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【摘 要】随着我国社会经济的发展和人民生活水平的提高,交通量也在持续增长,这对道路桥梁工程的施工造成了一定困难,由于,我国道路桥梁工程的数量越来越多,但是道路桥梁在投入使用后,出现的病害问题也比较多,道路桥梁表面经常会发现存在较多的裂缝,因此,本文就道路桥梁常见的病害问题、对于道路桥梁常见病害的解决办法及公路桥梁维修加固措施进行分析。
【关键词】路桥梁;常见结构;病害;加固技术
引言
在我国经济发展及居民生活水平日益提高的背景下,大型车辆及私家车的数量不断增加,城市道路桥梁需经受超负荷反复作用,再加之有关部门对超载车辆的监管不力,桥梁出现病害的现象更为普遍。这种恶性循环不仅缩短了道路桥梁的正常使用寿命,也给国家和人民的经济与生命安全带来了隐患,因此,对受损道路桥梁进行修缮甚至重建迫在眉睫。
一、道路桥梁常见的病害问题
(一)道路桥梁地基出现不均匀沉降
路桥地基出现不均匀沉降是一项比较常见的道路桥梁质量问题,其会影响路桥结构的稳定性,还容易造成道路桥梁表面出现较多的裂缝,严重时还会导致坍塌问题。造成道路桥梁不均匀沉降的原因很多,施工单位一定要对其进行及时的补救,这样可以避免道路桥梁工程出现较大的损失。有的施工单位,存在监管不利的问题,在施工的过程中,施工人员没有按照设计以及施工流程进行操作,监理人员也没有发现这些不规范问题,而且也没有发挥出对施工材料的质量保障职能,使得路桥地基存在不扎实问题。在施工的过程中,由于施工质量比较容易受到施工环境的影响,而施工单位没有有效的控制施工环境以及条件,使得施工质量不符合施工设计的要求,这也是导致地基不均匀沉降的主要原因。
(二)路桥桥面铺装层存在裂缝
路桥表面裂缝也是道路桥梁工程中比较常见的质量问题,造成裂缝出现的原因比较多,比如,车辆在行驶的过程中,经常会出现急刹车现象,这会导致路桥承受较多的荷载,长期处于超负荷的状态,会使路桥表面受到较大的挤压,会对路面造成较为严重的磨损,所以,路面出现了较多的裂缝。另外,在施工的过程中,有的施工人员由于技术水平不高,使得施工中存在较多的缺陷以及安全隐患,施工人员操作不规范,也是造成路桥表面存在裂缝的原因之一。
目前我国道路桥梁的铺装层大多使用的是半刚性结构,这种结构对于提高铺装层压实度、强度等有一定帮助,但是这种结构对温度变化较为敏感,如果施工环境的温差较大,则很容易出现裂缝现象。
(三)承载粱的端头局部出现损坏
路桥承载结构梁端头损坏是非常容易出现的一种质量事故,其损坏的主要表现形式是梁端头的伸缩缝变形或损坏,而一旦出现损毁情况,就很难对其开展修复工作。一般情况下,导致梁端头局部发生损坏的原因主要有三点:桥梁在设计阶段出现错误,特别是在对伸缩缝进行计算时,产生的误差较大。而在施工完成后,便无法经受交通车辆载荷的反复施压,遂引起伸缩装置的失灵;施工中出现错误。在桥梁的施工阶段,施工人员要重点监控桥梁端头伸缩缝的施工质量,如果出现问题,要及时进行处理,否则在桥梁的后续使用期内,桥梁将会出现损坏;使用阶段缺乏养护。如果对桥梁的养护不及时,伸缩装置将会出现不同程度的破坏,引发正常行驶的车辆发生跳车现象,对桥梁的使用寿命和行驶安全带来隐患。
(四)路桥的剥蚀问题
路桥发生剥蚀主要是其所处地理环境和人为因素的影响。例如路桥铺装层表面出现蜂窝面、掉皮或者整体性的剥落等现象。路桥出现剥蚀现象不仅对其整体外观性带来影响,还会导致包裹其中的钢筋裸露,加速路桥整体结构的腐蚀和老化速度。
(五)混凝土碳化问题
