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摘要:道路桥梁的质量关系着我国交通运输是否正常运转,目前我国道路桥梁的施工技术已经相当成熟,但是在施工过程中,还是忽视了工序细节导致桥梁结构出现了一些病害。基于此,本文就道路桥梁的病害及加固技术展开分析与研究。
关键词:道路桥梁;病害;加固技术
中图分类号:U41文献标识码: A
引言
随着交通运输事业的蓬勃发展,种种原因造成不少桥梁发生病害,甚至有的已成为“危桥”,严重地影响了桥梁的承载能力和正常使用。因此,如何延长桥梁构件的使用寿命,提高其耐久性以减少桥梁更新的投入,便成为广大桥梁工作者极为关心的问题。对存在安全隐患的桥梁进行维修、加固时应采用有效的加固措施。
一、道路桥梁存在的病害问题
(一)裂缝
裂缝是混凝土道路中最普遍发生的病害现象,也是我国道路桥梁病害问题中须首要解决的。裂缝问题会严重危害道路桥梁的耐久性与承载力,且不同程度的裂缝,其危害程度也不尽相同,程度轻可妨碍司机驾车的舒适度,程度重可直接危害车辆及人身安全。此外,路桥裂缝会损害钢筋保护层,从而诱发钢筋锈蚀。
(二)剥蚀
剥蚀破坏路桥的外观形态,包括:路桥表面的酥松起皮、剥落、露石、蜂窝麻面等现象。路桥表面产生的剥落或剥离,会引起构件截面积减小,应力增大,导致空气或其他有害物质的内侵蚀作用更容易发生。依据发生原因不同,剥蚀现象可以分为风化剥蚀、水质侵蚀、冻融剥蚀等等。
(三)钢筋锈蚀及混凝土碳化
钢筋锈蚀是道路桥梁损坏最主要的原因之一。钢筋锈蚀后会引起体积扩大膨胀,混凝土承受较大拉力而开裂。混凝土碳化达到一定程度时,道路桥梁会产生裂缝,减少了路桥的服务期限,破坏了路桥的安全性。
(四)混凝土内部的毛细管孔及气泡
混凝土中不可避免地存在毛细管孔,这就使得空气中的水、氧气、二氧化碳等物质快速进入混凝土内部,并且腐蚀钢筋。这又很大程度上降低了道路桥梁的耐久性与安全性。
(五)地基不均匀沉降
在一些地质条件较为特殊的地区,如山区、湿地等地建设路桥,要格外注意。如果不重视处理地基问题,则很容易发生地基不均匀沉降现象,严重危害道路桥梁的安全,引起桥面开裂,桥体滑动下沉等灾害。
(六)其他病害
除以上较为典型的路桥病害之外,还有无法预知的自然灾害等原因引起的路桥破坏现象,例如洪水、泥石流、酸雨等等,道路研究工作者也要相应地引起重视,防患于未然。
二、道路桥梁病害形成的原因
道路桥梁中存在的病害为人们正常的出行交通造成极大的安全隐患,必须引起相关主管部门的重视。通过详细的调查研究,对桥梁病害的机理进行了深入分析发现影响桥梁发生病害的因素有很多种,如建筑设计中对桥梁的荷载能力设计的偏低,结构设计不当,施工质量差,后期养护不合理以及其他自然因素对桥梁的影响等等,现在来分析下几点具体的病害成因:
(一)裂缝,当混凝土中拉应力大于其抗拉强度或拉应变大于其极限拉应变时,混凝土会产生裂缝。混凝土搅拌、运输时间过长,使水分蒸发,引起混凝土浇筑时坍落度过低,会使混凝土出现不规则的网状裂缝。混凝土初期养护时方法不得当,出现塑性收缩状态,也会在混凝土表面产生不规则裂缝;
混凝土碳化及钢筋锈蚀,凡裂缝多、混凝土质量差的桥梁,其钢筋锈蚀程度也必然严重,产生的顺筋裂缝也特别多。随着钢筋锈蚀的发生,混凝土开裂、剥落,钢筋和混凝土的粘结力就不断丧失,钢筋截面积就减少,承载能力下降,从而降低了结构的安全度;
(二)剥蚀,根据不同的机理,剥蚀可分为冻融剥蚀、冲磨和空蚀、水质侵蚀、风化剥蚀等。其中冻融剥蚀是指在水饱和或潮湿状态下,由于温度正负变化,结构物的已硬化混凝土空隙水结冻膨胀,融解松弛,产生疲劳应力,造成混凝土由表及里逐渐剥蚀的破坏现象。
