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山西省运城高速公路有限责任公司
摘要:文章分析了桥梁病害产生的原因,并介绍了桥梁预防性养护的技术与方法。
关键词:桥梁病害;预防性养护;技术
预防性养护主要是针对已经修筑好的公路,预防性主要针对的是修筑好的桥梁但在经过一段时间的使用之后还没有发生没有明显的病害之前对公路进行一系列的保养以及修护,主要就是为了延迟病害的发生,提高公路本本身使用的安全性以及耐久性。在众多修筑好的公路中,有很大一部分由于管理机制或者是施工技术方面的不足,在修筑时,缺陷已经存在,并且很难改变,遇到这样的情况们为了提高公路的使用寿命,就要在后期针对存在的缺陷进行预防性养护。
1.桥梁病害原因分析
1.1设计方面
1)尺寸选择不当。如T梁、箱梁的腹板过薄、T梁腹板马蹄顶而斜度过小等,均易使混凝土浇筑困难、振捣不密实、出现蜂窝、麻面等。
2)设计因素考虑不周。如钢筋布置过密、在有害气体侵蚀地区保护层太薄等。钢筋布置过密,混凝土中粗集料难以进入而产生分离;在有害气体侵蚀地区保护层太薄,保护层很快碳化至钢筋,引起钢筋锈蚀、保护层脱落。
3)设计计算出现错误。由于荷载考虑不周、计算错误等,梁板断面配筋不足,造成严重开裂甚至倒塌事故。
1.2施工方面
1)施工方法落后。如20世纪80年代前施工的不少桥梁工程,由于机械设备少,土法上马,采用人工运输和振捣,混凝土浇筑质量低下,普遍出现蜂窝麻面和孔洞。
2)原材料质量低劣。如采用的钢筋强度不足,水泥强度偏低,砂石料品质差、含泥量大等,达不到设计要求,混凝土出现大量裂缝。
3)施工工艺不严。如集料的集配、混凝土配比设计不佳,使集料间有较大空隙,浇筑成的混凝土容易形成蜂窝麻面。混凝土拌和物和易性欠佳,影响混凝土施工操作,使拌和不易均匀,运输容易分层离析,浇筑时不易捣实、成型后不容易修整铺平,硬化后不均匀、不密实,经常出现蜂窝麻面、孔洞。没有设置保护层垫块或垫块设置不善,振捣时垫块移位造成钢筋紧贴模板,出现漏筋。在模板安装、钢筋安装过程中,现场常有术屑、木块、塑料纸、水泥袋以及其他建筑垃圾等杂物掉入模板内,浇筑的混凝土有缺陷。混凝土浇筑完成后,养护措施不力,往往由于温度变化、混凝土收缩等因素的影响。导致结构产生早期裂缝。
4)施工方案选择不当。如在混凝土浇筑时,对侧模板压力考虑不周。侧模板选材低劣、结构不牢固、模板走形或模板间隙不严密,浇筑时漏浆严重,混凝土面层呈现蜂窝、麻面。浇筑混凝土前不了解天气情况,浇筑时出现降雨,又不采用塑料布遮盖及排水措施等防范措施,一是混凝土的含水量增多、混凝土强度降低,二是雨水冲刷混凝土中水泥浆而造成麻面、蜂窝缺陷。
5)受经济利益影响。桥梁工程和其他建筑工程一样。在施工过程中由于资金短缺或投资过少而造成工程质量低下的情况很多,特别是在竞争机制下,施工单位为了获得中标机会,互相压低标价,达到低价中标。一旦中标后,技术措施、施工设备、材料质量等由于资金不足而降低标准,施工质量就得不到必要的保证。施工单位层层分包加大了管理费用支出,增加了管理层次,施工质量也难以控制。
1.3运营管理方面
1)长期超负荷运营。随着国民经济的发展、汽车技术的进步,单车质量有逐渐增大的趋势,特别是私自改装车辆,有些超过设计标准汽车一20级加重车重量的2倍。一般道路上的桥梁是按汽车一20级及以下标准设计的。现有车辆荷载超出了桥梁的承载能力,使桥梁长期处于超负荷状态。引起梁板出现裂缝、变形过大甚至倒塌事故。
2)污水侵蚀。如北方的桥梁在冬季一般采用撒盐除雪,盐水渗入混凝土内引起钢筋锈蚀、混凝土保护层脱落;受盐雾影响的桥梁也会产生这种问题。