桥梁混凝土碳化现象主要是自然因素导致的。混凝土成分中含有氢氧化钙成分,它会与空气中的二氧化碳产生化学反应生成碳酸钙,进而降低混凝土的PH值。而一旦混凝土的PH值下降,混凝土不仅不会对未经防腐处理的加强钢筋提供保护,还会对钢筋造成腐蚀,从而大幅降低路桥的使用寿命,对桥梁的安全使用带来隐患。
二、对于道路桥梁常见病害的解决办法
(一)首先在桥墩处设置隔水隔温层
首先将厚度为20mm的PE防水板以2层包裹在墩台基本的四个周边,然后用炉灰渣覆盖以作保温层,黏砂土铺陈以作隔水层。基于炉灰渣较小的导热系数,而炉渣经过严格的挑选,具有较大空隙率的特点,这种特点使得其自身不会冻胀,让冻害得到了很好的处理。
(二)涂刷沥青漆隔离层
为了使基础冻胀不发生,让冻土对基础的挤压变小,避免土体的冻胀,可以把沥青漆或者黄油厚厚地涂在基础桥梁四周围的表面上,以解决在冻土范围以内的基础,这种方法使桥梁基础与土体的接触面得到改变,还可以把一定量的食用盐掺在回填土壤中,以把普通土壤变成盐渍土,改变水盐比例,让土壤中的水盐溶液含量增加,这样就可以使土达到冻胀的温度降低下来。
(三)结构体系调整
对于市区道路桥梁进行的结构体系调整,一般是通过增加桥梁跨数从而减少跨度和将简支梁改成连续梁等方法,以减少桥梁的拉应力,以达到提高其承载能力的目的。增加桥梁跨数减少跨度,通常是增设桥墩作为结构体系的新支点。采用此方法应当注意保证桥梁在加固改造完成后其桥洞仍能满足通航或车辆通行的要求。
三、公路桥梁维修加固措施
(一)拓宽加固措施,进行拓展加固处理,可以采取就地改建方案
为避免对交通造成影响,采取就地改造需要进行便道修建,从而增加了施工成本,在进行改造的过程中,需要在原桥结构中的上下部构造进行拆除,增加施工费用。但应用就地改建方案后,其桥梁结构较新,桥梁外观较好。应用拓宽加固方案,则不需要进行便道修建,但需要对桥梁交通进行一定限制。这种加固方案可以应用初始墩台,节约施工成本,通过拓宽加固,可以满足桥梁承载及通行要求,但外观质量偏差。
(二)主梁加固方案
在应用墩顶梁端空间的基础上,布设横向悬臂梁,并在悬臂梁中安装预制微弯板;设计预制人行道粱,并安装于挑梁悬臂;在旧桥面板与人行道梁内侧之间,应用混凝土浇筑工艺,在进行桥面铺装混凝土施工时,进行行车道浇筑;设计钢筋网于铺装层,提高其整体性能;在挑梁顶部中心位置设置桥面伸缩缝,应用聚氨酯材料进行伸缩缝填充,通过这种方式,提高桥梁承载力。
(三)橋台后座加固方案
在桥梁加固中应用桥台后座加固方案,需要将桥台后座中路面进行清除,应用钢筋混凝土单向简支预制板,通过锚固钢筋将简支预制板与两侧墙连接,进行混凝土桥面铺设;在后座填料及钢筋混凝土板之间应预留出一定空隙,从而让桥梁运行中动力荷载直接作用于两侧墙中,增强侧墙摩阻力,实现加固目的。
结束语
综上所述,道路桥梁结构的加固是一项复杂而又系统的工作,在实际的工作当中,还需要相关工作人员对其进行不断地总结和反省,将加固措施进行完善。随着科学技术的进步,路桥施工会遇到更多新的施工加固问题,运用先进的科学技术和防护措施,尽可能地延长道路桥梁的使用年限,提高其结构的稳定性,从而提升道路桥梁的承载力也就显得尤为重要。为了更好地建设好我国的交通事业,并且能节约和合理利用有效资源,必须提高我国道路桥梁结构病害防治和加固施工水平,为国家带来更高的经济效益,也使这些公共设施更好地服务于人民。
参考文献:
[1]韩国良.道路桥梁结构病害及加固流程、技术设计分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2010,12:206.
[2]陈明宪.桥梁结构的病害分析与加固技术[A].北京市市政工程研究院、中国力学学会结构工程专业委员会.2004北京国际桥梁结构评估研讨会论文集[C].北京市市政工程研究院、中国力学学会结构工程专业委员会:,2004:7.