(三)除此之外,在具体的道路桥梁施工过程当中,如果没有严格的按照施工方案、设计和相关要求来开展施工工作,无法达到所规定的质量标准,也会在后期出现各种病害。同时道路桥梁施工完毕之后忽视了桥梁后期的养护保养的重要性,没有及时的对道路桥梁后期可能出现的病害进行防范与治理,也会加深病害程度。另外,道路桥梁病害的出现也受到了外界因素的影响,比如道路桥梁所在地区地质条件不佳,频繁的洪水、滑坡等问题也会导致桥梁病害的出现。
三、桥梁加固的措施
(一)桥面铺装
1.局部修复凿补法
将桥梁表面水泥混凝土的部分凿毛,凿到露出骨料的位置;用清水冲洗并充分润湿,涂刷上同标号的水泥砂浆作为粘连的材料,最后在桥梁承载能力容许范围内,铺筑一层1~5cm厚的水泥混凝土铺装层。
2.重新浇筑混凝土面板
当桥的面板破裂特别严重的时候,就需要采用重新浇筑新的混凝土桥面板的方法进行结构修复。这种方法在进行施工的时候,需要将原有的行车道全部拆除,表面清扫干净,必要时还需要铺入适量短钢筋,配置钢筋网,最后浇筑混凝土面层。
3.桥面补强层加固法
在旧的桥面上直接加一层混凝土面板。这种方法可以用来修补桥面上的裂缝。
(二)碳纤维加固
碳纤维加固法,又可以称之为粘贴纤维增强塑料加固法,它通过使用混凝土等胶结材料可以修补受拉的部件,提高结构的承载能力。这种技术可以大幅度的提高混凝土构件的承载能力,而且比较的经济方便,修补方法也非常的简单,修补后的构件具有很好的耐腐蚀性和耐久性,因此在桥梁的加固措施当中是使用非常广泛的一种。
(三)粘钢加固
粘钢加固就是在混凝土的构件上面粘上一块钢板作为加固构件。这种方法同样是操作比较简单的方法,而且完全不会破坏原有的混凝土构件。但是缺点就是钢板比较重,会增加道路桥梁的自重,而且钢板变硬之后会变脆,延展性会下降,而且钢板比较容易出现腐蚀。
(四)加大截面加固
加大截面加固法也叫外包混凝土加固法。这种方法是能够有效的增大混凝土结构物截面面积的一种常见加固方法。这种方法在实际的操作当中有两种主要的方法。一种是直接对桥的面板进行加厚。另一种是加大主梁的高度和宽度。这种方法同样是一种操作非常简单的方法,具有很强的适应性,特别适合于跨度比较小的桥梁加固。但是缺点就是这种方法的作业时间是比较長的,对道路交通具有一定的损害。
(五)外部预应力加固
外部预应力加固法也叫反弯矩法,适用于大跨度结构桥梁的加固。这种方法是在构件外面对预应力钢筋进行张拉达到增强刚度的目的。这种方法的优点就是不仅仅能够增加刚度而且抵消了构件的部分自重。是一种非常好的修护手段。
(六)喷凝土加固法
采用喷凝土加固法可以增强道路桥梁施工后的美观效果,因为该方法主要是在原有桥面结构上喷涂一层强度较高、品质较好的混凝土,目的是增强被碳化或腐蚀的混凝土强度,保护桥梁的内部钢筋。
(七)置换混凝土加固法
该方法主要用于加固病害程度较为严重的路桥梁柱或混凝土强度不高的受压区等等结构。其优点近似于增大截面加固法,而且加固实施后不会引起桥梁净空的减少;缺点是施工周期长等等。
结束语
如何确保桥梁的安全性与耐久性已成为当然人们所关心的问题,这就需要相关部门共同努力严把质量关,加强管理。施工人员也要肩负起责任严格按照施工设计要求来进行,并且加固后需对桥梁进行监测以确定桥梁加固效果,对存在的问题要组织一起进行讨论和总结,在不断总结经验和技术进步的基础上应形成桥梁加固的专门规范,做到防范于未然。同时也需要设计人员要从桥梁设计理念及结构体系等角度做好耐久性的设计,提高工程质量,消除交通安全隐患,造福国家和人民。
参考文献:
[1]陈敏航.探讨公路桥梁施工中的质量控制[J].中国新技术新产品,2011,16:81.
[2]陈朝琼.公路桥梁施工的质量监督及其控制[J].价值工程,2013,28:126-127.
[3]赵燕妮,符晓.公路桥梁施工中的质量控制[J].科技致富向导,2014,09:63.