3)人为损坏。如立交桥净高不足或车辆超高,车辆撞击梁板。造成混凝土脱落、钢筋裸露。
4)维修工作不及时。桥梁建筑物应及时进行维修才能保养其强度和安全性。延长使用寿命。然而由于经费不足、人力有限、管理不力及其他原因,不少桥梁未能得到及时维修。长期带病工作,严重影响了桥梁的安全性和耐久性。这些病害现象的出现。如果不进行桥梁的预防性养护,将会造成由于砼开裂,空气、水分对主筋、预应力钢束的侵蚀,影响梁体的耐久性能。同时砼裂缝较多,将影响梁体的整体性能。长期发展。病害会越来越严重。对高速公路的正常运营造成严重的危害。所以,我们应该在桥梁病害还没有进一步发展的前提下,早动手,把病害杀死在萌芽状态,变被动为主动,防止病害的发展,以保证桥梁的安全性能。
2.桥梁预防性养护的技术
2.1桥梁预防性养护的原则
1)合理确定预防性养护的时机
预防性养护技术的关键在于时机的选择。预防性养护时机的选取应基于桥梁的功能性能,养护必须弄清桥梁构件失效的时间。预防性养护实施的时机应该是桥梁仍处于良好状态,或者只有某些严重病害先兆时进行。一旦结构发生损坏,预防性养护措施则是不可行的。
2)全面调查和科学评价
预防性养护需要完善的检查机制和先进的检测手段做基础,重视桥梁日常巡查和定期检查,全面、持续的掌握桥梁结构状态,通过研究对比各项性能指标,科学分析桥梁技术状况的演变,为判断养护时机和选择养护方法提供依据。
3)建立健全桥梁养护管理系统
通过建立健全桥梁养护管理系统,能够对桥梁基础信息及检查、检测、维修保养等信息进行记录和统计分析,为快速、科学的进行养护决策提供了坚实的基础。同时,通过统一、规范的桥梁养护管理系统,也能够规范桥梁检查、检测内容和方法,统一桥梁技术状况评定标准,能够更加有效的反映桥梁现状,有利于桥梁管养单位做好桥梁养护管理工作。
4)加强日常小修保养工作
实施预防性养护应高度重视日常小修保养工作,当桥梁出现各类病害时,及时判断病害成因和发展趋势,尽快采取经济有效的小修保养措施,控制病害发展,恢复结构的承载能力和耐久性。
2.2橋梁预防性养护的常用方法
1)对于混凝土结构表面裂缝和缺陷,及时采取裂缝封闭、混凝土缺陷表面修补等处理措施,防止裂缝和缺陷扩展引起钢筋锈蚀等病害。对于混凝土结构表面水蚀病害,应在病害出现前对容易受到水蚀的表面涂刷混凝土保护剂。
2)对于实心板桥存在铰缝裂缝、渗水可能失效的,采用安装横桥向钢肋板或增强桥面法,加强板梁间横向联系,以防止出现单板受力等病害。
3)对于T梁桥存在横隔板开裂、可能失效的,采用横隔板改造或者粘贴钢板,加强T梁间横向联系,以防止出现单梁受力等病害。
4)对桥面可能出现坑槽病害的,采用微表处进行预防性养护。
5)对于伸缩缝与泄水孔的堵塞,及时进行清理,以防连锁性破坏。
6)在原有伸缩缝伸缩量异常时(如伸缩量在未到最高环境温度时挤紧等),安排合理时机更换伸缩缝,避免气温变化引起桥梁其他病害。
7)对伸缩缝混凝土与桥面沥青混凝土铺装层接缝处渗水问题,可以在接茬处采用开槽灌注沥青密封胶的方法进行预防。
8)支座的预防性养护,一般是及时清理支座周围垃圾,有计划的定期对支座进行更换,对活动端支座增设限位装置等。
9)灾害天气的预防性养护。增加泄水管及排水设施;雾天、雪天及时进行限速提醒、清除积雪,停止降雪后、融雪结束后应及时清理桥面等。
3.结语
公路桥梁的养护管理是当前公路养护管理的一个薄弱环节,也是一项复杂的系统工程,随着桥梁新材料的诞生、养护新技术的发明、管理新理念的涌现,它势必会得到不断的完善与发展;加强公路桥梁的养护工作,不仅可以尽量减少和避免危及人民群众生命财产安全,而且对于促进公路交通的可持续发展有着重要