[3]梁冰.既有钢结构桥梁检测与加固技术研究[D].河北工业大学,2014.
[4]沈叶飞,林法力.混凝土桥梁的常见病害与加固技术[J].山西建筑,2007,34:324-325.
【关键词】路桥梁;常见结构;病害;加固技术
引言
在我国经济发展及居民生活水平日益提高的背景下,大型车辆及私家车的数量不断增加,城市道路桥梁需经受超负荷反复作用,再加之有关部门对超载车辆的监管不力,桥梁出现病害的现象更为普遍。这种恶性循环不仅缩短了道路桥梁的正常使用寿命,也给国家和人民的经济与生命安全带来了隐患,因此,对受损道路桥梁进行修缮甚至重建迫在眉睫。
一、道路桥梁常见的病害问题
(一)道路桥梁地基出现不均匀沉降
路桥地基出现不均匀沉降是一项比较常见的道路桥梁质量问题,其会影响路桥结构的稳定性,还容易造成道路桥梁表面出现较多的裂缝,严重时还会导致坍塌问题。造成道路桥梁不均匀沉降的原因很多,施工单位一定要对其进行及时的补救,这样可以避免道路桥梁工程出现较大的损失。有的施工单位,存在监管不利的问题,在施工的过程中,施工人员没有按照设计以及施工流程进行操作,监理人员也没有发现这些不规范问题,而且也没有发挥出对施工材料的质量保障职能,使得路桥地基存在不扎实问题。在施工的过程中,由于施工质量比较容易受到施工环境的影响,而施工单位没有有效的控制施工环境以及条件,使得施工质量不符合施工设计的要求,这也是导致地基不均匀沉降的主要原因。
(二)路桥桥面铺装层存在裂缝
路桥表面裂缝也是道路桥梁工程中比较常见的质量问题,造成裂缝出现的原因比较多,比如,车辆在行驶的过程中,经常会出现急刹车现象,这会导致路桥承受较多的荷载,长期处于超负荷的状态,会使路桥表面受到较大的挤压,会对路面造成较为严重的磨损,所以,路面出现了较多的裂缝。另外,在施工的过程中,有的施工人员由于技术水平不高,使得施工中存在较多的缺陷以及安全隐患,施工人员操作不规范,也是造成路桥表面存在裂缝的原因之一。
目前我国道路桥梁的铺装层大多使用的是半刚性结构,这种结构对于提高铺装层压实度、强度等有一定帮助,但是这种结构对温度变化较为敏感,如果施工环境的温差较大,则很容易出现裂缝现象。
(三)承载粱的端头局部出现损坏
路桥承载结构梁端头损坏是非常容易出现的一种质量事故,其损坏的主要表现形式是梁端头的伸缩缝变形或损坏,而一旦出现损毁情况,就很难对其开展修复工作。一般情况下,导致梁端头局部发生损坏的原因主要有三点:桥梁在设计阶段出现错误,特别是在对伸缩缝进行计算时,产生的误差较大。而在施工完成后,便无法经受交通车辆载荷的反复施压,遂引起伸缩装置的失灵;施工中出现错误。在桥梁的施工阶段,施工人员要重点监控桥梁端头伸缩缝的施工质量,如果出现问题,要及时进行处理,否则在桥梁的后续使用期内,桥梁将会出现损坏;使用阶段缺乏养护。如果对桥梁的养护不及时,伸缩装置将会出现不同程度的破坏,引发正常行驶的车辆发生跳车现象,对桥梁的使用寿命和行驶安全带来隐患。
(四)路桥的剥蚀问题
路桥发生剥蚀主要是其所处地理环境和人为因素的影响。例如路桥铺装层表面出现蜂窝面、掉皮或者整体性的剥落等现象。路桥出现剥蚀现象不仅对其整体外观性带来影响,还会导致包裹其中的钢筋裸露,加速路桥整体结构的腐蚀和老化速度。
(五)混凝土碳化问题
桥梁混凝土碳化现象主要是自然因素导致的。混凝土成分中含有氢氧化钙成分,它会与空气中的二氧化碳产生化学反应生成碳酸钙,进而降低混凝土的PH值。而一旦混凝土的PH值下降,混凝土不仅不会对未经防腐处理的加强钢筋提供保护,还会对钢筋造成腐蚀,从而大幅降低路桥的使用寿命,对桥梁的安全使用带来隐患。
二、对于道路桥梁常见病害的解决办法
(一)首先在桥墩处设置隔水隔温层
