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摘要:在我国,常见的桥梁结构为混凝土结构,在不同的地区,这些结构能够受一些地理环境的影响,出现一些常见的病害。这些病害出现的原因大都是由于桥梁自身结构材料与地理环境相互作用的结果。为了确保桥梁结构的安全,减少交通安全事故的发生,相关人员必须加强分析市政桥梁结构与构造性的病害,加强研究病害的防治策略,才能保证市政桥梁设施的安全。
关键词:市政桥梁 病害 防治策略结构性与构造性
在我国的市政桥梁中,常见的桥梁结构性与构造性的病害有:桥梁产生裂缝、桥梁破损、桥梁漏水、桥梁的钢筋外露和桥梁的钢筋生锈、腐蚀等。本文将分析这些不同病害的产生原因,然后提出相应的防治措施。
一 我国市政桥梁常见的结构性与构造性病害
1 桥梁裂缝
由于我国的市政桥梁大都为混凝土结构,混凝土结构的一些缺点容易引起桥梁出现一些质量问题。我们常见的混凝土是脆性材料,抗拉强度低,有时容易因为荷载力不足而产生裂缝。我们所说的荷载裂缝是混凝土桥梁在次应力和动、静荷载力的作用下产生的裂缝。有一些裂缝则是因为温度变化引起的,因为混凝土具有热胀冷缩的性质,所以在外部环境或内部结构温度发生改变时,混凝土就会发生变形,然后在其他约束力的共同作用下使桥梁发生裂缝。我们常见的市政桥梁裂缝产生的原因还有混凝土因塑性收缩和缩水收缩而产生的混凝土大面积变形、从而引起裂缝的情况。还有一种裂缝则是因为地基的基础变形和基础不均匀沉降产生的裂缝、钢筋锈蚀产生的裂缝和冻胀引起的裂缝。
2 桥梁破损
目前我们常见的桥梁破损的原因主要是因为桥梁上的交通运输量大幅度增长,行车的密度变密和车辆的载重越来越重,导致桥梁要承受的力越来越重,有一些市政桥梁在设计时,结构抗剪设计不足,使得桥梁不能承受越来越重的荷载,从而引起破损。
3 桥梁漏水
桥梁漏水是一种常见的病害,在我国的市政桥梁设计中,有时因为设计人员在设计桥梁时,对于泄水孔和桥面横坡、纵坡设计不当,导致桥梁漏水。比如,在设计泄水孔时,泄水孔的数量不足,导致在夏季雨水较多的时候,雨水不能正常排出,只能通过地袱的缝隙流下。还有的是因为市政桥梁的桥面防水层漏水,这些防水层没有防渗指标,或者有的桥梁根本就没有安置防水层,导致积水严重,桥梁受到严重的腐蚀。最后一种则是桥梁的伸缩缝漏水,伸缩缝是桥梁的重要组成部分,伸缩缝需要及时的维修,如果维修不及时就可能导致桥梁出现漏水的现象。
4 桥梁钢筋外露
我国大部分市政桥梁结构采用的是钢筋混凝土结构,在混凝土的实际工程中,我们经常可以看到在混凝土表面的保护层剥落,从而导致钢筋外漏,大大降低了混凝土结构的承载力,影响了混凝土结构的耐久性和实用性。因为,在灌注混凝土时,钢筋保护层垫块位移或垫块太少或漏放,致使钢筋紧贴模板造成钢筋外露。或者结构构件截面小、钢筋过密,石子卡在钢筋上,是混凝土不能充满钢筋周围,造成露筋。
5 桥梁钢筋生锈和腐蚀
市政桥梁钢筋生锈腐蚀的原因既有物理方面的原因,也有化学方面的原因。当混凝土产生裂缝时,一些有害的物质就会向原本埋置在密实混凝土中的钢筋渗透,造成钢筋生锈和腐蚀。还有一种原因则是因为钢筋的氧化作用,这是钢筋生锈和腐蚀的主要原因。把钢筋放在空气中时,钢筋会出现淡黄色的轻微浮绣,这些不必处理,而当钢筋表面出现红褐色锈斑时,必须采用人工或机械的办法进行清除。