摘要:文章分析了桥梁病害产生的原因,并介绍了桥梁预防性养护的技术与方法。
关键词:桥梁病害;预防性养护;技术
预防性养护主要是针对已经修筑好的公路,预防性主要针对的是修筑好的桥梁但在经过一段时间的使用之后还没有发生没有明显的病害之前对公路进行一系列的保养以及修护,主要就是为了延迟病害的发生,提高公路本本身使用的安全性以及耐久性。在众多修筑好的公路中,有很大一部分由于管理机制或者是施工技术方面的不足,在修筑时,缺陷已经存在,并且很难改变,遇到这样的情况们为了提高公路的使用寿命,就要在后期针对存在的缺陷进行预防性养护。
1.桥梁病害原因分析
1.1设计方面
1)尺寸选择不当。如T梁、箱梁的腹板过薄、T梁腹板马蹄顶而斜度过小等,均易使混凝土浇筑困难、振捣不密实、出现蜂窝、麻面等。
2)设计因素考虑不周。如钢筋布置过密、在有害气体侵蚀地区保护层太薄等。钢筋布置过密,混凝土中粗集料难以进入而产生分离;在有害气体侵蚀地区保护层太薄,保护层很快碳化至钢筋,引起钢筋锈蚀、保护层脱落。
3)设计计算出现错误。由于荷载考虑不周、计算错误等,梁板断面配筋不足,造成严重开裂甚至倒塌事故。
1.2施工方面
1)施工方法落后。如20世纪80年代前施工的不少桥梁工程,由于机械设备少,土法上马,采用人工运输和振捣,混凝土浇筑质量低下,普遍出现蜂窝麻面和孔洞。
2)原材料质量低劣。如采用的钢筋强度不足,水泥强度偏低,砂石料品质差、含泥量大等,达不到设计要求,混凝土出现大量裂缝。
3)施工工艺不严。如集料的集配、混凝土配比设计不佳,使集料间有较大空隙,浇筑成的混凝土容易形成蜂窝麻面。混凝土拌和物和易性欠佳,影响混凝土施工操作,使拌和不易均匀,运输容易分层离析,浇筑时不易捣实、成型后不容易修整铺平,硬化后不均匀、不密实,经常出现蜂窝麻面、孔洞。没有设置保护层垫块或垫块设置不善,振捣时垫块移位造成钢筋紧贴模板,出现漏筋。在模板安装、钢筋安装过程中,现场常有术屑、木块、塑料纸、水泥袋以及其他建筑垃圾等杂物掉入模板内,浇筑的混凝土有缺陷。混凝土浇筑完成后,养护措施不力,往往由于温度变化、混凝土收缩等因素的影响。导致结构产生早期裂缝。
4)施工方案选择不当。如在混凝土浇筑时,对侧模板压力考虑不周。侧模板选材低劣、结构不牢固、模板走形或模板间隙不严密,浇筑时漏浆严重,混凝土面层呈现蜂窝、麻面。浇筑混凝土前不了解天气情况,浇筑时出现降雨,又不采用塑料布遮盖及排水措施等防范措施,一是混凝土的含水量增多、混凝土强度降低,二是雨水冲刷混凝土中水泥浆而造成麻面、蜂窝缺陷。
5)受经济利益影响。桥梁工程和其他建筑工程一样。在施工过程中由于资金短缺或投资过少而造成工程质量低下的情况很多,特别是在竞争机制下,施工单位为了获得中标机会,互相压低标价,达到低价中标。一旦中标后,技术措施、施工设备、材料质量等由于资金不足而降低标准,施工质量就得不到必要的保证。施工单位层层分包加大了管理费用支出,增加了管理层次,施工质量也难以控制。
1.3运营管理方面
1)长期超负荷运营。随着国民经济的发展、汽车技术的进步,单车质量有逐渐增大的趋势,特别是私自改装车辆,有些超过设计标准汽车一20级加重车重量的2倍。一般道路上的桥梁是按汽车一20级及以下标准设计的。现有车辆荷载超出了桥梁的承载能力,使桥梁长期处于超负荷状态。引起梁板出现裂缝、变形过大甚至倒塌事故。
2)污水侵蚀。如北方的桥梁在冬季一般采用撒盐除雪,盐水渗入混凝土内引起钢筋锈蚀、混凝土保护层脱落;受盐雾影响的桥梁也会产生这种问题。