[4]张海立.公路桥梁施工中的质量控制[J].中国城市经济,2011,08:181-182.
关键词:道路桥梁;病害;加固技术
中图分类号:U41文献标识码: A
引言
随着交通运输事业的蓬勃发展,种种原因造成不少桥梁发生病害,甚至有的已成为“危桥”,严重地影响了桥梁的承载能力和正常使用。因此,如何延长桥梁构件的使用寿命,提高其耐久性以减少桥梁更新的投入,便成为广大桥梁工作者极为关心的问题。对存在安全隐患的桥梁进行维修、加固时应采用有效的加固措施。
一、道路桥梁存在的病害问题
(一)裂缝
裂缝是混凝土道路中最普遍发生的病害现象,也是我国道路桥梁病害问题中须首要解决的。裂缝问题会严重危害道路桥梁的耐久性与承载力,且不同程度的裂缝,其危害程度也不尽相同,程度轻可妨碍司机驾车的舒适度,程度重可直接危害车辆及人身安全。此外,路桥裂缝会损害钢筋保护层,从而诱发钢筋锈蚀。
(二)剥蚀
剥蚀破坏路桥的外观形态,包括:路桥表面的酥松起皮、剥落、露石、蜂窝麻面等现象。路桥表面产生的剥落或剥离,会引起构件截面积减小,应力增大,导致空气或其他有害物质的内侵蚀作用更容易发生。依据发生原因不同,剥蚀现象可以分为风化剥蚀、水质侵蚀、冻融剥蚀等等。
(三)钢筋锈蚀及混凝土碳化
钢筋锈蚀是道路桥梁损坏最主要的原因之一。钢筋锈蚀后会引起体积扩大膨胀,混凝土承受较大拉力而开裂。混凝土碳化达到一定程度时,道路桥梁会产生裂缝,减少了路桥的服务期限,破坏了路桥的安全性。
(四)混凝土内部的毛细管孔及气泡
混凝土中不可避免地存在毛细管孔,这就使得空气中的水、氧气、二氧化碳等物质快速进入混凝土内部,并且腐蚀钢筋。这又很大程度上降低了道路桥梁的耐久性与安全性。
(五)地基不均匀沉降
在一些地质条件较为特殊的地区,如山区、湿地等地建设路桥,要格外注意。如果不重视处理地基问题,则很容易发生地基不均匀沉降现象,严重危害道路桥梁的安全,引起桥面开裂,桥体滑动下沉等灾害。
(六)其他病害
除以上较为典型的路桥病害之外,还有无法预知的自然灾害等原因引起的路桥破坏现象,例如洪水、泥石流、酸雨等等,道路研究工作者也要相应地引起重视,防患于未然。
二、道路桥梁病害形成的原因
道路桥梁中存在的病害为人们正常的出行交通造成极大的安全隐患,必须引起相关主管部门的重视。通过详细的调查研究,对桥梁病害的机理进行了深入分析发现影响桥梁发生病害的因素有很多种,如建筑设计中对桥梁的荷载能力设计的偏低,结构设计不当,施工质量差,后期养护不合理以及其他自然因素对桥梁的影响等等,现在来分析下几点具体的病害成因:
(一)裂缝,当混凝土中拉应力大于其抗拉强度或拉应变大于其极限拉应变时,混凝土会产生裂缝。混凝土搅拌、运输时间过长,使水分蒸发,引起混凝土浇筑时坍落度过低,会使混凝土出现不规则的网状裂缝。混凝土初期养护时方法不得当,出现塑性收缩状态,也会在混凝土表面产生不规则裂缝;
混凝土碳化及钢筋锈蚀,凡裂缝多、混凝土质量差的桥梁,其钢筋锈蚀程度也必然严重,产生的顺筋裂缝也特别多。随着钢筋锈蚀的发生,混凝土开裂、剥落,钢筋和混凝土的粘结力就不断丧失,钢筋截面积就减少,承载能力下降,从而降低了结构的安全度;
(二)剥蚀,根据不同的机理,剥蚀可分为冻融剥蚀、冲磨和空蚀、水质侵蚀、风化剥蚀等。其中冻融剥蚀是指在水饱和或潮湿状态下,由于温度正负变化,结构物的已硬化混凝土空隙水结冻膨胀,融解松弛,产生疲劳应力,造成混凝土由表及里逐渐剥蚀的破坏现象。
(三)除此之外,在具体的道路桥梁施工过程当中,如果没有严格的按照施工方案、设计和相关要求来开展施工工作,无法达到所规定的质量标准,也会在后期出现各种病害。同时道路桥梁施工完毕之后忽视了桥梁后期的养护保养的重要性,没有及时的对道路桥梁后期可能出现的病害进行防范与治理,也会加深病害程度。另外,道路桥梁病害的出现也受到了外界因素的影响,比如道路桥梁所在地区地质条件不佳,频繁的洪水、滑坡等问题也会导致桥梁病害的出现。