二 市政桥梁结构性和构造性病害的防治措施
1 裂缝的防治措施
为了防止市政桥梁出现裂缝,可以从两个方面下手。第一,要做好结构的设计工作,在进行结构设计的时候,要对最大的桥梁的荷载量进行计算,根据桥梁的实际情况,考虑桥梁的最大荷载量的范围,然后加强荷载量的设计。其次,要加强对市政桥梁局部应力的分析,在配置竖向的预应力钢筋的同时,也要布置一定数量的竖弯纵向束。在结构进行初步设计时,要使用平面设计的模型,但在阶段结构验算阶段,必须按照空间模型来进行计算。在进行结构设计时,要注意好腹板和底板的厚度。第二,在施工阶段,要进行严格的原材料选材,严格地按照设计规定的施工要求进行施工。对于现浇部分的脚手支架,在施工之前要进行超载预压的实验,以避免出现梁体因支架不均匀下沉,而产生桥梁开裂。并且要随时进行孔道摩阻试验,调整张拉力。在首次张拉前,要对孔道的摩阻力进行测试,以确定预应力的损失。
2 桥梁破损的防治措施
对于市政桥梁的破损,应当首先抓好前期的设计工作,保证最小的设计厚度,要使厚度尽量均匀,从而使受力状态良好。要抓好施工阶段的质量控制,做好质量的管理工作。在桥面铺装施工前,认真检查桥梁顶面的高程,注意齿板混凝土的高度。在梁板上,必须进行凿毛处理。必须做好桥面的清理工作,将桥面上的油污、杂物、剩余的混凝土渣进行清理。还有要严格按照图纸和技术规范的要求进行钢筋的绑扎,绑扎的位置要准确,之间的间距要均匀,钢筋放置时要顺直,绑扎要牢固,此外,钢筋网的整体尺寸和网眼的尺寸和对角线的长度都要符合规范的要求。在桥面进行铺装浇筑混凝土时,要分两幅浇筑。还要严格控制桥面铺装的高程和平整度。在浇筑混凝土前,要对桥面进行再次清扫和洒水湿润,保证混凝土的黏性。在进行混凝土捣振时,要配合整平。最后,要控制好施工的时间,采用覆盖透水土工织物的方法养生效果最好。
3 桥梁漏水的防治措施
当桥梁的漏水是由于防水层引起的时候,设计人员要设置一层防水层,采用卷材、涂料类防水材料和涂料类和防水砂浆刚性铺装桥梁防水材料,水性环保型桥梁防水涂料是一种水性、无毒、无污染、黏结强度大、弹性非常好、既耐高温又耐低温和价格便宜的新型的桥梁防水材料。设计者可以将这些新型的防水材料应用于新建的桥梁中,从而实现良好的防水效果。对于由于桥梁伸缩缝引起的漏水情况,应该在进行伸缩缝施工时,提高伸缩缝周边混凝土的强度,特别是底板以下的部分,要采用高强度的混凝土。并且要注意及时清理桥梁伸缩缝内的杂物,防止伸缩缝胀裂,保障雨水能够及时排出。在维修伸缩缝时,要采用早强型混凝土,使桥梁不易被轧坏。
4 桥梁钢筋外露防治措施
造成市政桥梁钢筋外露的主要原因一般是钢筋的保护层厚度过小、钢筋局部弯曲变形、模板缝隙不够严密、水泥砂浆流失、混凝土振捣不实、模板不够润滑和混凝土产生粘连导致钢筋保护层脱落等等。针对这些原因,设计人员应该要保持钢筋的平直,避免钢筋的局部弯曲变形,确保钢筋保护层厚度适宜,尽量减少模板的缝隙,防止水泥砂浆的流失,加强混凝土的振捣,避免出现孔洞或蜂窝,认真涂抹隔离剂,防止模板与混凝土粘连。
5 桥梁钢筋生锈和腐蚀防治措施