3)人为损坏。如立交桥净高不足或车辆超高,车辆撞击梁板。造成混凝土脱落、钢筋裸露。
4)维修工作不及时。桥梁建筑物应及时进行维修才能保养其强度和安全性。延长使用寿命。然而由于经费不足、人力有限、管理不力及其他原因,不少桥梁未能得到及时维修。长期带病工作,严重影响了桥梁的安全性和耐久性。这些病害现象的出现。如果不进行桥梁的预防性养护,将会造成由于砼开裂,空气、水分对主筋、预应力钢束的侵蚀,影响梁体的耐久性能。同时砼裂缝较多,将影响梁体的整体性能。长期发展。病害会越来越严重。对高速公路的正常运营造成严重的危害。所以,我们应该在桥梁病害还没有进一步发展的前提下,早动手,把病害杀死在萌芽状态,变被动为主动,防止病害的发展,以保证桥梁的安全性能。
2.桥梁预防性养护的技术
2.1桥梁预防性养护的原则
1)合理确定预防性养护的时机
预防性养护技术的关键在于时机的选择。预防性养护时机的选取应基于桥梁的功能性能,养护必须弄清桥梁构件失效的时间。预防性养护实施的时机应该是桥梁仍处于良好状态,或者只有某些严重病害先兆时进行。一旦结构发生损坏,预防性养护措施则是不可行的。
2)全面调查和科学评价
预防性养护需要完善的检查机制和先进的检测手段做基础,重视桥梁日常巡查和定期检查,全面、持续的掌握桥梁结构状态,通过研究对比各项性能指标,科学分析桥梁技术状况的演变,为判断养护时机和选择养护方法提供依据。
3)建立健全桥梁养护管理系统
通过建立健全桥梁养护管理系统,能够对桥梁基础信息及检查、检测、维修保养等信息进行记录和统计分析,为快速、科学的进行养护决策提供了坚实的基础。同时,通过统一、规范的桥梁养护管理系统,也能够规范桥梁检查、检测内容和方法,统一桥梁技术状况评定标准,能够更加有效的反映桥梁现状,有利于桥梁管养单位做好桥梁养护管理工作。
4)加强日常小修保养工作
实施预防性养护应高度重视日常小修保养工作,当桥梁出现各类病害时,及时判断病害成因和发展趋势,尽快采取经济有效的小修保养措施,控制病害发展,恢复结构的承载能力和耐久性。
2.2橋梁预防性养护的常用方法
1)对于混凝土结构表面裂缝和缺陷,及时采取裂缝封闭、混凝土缺陷表面修补等处理措施,防止裂缝和缺陷扩展引起钢筋锈蚀等病害。对于混凝土结构表面水蚀病害,应在病害出现前对容易受到水蚀的表面涂刷混凝土保护剂。
2)对于实心板桥存在铰缝裂缝、渗水可能失效的,采用安装横桥向钢肋板或增强桥面法,加强板梁间横向联系,以防止出现单板受力等病害。
3)对于T梁桥存在横隔板开裂、可能失效的,采用横隔板改造或者粘贴钢板,加强T梁间横向联系,以防止出现单梁受力等病害。
4)对桥面可能出现坑槽病害的,采用微表处进行预防性养护。
5)对于伸缩缝与泄水孔的堵塞,及时进行清理,以防连锁性破坏。
6)在原有伸缩缝伸缩量异常时(如伸缩量在未到最高环境温度时挤紧等),安排合理时机更换伸缩缝,避免气温变化引起桥梁其他病害。
7)对伸缩缝混凝土与桥面沥青混凝土铺装层接缝处渗水问题,可以在接茬处采用开槽灌注沥青密封胶的方法进行预防。
8)支座的预防性养护,一般是及时清理支座周围垃圾,有计划的定期对支座进行更换,对活动端支座增设限位装置等。
9)灾害天气的预防性养护。增加泄水管及排水设施;雾天、雪天及时进行限速提醒、清除积雪,停止降雪后、融雪结束后应及时清理桥面等。
3.结语
公路桥梁的养护管理是当前公路养护管理的一个薄弱环节,也是一项复杂的系统工程,随着桥梁新材料的诞生、养护新技术的发明、管理新理念的涌现,它势必会得到不断的完善与发展;加强公路桥梁的养护工作,不仅可以尽量减少和避免危及人民群众生命财产安全,而且对于促进公路交通的可持续发展有着重要