三、桥梁加固的措施
(一)桥面铺装
1.局部修复凿补法
将桥梁表面水泥混凝土的部分凿毛,凿到露出骨料的位置;用清水冲洗并充分润湿,涂刷上同标号的水泥砂浆作为粘连的材料,最后在桥梁承载能力容许范围内,铺筑一层1~5cm厚的水泥混凝土铺装层。
2.重新浇筑混凝土面板
当桥的面板破裂特别严重的时候,就需要采用重新浇筑新的混凝土桥面板的方法进行结构修复。这种方法在进行施工的时候,需要将原有的行车道全部拆除,表面清扫干净,必要时还需要铺入适量短钢筋,配置钢筋网,最后浇筑混凝土面层。
3.桥面补强层加固法
在旧的桥面上直接加一层混凝土面板。这种方法可以用来修补桥面上的裂缝。
(二)碳纤维加固
碳纤维加固法,又可以称之为粘贴纤维增强塑料加固法,它通过使用混凝土等胶结材料可以修补受拉的部件,提高结构的承载能力。这种技术可以大幅度的提高混凝土构件的承载能力,而且比较的经济方便,修补方法也非常的简单,修补后的构件具有很好的耐腐蚀性和耐久性,因此在桥梁的加固措施当中是使用非常广泛的一种。
(三)粘钢加固
粘钢加固就是在混凝土的构件上面粘上一块钢板作为加固构件。这种方法同样是操作比较简单的方法,而且完全不会破坏原有的混凝土构件。但是缺点就是钢板比较重,会增加道路桥梁的自重,而且钢板变硬之后会变脆,延展性会下降,而且钢板比较容易出现腐蚀。
(四)加大截面加固
加大截面加固法也叫外包混凝土加固法。这种方法是能够有效的增大混凝土结构物截面面积的一种常见加固方法。这种方法在实际的操作当中有两种主要的方法。一种是直接对桥的面板进行加厚。另一种是加大主梁的高度和宽度。这种方法同样是一种操作非常简单的方法,具有很强的适应性,特别适合于跨度比较小的桥梁加固。但是缺点就是这种方法的作业时间是比较長的,对道路交通具有一定的损害。
(五)外部预应力加固
外部预应力加固法也叫反弯矩法,适用于大跨度结构桥梁的加固。这种方法是在构件外面对预应力钢筋进行张拉达到增强刚度的目的。这种方法的优点就是不仅仅能够增加刚度而且抵消了构件的部分自重。是一种非常好的修护手段。
(六)喷凝土加固法
采用喷凝土加固法可以增强道路桥梁施工后的美观效果,因为该方法主要是在原有桥面结构上喷涂一层强度较高、品质较好的混凝土,目的是增强被碳化或腐蚀的混凝土强度,保护桥梁的内部钢筋。
(七)置换混凝土加固法
该方法主要用于加固病害程度较为严重的路桥梁柱或混凝土强度不高的受压区等等结构。其优点近似于增大截面加固法,而且加固实施后不会引起桥梁净空的减少;缺点是施工周期长等等。
结束语
如何确保桥梁的安全性与耐久性已成为当然人们所关心的问题,这就需要相关部门共同努力严把质量关,加强管理。施工人员也要肩负起责任严格按照施工设计要求来进行,并且加固后需对桥梁进行监测以确定桥梁加固效果,对存在的问题要组织一起进行讨论和总结,在不断总结经验和技术进步的基础上应形成桥梁加固的专门规范,做到防范于未然。同时也需要设计人员要从桥梁设计理念及结构体系等角度做好耐久性的设计,提高工程质量,消除交通安全隐患,造福国家和人民。
参考文献:
[1]陈敏航.探讨公路桥梁施工中的质量控制[J].中国新技术新产品,2011,16:81.
[2]陈朝琼.公路桥梁施工的质量监督及其控制[J].价值工程,2013,28:126-127.
[3]赵燕妮,符晓.公路桥梁施工中的质量控制[J].科技致富向导,2014,09:63.
[4]张海立.公路桥梁施工中的质量控制[J].中国城市经济,2011,08:181-182.