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摘要:在高速铁路轨道中,一些典型病害对混凝土桥梁结构有着极大的影响。而本文就主要从高速铁路的混凝土桥梁结构病害问题入手,探讨桥梁结构施工、运营中容易出现的典型病害,如常见的桥梁结构裂痕病害、钢筋锈蚀病害、混凝土结构冻融病害等问题,分析这些病害出现时的表现,以及问题产生的原因,然后根据这些典型性的病害问题,提出相应的病害防治措施。
关键词:高速铁路;混凝土桥梁;典型病害;防治策略
前言:
随着铁路事业的发展,受我国复杂多样地理环境的影响,各种类型的铁路工程桥梁结构应运而生,进一步满足了我国对铁路建设的需要。但在实际进行铁路工程时,受设计、技术和经营理念等因素的影响,使得高速铁路的桥梁混凝土结构存在隔板开裂、排水不良、钢筋锈蚀和保护层碳化等问题,影响了对整个工程的施工质量,这就需要针对各种病害,制定相应的防治策略。
1 高速铁路混凝土桥梁典型病害
1.1结构型裂痕
混凝土桥梁结构中,结构型病害属于一种常见的病害类型,这种病害类型通常包括三种形式:第一,以纵向发展的方式贯穿于桥梁深层的裂痕,通常会出现在铁路结构的梁体侧面方向或者是双线位置,病害问题严重时会贯穿整个墩身。第二,裂痕出现在混凝土结构的表面,并且深浅、长度不一,裂痕形状不规则,裂痕在出现后容易积水,形成应力,进而造成桥梁出现开裂、脱落问题。第三,裂痕出现在梁腹板位置,通常是斜向延伸形态,一旦出现这种裂痕,混凝土结构的承载力就会快速下降。而导致这种结构型裂痕出现的主要原因:一是,混凝土结构本身抗拉强度、承载力不足;二是,列车超负荷载重[1]。
1.2腐蚀问题
钢筋是桥梁混凝土结构中经常使用的材料,这种材料受本身容易发生锈蚀问题,一旦出现锈蚀现象就会对混凝土内部结构造成破坏。目前,这一问题已经引起了工程施工企业的广泛的关注。而在桥梁结构中,钢筋材料受氯离子的入侵影响,发展锈蚀问题,而钢筋在锈蚀后通常会产生Fe2O3,使得钢筋体积增大,进而造成桥梁结构外层脱落,同时钢筋和混凝土结构间的黏力也会下降。造成这一问题的主要原因是施工环境中存在的酸性气体、液体和废渣,引发混凝土材料碳化,并会钢筋遭受氯离子的破坏。
1.3混凝土冻融问题
桥梁混凝土结构中的冻融病害问题,是桥梁工程施工中常见的问题,而造成这一问题的主要原因为:混凝土结构中存在很多的孔隙,外部环境中的水分通过孔隙进入到混凝土内部结构中,在温度低于零度时,水分结冰,体积扩大,混凝土的内部出现压力,但温度上升后冰层融化,压力降低,在反复经过多次收缩、膨胀后,混凝土结构就会遭到破坏。
2解决混凝土病害问题的防治措施
2.1结构型病害的防治措施
高速铁路混凝土桥梁的结构型病害,主要发生在桥梁的表层,具体表现为梁体、墩台等位置产裂缝,这种裂缝形成的时间是施工期及工程使用期,要想保证防治的效果,就应根据裂缝的位置和类型,确定应使用的技术和不同材料。一方面,对于已经出现漏钢筋和表面脱落问题的位置,如果病害面积较小,可以使用环氧材料进行治理,但如果出现问题较为严重,则需要使用喷射高标号的水泥浆进行修复。另一方面,在修复桥柱和桥体上的纵横裂痕时,由于这两部分需要承受较大的负荷,修复过程中可以使用钢板材料,对裂痕位置进行加固,而要想提高修复才来的抗拉伸能力,还可以使用树脂材料粘贴钢板以及碳纤维,来进一步提高桥梁的加固效果。
2.2防治钢筋腐蚀问题的措施