加强对桥梁钢筋生锈和腐蚀的防治措施,首先应该加强对原材料的选择,正确选择水泥的品种,保证工程的耐久性。对于混凝土中所采用的粗细材料,应该保证致密,同时控制材料的吸水率和其他杂志的含量,确保材质的质量。混凝土的拌合及养护用水,要考虑其对混凝土强度的影响,做好水灰比的计算,提高养护用水的质量,不用海水和其他盐度比较高的水拌合混凝土。对于在搅拌混凝土过程中掺入的外加剂,要对外加剂中的氯盐的含量进行检测,选择使用氯盐含量较低的外加剂。其次,要做好防腐混凝土的配合比设计,按设计要求的强度进行配合比设计或按密实度的要求进行配合比的设计,要提高混凝土的密实性和抗中性化能力。在钢筋混凝土结构中,可以掺入钢筋阻锈剂,减少钢筋生锈和腐蚀。对于预应力混凝土结构,混凝土的強度等级应该不小于c35。对于后张法预应力混凝土构件,应进行整体制作,不能采用拼装的构件。
总结:
在我国,随着经济的快速发展,人们对交通设施的要求也越来越高,越来越多的交通基础设施开始在我国建立,比如:公路、桥梁等等。近几年,我国的桥梁建设取得了很大的进步,然后,也存在着一些常见的市政桥梁结构性和构造性通病。这些病害严重地影响了桥梁的使用寿命和桥梁交通的安全,因此,必须针对这些不同的病害,采取不同的防治措施,才能够提高市政桥梁的质量,才能保证交通的安全和人们的生命财产安全。
参考文献:
[1] 孙国钧. 混凝土桥梁病害治理和防护[N]. 第15届全国结构工程学术会议论文集, 2006(10).
[2] 张亚楠,张州. 农村公路桥梁现状及桥梁病害防治措施[J]. 技术与市场, 2011(6).
[3] 钱大宝. 混凝土桥梁病害成因概述与加固实例[J]. 工程与建设, 2010(12).
[4] 李顺起等. 钢筋混凝土桥梁病害分析及预防[J]. 黑龙江交通科技, 2010(12).
[5] 田晓安. 桥梁病害成因及养护对策[J]. 江西建材, 2011(6).
关键词:市政桥梁 病害 防治策略结构性与构造性
在我国的市政桥梁中,常见的桥梁结构性与构造性的病害有:桥梁产生裂缝、桥梁破损、桥梁漏水、桥梁的钢筋外露和桥梁的钢筋生锈、腐蚀等。本文将分析这些不同病害的产生原因,然后提出相应的防治措施。
一 我国市政桥梁常见的结构性与构造性病害
1 桥梁裂缝
由于我国的市政桥梁大都为混凝土结构,混凝土结构的一些缺点容易引起桥梁出现一些质量问题。我们常见的混凝土是脆性材料,抗拉强度低,有时容易因为荷载力不足而产生裂缝。我们所说的荷载裂缝是混凝土桥梁在次应力和动、静荷载力的作用下产生的裂缝。有一些裂缝则是因为温度变化引起的,因为混凝土具有热胀冷缩的性质,所以在外部环境或内部结构温度发生改变时,混凝土就会发生变形,然后在其他约束力的共同作用下使桥梁发生裂缝。我们常见的市政桥梁裂缝产生的原因还有混凝土因塑性收缩和缩水收缩而产生的混凝土大面积变形、从而引起裂缝的情况。还有一种裂缝则是因为地基的基础变形和基础不均匀沉降产生的裂缝、钢筋锈蚀产生的裂缝和冻胀引起的裂缝。
2 桥梁破损
目前我们常见的桥梁破损的原因主要是因为桥梁上的交通运输量大幅度增长,行车的密度变密和车辆的载重越来越重,导致桥梁要承受的力越来越重,有一些市政桥梁在设计时,结构抗剪设计不足,使得桥梁不能承受越来越重的荷载,从而引起破损。
3 桥梁漏水