首先将厚度为20mm的PE防水板以2层包裹在墩台基本的四个周边,然后用炉灰渣覆盖以作保温层,黏砂土铺陈以作隔水层。基于炉灰渣较小的导热系数,而炉渣经过严格的挑选,具有较大空隙率的特点,这种特点使得其自身不会冻胀,让冻害得到了很好的处理。
(二)涂刷沥青漆隔离层
为了使基础冻胀不发生,让冻土对基础的挤压变小,避免土体的冻胀,可以把沥青漆或者黄油厚厚地涂在基础桥梁四周围的表面上,以解决在冻土范围以内的基础,这种方法使桥梁基础与土体的接触面得到改变,还可以把一定量的食用盐掺在回填土壤中,以把普通土壤变成盐渍土,改变水盐比例,让土壤中的水盐溶液含量增加,这样就可以使土达到冻胀的温度降低下来。
(三)结构体系调整
对于市区道路桥梁进行的结构体系调整,一般是通过增加桥梁跨数从而减少跨度和将简支梁改成连续梁等方法,以减少桥梁的拉应力,以达到提高其承载能力的目的。增加桥梁跨数减少跨度,通常是增设桥墩作为结构体系的新支点。采用此方法应当注意保证桥梁在加固改造完成后其桥洞仍能满足通航或车辆通行的要求。
三、公路桥梁维修加固措施
(一)拓宽加固措施,进行拓展加固处理,可以采取就地改建方案
为避免对交通造成影响,采取就地改造需要进行便道修建,从而增加了施工成本,在进行改造的过程中,需要在原桥结构中的上下部构造进行拆除,增加施工费用。但应用就地改建方案后,其桥梁结构较新,桥梁外观较好。应用拓宽加固方案,则不需要进行便道修建,但需要对桥梁交通进行一定限制。这种加固方案可以应用初始墩台,节约施工成本,通过拓宽加固,可以满足桥梁承载及通行要求,但外观质量偏差。
(二)主梁加固方案
在应用墩顶梁端空间的基础上,布设横向悬臂梁,并在悬臂梁中安装预制微弯板;设计预制人行道粱,并安装于挑梁悬臂;在旧桥面板与人行道梁内侧之间,应用混凝土浇筑工艺,在进行桥面铺装混凝土施工时,进行行车道浇筑;设计钢筋网于铺装层,提高其整体性能;在挑梁顶部中心位置设置桥面伸缩缝,应用聚氨酯材料进行伸缩缝填充,通过这种方式,提高桥梁承载力。
(三)橋台后座加固方案
在桥梁加固中应用桥台后座加固方案,需要将桥台后座中路面进行清除,应用钢筋混凝土单向简支预制板,通过锚固钢筋将简支预制板与两侧墙连接,进行混凝土桥面铺设;在后座填料及钢筋混凝土板之间应预留出一定空隙,从而让桥梁运行中动力荷载直接作用于两侧墙中,增强侧墙摩阻力,实现加固目的。
结束语
综上所述,道路桥梁结构的加固是一项复杂而又系统的工作,在实际的工作当中,还需要相关工作人员对其进行不断地总结和反省,将加固措施进行完善。随着科学技术的进步,路桥施工会遇到更多新的施工加固问题,运用先进的科学技术和防护措施,尽可能地延长道路桥梁的使用年限,提高其结构的稳定性,从而提升道路桥梁的承载力也就显得尤为重要。为了更好地建设好我国的交通事业,并且能节约和合理利用有效资源,必须提高我国道路桥梁结构病害防治和加固施工水平,为国家带来更高的经济效益,也使这些公共设施更好地服务于人民。
参考文献:
[1]韩国良.道路桥梁结构病害及加固流程、技术设计分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2010,12:206.
[2]陈明宪.桥梁结构的病害分析与加固技术[A].北京市市政工程研究院、中国力学学会结构工程专业委员会.2004北京国际桥梁结构评估研讨会论文集[C].北京市市政工程研究院、中国力学学会结构工程专业委员会:,2004:7.
[3]梁冰.既有钢结构桥梁检测与加固技术研究[D].河北工业大学,2014.
[4]沈叶飞,林法力.混凝土桥梁的常见病害与加固技术[J].山西建筑,2007,34:324-325.