鐵路施工过程中,周边的环境条件与后期运营时不同,并且在运行中缺乏对工程的维护,这就导致桥梁易出现一些细小的裂缝,一旦周边环境中有害物质进入裂缝中,就会造成钢筋腐蚀。在进行防治时,如果钢筋钢筋漏出来的钢筋锈蚀面积较小,就可以在其表面涂抹一层阻锈剂,使水分扩散,加强对钢筋材料的保护。但如果面临的腐蚀问题较为严重,就需要加大工程的施工量,先去除混凝土结构表面的松弛土,并检查钢筋材料具体的锈蚀情况,然后进行除锈处理,重点关注锈蚀问题严重的位置,在处理结束后还应对钢筋提进行绑焊处理。在施工结束后还需要使用混凝土填补施工裂缝,并再次涂抹一层阻锈剂[2]。
2.3防治冻融病害的策略
高速铁路中混凝土的结构质量受环境的影响较为严重,尤其是四季分明的北方地区,一旦出现冻融问题,混凝土结构受反复膨胀、收缩问题的影响,会导致结构的密实性和粘度降低,进而导致桥梁原有的混凝土承载强度降低,使得后期工程运营中易产生各种裂缝问题。针对高速铁路的冻融问题,要想保证工程使用的质量,要注意选择适合类型的混凝土砂浆进行修补,以此来降低裂缝问题对工程施工的影响。在解决这一问题时,具体的施工方式主要有两种:一种是,通过提高桥梁混凝土结构的防水效果,降低桥梁结构中水分的含量,防止出现严重的热涨冷缩现象。另一种是,提高桥梁混凝土结构施工的密实度和粘性,降低水分对结构主体的入侵效果。在具体进行施工时,可以使用灌浆嘴高压注浆法,对桥梁混凝土结构孔隙进行封堵,减少水分可以渗透、存储的空间。而在对贯通混凝土结构的毛细孔时,为提高贯通的效果,在施工中可以使用渗透结晶型材料,将其灌入到混凝土结构的内部,使材料与内部的一些物质发生化学反应,形成凝胶,以此来增加混凝土结构的密匙度和强度。
结论:
在高速铁路混凝土桥梁工程结构施工中,施工典型病害问题已经成分为影响施工质量的重要因素,关系到铁路工程建设的水平。因此,要想保证铁路工程的有效建设,推动高速铁路事业的发展,就需要提高对施工中存在病害问题的重视,找出常见的病害问题,制定相应的问题解决措施,从而提升施工的水平。
参考文献
[1]黑曹鹏.高速铁路混凝土桥梁典型病害及防治对策[J].绿色环保建材,2019(01):123.
[2]崔玲枝. 高速铁路混凝土梁桥典型病害仿真分析及对策研究[D].西南交通大学,2018.
(作者单位:中国铁路北京局集团有限公司北京工务段)
关键词:高速铁路;混凝土桥梁;典型病害;防治策略
前言:
随着铁路事业的发展,受我国复杂多样地理环境的影响,各种类型的铁路工程桥梁结构应运而生,进一步满足了我国对铁路建设的需要。但在实际进行铁路工程时,受设计、技术和经营理念等因素的影响,使得高速铁路的桥梁混凝土结构存在隔板开裂、排水不良、钢筋锈蚀和保护层碳化等问题,影响了对整个工程的施工质量,这就需要针对各种病害,制定相应的防治策略。
1 高速铁路混凝土桥梁典型病害
1.1结构型裂痕
混凝土桥梁结构中,结构型病害属于一种常见的病害类型,这种病害类型通常包括三种形式:第一,以纵向发展的方式贯穿于桥梁深层的裂痕,通常会出现在铁路结构的梁体侧面方向或者是双线位置,病害问题严重时会贯穿整个墩身。第二,裂痕出现在混凝土结构的表面,并且深浅、长度不一,裂痕形状不规则,裂痕在出现后容易积水,形成应力,进而造成桥梁出现开裂、脱落问题。第三,裂痕出现在梁腹板位置,通常是斜向延伸形态,一旦出现这种裂痕,混凝土结构的承载力就会快速下降。而导致这种结构型裂痕出现的主要原因:一是,混凝土结构本身抗拉强度、承载力不足;二是,列车超负荷载重[1]。
1.2腐蚀问题
钢筋是桥梁混凝土结构中经常使用的材料,这种材料受本身容易发生锈蚀问题,一旦出现锈蚀现象就会对混凝土内部结构造成破坏。目前,这一问题已经引起了工程施工企业的广泛的关注。而在桥梁结构中,钢筋材料受氯离子的入侵影响,发展锈蚀问题,而钢筋在锈蚀后通常会产生Fe2O3,使得钢筋体积增大,进而造成桥梁结构外层脱落,同时钢筋和混凝土结构间的黏力也会下降。造成这一问题的主要原因是施工环境中存在的酸性气体、液体和废渣,引发混凝土材料碳化,并会钢筋遭受氯离子的破坏。