桥梁漏水是一种常见的病害,在我国的市政桥梁设计中,有时因为设计人员在设计桥梁时,对于泄水孔和桥面横坡、纵坡设计不当,导致桥梁漏水。比如,在设计泄水孔时,泄水孔的数量不足,导致在夏季雨水较多的时候,雨水不能正常排出,只能通过地袱的缝隙流下。还有的是因为市政桥梁的桥面防水层漏水,这些防水层没有防渗指标,或者有的桥梁根本就没有安置防水层,导致积水严重,桥梁受到严重的腐蚀。最后一种则是桥梁的伸缩缝漏水,伸缩缝是桥梁的重要组成部分,伸缩缝需要及时的维修,如果维修不及时就可能导致桥梁出现漏水的现象。
4 桥梁钢筋外露
我国大部分市政桥梁结构采用的是钢筋混凝土结构,在混凝土的实际工程中,我们经常可以看到在混凝土表面的保护层剥落,从而导致钢筋外漏,大大降低了混凝土结构的承载力,影响了混凝土结构的耐久性和实用性。因为,在灌注混凝土时,钢筋保护层垫块位移或垫块太少或漏放,致使钢筋紧贴模板造成钢筋外露。或者结构构件截面小、钢筋过密,石子卡在钢筋上,是混凝土不能充满钢筋周围,造成露筋。
5 桥梁钢筋生锈和腐蚀
市政桥梁钢筋生锈腐蚀的原因既有物理方面的原因,也有化学方面的原因。当混凝土产生裂缝时,一些有害的物质就会向原本埋置在密实混凝土中的钢筋渗透,造成钢筋生锈和腐蚀。还有一种原因则是因为钢筋的氧化作用,这是钢筋生锈和腐蚀的主要原因。把钢筋放在空气中时,钢筋会出现淡黄色的轻微浮绣,这些不必处理,而当钢筋表面出现红褐色锈斑时,必须采用人工或机械的办法进行清除。
二 市政桥梁结构性和构造性病害的防治措施
1 裂缝的防治措施
为了防止市政桥梁出现裂缝,可以从两个方面下手。第一,要做好结构的设计工作,在进行结构设计的时候,要对最大的桥梁的荷载量进行计算,根据桥梁的实际情况,考虑桥梁的最大荷载量的范围,然后加强荷载量的设计。其次,要加强对市政桥梁局部应力的分析,在配置竖向的预应力钢筋的同时,也要布置一定数量的竖弯纵向束。在结构进行初步设计时,要使用平面设计的模型,但在阶段结构验算阶段,必须按照空间模型来进行计算。在进行结构设计时,要注意好腹板和底板的厚度。第二,在施工阶段,要进行严格的原材料选材,严格地按照设计规定的施工要求进行施工。对于现浇部分的脚手支架,在施工之前要进行超载预压的实验,以避免出现梁体因支架不均匀下沉,而产生桥梁开裂。并且要随时进行孔道摩阻试验,调整张拉力。在首次张拉前,要对孔道的摩阻力进行测试,以确定预应力的损失。
2 桥梁破损的防治措施
对于市政桥梁的破损,应当首先抓好前期的设计工作,保证最小的设计厚度,要使厚度尽量均匀,从而使受力状态良好。要抓好施工阶段的质量控制,做好质量的管理工作。在桥面铺装施工前,认真检查桥梁顶面的高程,注意齿板混凝土的高度。在梁板上,必须进行凿毛处理。必须做好桥面的清理工作,将桥面上的油污、杂物、剩余的混凝土渣进行清理。还有要严格按照图纸和技术规范的要求进行钢筋的绑扎,绑扎的位置要准确,之间的间距要均匀,钢筋放置时要顺直,绑扎要牢固,此外,钢筋网的整体尺寸和网眼的尺寸和对角线的长度都要符合规范的要求。在桥面进行铺装浇筑混凝土时,要分两幅浇筑。还要严格控制桥面铺装的高程和平整度。在浇筑混凝土前,要对桥面进行再次清扫和洒水湿润,保证混凝土的黏性。在进行混凝土捣振时,要配合整平。最后,要控制好施工的时间,采用覆盖透水土工织物的方法养生效果最好。
