太大或塌落度过小时,而形成的蜂窝。
1.2漏筋
灌筑混凝土时钢筋保护层垫块发生位移,垫块间距过大,钢筋紧贴模板,保护层处混凝土漏振或振捣不实等,此外,当梁桥因外界或自身原因出现裂缝,雨水潮气侵入桥梁裂缝,使得钢筋锈蚀膨胀引起表面大面积脱落,从而促成漏筋现象出现。
1.3麻面
麻面的发生主要是因为施工时采用了表面不光滑的模板,以及模板在湿润时不够充分,造成桥梁表面混凝土内的水分被模板吸收,从而使麻面现象出现。
1.4空洞
在结构设计时钢筋选配不当,使得钢筋布置过密,则可能造成该病害的产生,同时,在施工时混凝土被卡住,又未充分振捣就继续灌筑上层混凝土,振捣方法不对,振捣棒拔出太快,混凝土没有密实易出现空洞,此外,模板架设不好,模板接缝处有空隙,严重漏浆亦能产生空洞现象。
1.5磨损
该种病害的成因大致有:
(1)混凝土强度不足,表层细骨料太多,有些施工单位野蛮施工,私自降低混凝土标号。
(2)车轮磨损,硬物撞击。
(3)高速水流冲刷,水流中又夹带有大量砂石、硬物等容易造成桥梁下部结构的磨损。
(4)拆模时不注意,造成混凝土表面损伤。
1.6锈蚀、老化、剥落、表层脱落等现象
其成因主要有:
(1)保护层太薄,在自然条件下,表层混凝土的水化反应,出现碳酸钙粉末或碳酸钙晶体,致使保护层脱落,钢筋锈蚀。
(2)结构出现裂缝时被雨水浸入使得钢筋出现锈蚀。
(3)钢筋锈蚀膨胀引起的剥落。
(4)严寒地区冰冻及干湿交替循环作用。
(5)有侵蚀性水的化学侵蚀作用。
(6)模板脱模剂涂擦不够,拆模时使混凝土有剥落现象。
(7)表层成块脱落主要是由于车辆、船舶或其他坚硬物体的撞击等。
1.7工作缝的出现在混凝土浇筑时,中间休息时间过长,使前层混凝土开始初凝前未完成次层混凝土的浇筑,而产生工作缝。
1.8混凝土外观质量太差这种现象是未按规范要求施工,使混凝土发生离析,浮浆过多,或者从超过2m高得高处向模板内倾卸混凝土时,没有用串筒、溜管或振动管、槽等发生离析现象,而影响外观形象。
2.结构裂缝
桥梁裂缝产生原因大致可分为以下几种:
2.1混凝土收缩引起的裂缝
(1)缩水收缩裂缝:多发生在各种跨度的梁体上,即当混凝土表面水分损失快,内部损失慢,产生表面收缩大,内部收缩小的不均匀收缩,致使混凝土表面混凝土承受的拉力超过其抗拉强度时,产生龟裂。如配筋较密,钢筋对混凝土收缩的约束比较明显也易产生网裂,多发生在几周或几个月以后。
(2)塑性收缩:混凝土施工过程中,在浇筑4小时左右时,水泥水化反应激烈,出现少量泌水,外界温度较高,水分蒸发较快,混凝土失水收缩,快速早期干燥,便形成沿钢筋方向裂缝。桥面铺装目前多为c50混凝土,极易产生塑性收缩,施工时应控制好水灰比,振捣要密实。
2.2荷载引起的裂缝
(1)设计计算原因:结构物实际负荷状态与设计计算漏项或部分漏项,计算方法不合理,结构受力考虑不完全与实际不符,荷载少算。
(2)施工原因:随意堆放、倒运、起吊、安装,不考虑结构的受力特点,引起的构件裂缝。
2.3地基沉降引起的裂缝
由于地基竖向不均匀沉降或水平方向位移,使结构产生局部应力,超出混凝土抗拉强度导致混凝土开裂。
2.4钢筋锈蚀引起的裂缝
由于钢筋的保护层不够厚,混凝土保护层受到外界空气侵蚀至钢筋表面,导致混凝土保护层开裂。
2.5温度变化引起的裂缝当外部温度发生变化时,混凝土将发生变形,当拉应力超过抗拉强度时将产生裂缝。
2.6原材料质量引起的裂缝
(1)水泥出厂时间没有过稳定期或时间过长引起强度不够。
(2)砂石料含泥量过大直接影响混凝土质量。
常见的维修方法:
(1)桥梁混凝土的空洞、蜂窝、麻面、表面风化、剥落等应先将松散部分清除,在根据情况用高标号混凝土或水泥砂浆填补。
(2)桥梁若出现漏筋或保护层剥落等现象,应先将松动的保护层凿去,并将钢筋锈迹清除,根据损坏面积大小采用环氧砂浆修补或喷射高标号水泥砂浆修补。
(3)钢筋混凝土产生裂缝时,可根据裂缝的严重程度采用压力灌浆法灌注环氧树脂胶及加固措施,并加强观测。
3.结束语
通过对桥梁的常见病害及维修方法的分析,要使病害减轻就需要紧抓设计环节、组织和管理好施工的各个环节、加强养护和维修。及时发现桥梁的病害,并分析其产生的原因,采取有效的维修措施,以减轻或消除病害。