1.3混凝土冻融问题
桥梁混凝土结构中的冻融病害问题,是桥梁工程施工中常见的问题,而造成这一问题的主要原因为:混凝土结构中存在很多的孔隙,外部环境中的水分通过孔隙进入到混凝土内部结构中,在温度低于零度时,水分结冰,体积扩大,混凝土的内部出现压力,但温度上升后冰层融化,压力降低,在反复经过多次收缩、膨胀后,混凝土结构就会遭到破坏。
2解决混凝土病害问题的防治措施
2.1结构型病害的防治措施
高速铁路混凝土桥梁的结构型病害,主要发生在桥梁的表层,具体表现为梁体、墩台等位置产裂缝,这种裂缝形成的时间是施工期及工程使用期,要想保证防治的效果,就应根据裂缝的位置和类型,确定应使用的技术和不同材料。一方面,对于已经出现漏钢筋和表面脱落问题的位置,如果病害面积较小,可以使用环氧材料进行治理,但如果出现问题较为严重,则需要使用喷射高标号的水泥浆进行修复。另一方面,在修复桥柱和桥体上的纵横裂痕时,由于这两部分需要承受较大的负荷,修复过程中可以使用钢板材料,对裂痕位置进行加固,而要想提高修复才来的抗拉伸能力,还可以使用树脂材料粘贴钢板以及碳纤维,来进一步提高桥梁的加固效果。
2.2防治钢筋腐蚀问题的措施
鐵路施工过程中,周边的环境条件与后期运营时不同,并且在运行中缺乏对工程的维护,这就导致桥梁易出现一些细小的裂缝,一旦周边环境中有害物质进入裂缝中,就会造成钢筋腐蚀。在进行防治时,如果钢筋钢筋漏出来的钢筋锈蚀面积较小,就可以在其表面涂抹一层阻锈剂,使水分扩散,加强对钢筋材料的保护。但如果面临的腐蚀问题较为严重,就需要加大工程的施工量,先去除混凝土结构表面的松弛土,并检查钢筋材料具体的锈蚀情况,然后进行除锈处理,重点关注锈蚀问题严重的位置,在处理结束后还应对钢筋提进行绑焊处理。在施工结束后还需要使用混凝土填补施工裂缝,并再次涂抹一层阻锈剂[2]。
2.3防治冻融病害的策略
高速铁路中混凝土的结构质量受环境的影响较为严重,尤其是四季分明的北方地区,一旦出现冻融问题,混凝土结构受反复膨胀、收缩问题的影响,会导致结构的密实性和粘度降低,进而导致桥梁原有的混凝土承载强度降低,使得后期工程运营中易产生各种裂缝问题。针对高速铁路的冻融问题,要想保证工程使用的质量,要注意选择适合类型的混凝土砂浆进行修补,以此来降低裂缝问题对工程施工的影响。在解决这一问题时,具体的施工方式主要有两种:一种是,通过提高桥梁混凝土结构的防水效果,降低桥梁结构中水分的含量,防止出现严重的热涨冷缩现象。另一种是,提高桥梁混凝土结构施工的密实度和粘性,降低水分对结构主体的入侵效果。在具体进行施工时,可以使用灌浆嘴高压注浆法,对桥梁混凝土结构孔隙进行封堵,减少水分可以渗透、存储的空间。而在对贯通混凝土结构的毛细孔时,为提高贯通的效果,在施工中可以使用渗透结晶型材料,将其灌入到混凝土结构的内部,使材料与内部的一些物质发生化学反应,形成凝胶,以此来增加混凝土结构的密匙度和强度。
结论:
在高速铁路混凝土桥梁工程结构施工中,施工典型病害问题已经成分为影响施工质量的重要因素,关系到铁路工程建设的水平。因此,要想保证铁路工程的有效建设,推动高速铁路事业的发展,就需要提高对施工中存在病害问题的重视,找出常见的病害问题,制定相应的问题解决措施,从而提升施工的水平。
参考文献
[1]黑曹鹏.高速铁路混凝土桥梁典型病害及防治对策[J].绿色环保建材,2019(01):123.
[2]崔玲枝. 高速铁路混凝土梁桥典型病害仿真分析及对策研究[D].西南交通大学,2018.
(作者单位:中国铁路北京局集团有限公司北京工务段)