3 桥梁漏水的防治措施
当桥梁的漏水是由于防水层引起的时候,设计人员要设置一层防水层,采用卷材、涂料类防水材料和涂料类和防水砂浆刚性铺装桥梁防水材料,水性环保型桥梁防水涂料是一种水性、无毒、无污染、黏结强度大、弹性非常好、既耐高温又耐低温和价格便宜的新型的桥梁防水材料。设计者可以将这些新型的防水材料应用于新建的桥梁中,从而实现良好的防水效果。对于由于桥梁伸缩缝引起的漏水情况,应该在进行伸缩缝施工时,提高伸缩缝周边混凝土的强度,特别是底板以下的部分,要采用高强度的混凝土。并且要注意及时清理桥梁伸缩缝内的杂物,防止伸缩缝胀裂,保障雨水能够及时排出。在维修伸缩缝时,要采用早强型混凝土,使桥梁不易被轧坏。
4 桥梁钢筋外露防治措施
造成市政桥梁钢筋外露的主要原因一般是钢筋的保护层厚度过小、钢筋局部弯曲变形、模板缝隙不够严密、水泥砂浆流失、混凝土振捣不实、模板不够润滑和混凝土产生粘连导致钢筋保护层脱落等等。针对这些原因,设计人员应该要保持钢筋的平直,避免钢筋的局部弯曲变形,确保钢筋保护层厚度适宜,尽量减少模板的缝隙,防止水泥砂浆的流失,加强混凝土的振捣,避免出现孔洞或蜂窝,认真涂抹隔离剂,防止模板与混凝土粘连。
5 桥梁钢筋生锈和腐蚀防治措施
加强对桥梁钢筋生锈和腐蚀的防治措施,首先应该加强对原材料的选择,正确选择水泥的品种,保证工程的耐久性。对于混凝土中所采用的粗细材料,应该保证致密,同时控制材料的吸水率和其他杂志的含量,确保材质的质量。混凝土的拌合及养护用水,要考虑其对混凝土强度的影响,做好水灰比的计算,提高养护用水的质量,不用海水和其他盐度比较高的水拌合混凝土。对于在搅拌混凝土过程中掺入的外加剂,要对外加剂中的氯盐的含量进行检测,选择使用氯盐含量较低的外加剂。其次,要做好防腐混凝土的配合比设计,按设计要求的强度进行配合比设计或按密实度的要求进行配合比的设计,要提高混凝土的密实性和抗中性化能力。在钢筋混凝土结构中,可以掺入钢筋阻锈剂,减少钢筋生锈和腐蚀。对于预应力混凝土结构,混凝土的強度等级应该不小于c35。对于后张法预应力混凝土构件,应进行整体制作,不能采用拼装的构件。
总结:
在我国,随着经济的快速发展,人们对交通设施的要求也越来越高,越来越多的交通基础设施开始在我国建立,比如:公路、桥梁等等。近几年,我国的桥梁建设取得了很大的进步,然后,也存在着一些常见的市政桥梁结构性和构造性通病。这些病害严重地影响了桥梁的使用寿命和桥梁交通的安全,因此,必须针对这些不同的病害,采取不同的防治措施,才能够提高市政桥梁的质量,才能保证交通的安全和人们的生命财产安全。
参考文献:
[1] 孙国钧. 混凝土桥梁病害治理和防护[N]. 第15届全国结构工程学术会议论文集, 2006(10).
[2] 张亚楠,张州. 农村公路桥梁现状及桥梁病害防治措施[J]. 技术与市场, 2011(6).
[3] 钱大宝. 混凝土桥梁病害成因概述与加固实例[J]. 工程与建设, 2010(12).
[4] 李顺起等. 钢筋混凝土桥梁病害分析及预防[J]. 黑龙江交通科技, 2010(12).
[5] 田晓安. 桥梁病害成因及养护对策[J]. 江西建材, 2011(6).