劉金田
摘要:橋梁病害在很多情況下會破壞橋梁的內(nèi)部結(jié)構(gòu),影響外觀質(zhì)量,降低承載能力,削弱橋梁后期的使用功能。伴隨交通運輸事業(yè)的發(fā)展,交通量也在擴增。由于超載偏載導(dǎo)致的交通事故屢見不鮮。本文結(jié)合橋梁常見的病害類型,分析其形成原因和加固方法,旨在各類橋梁后期的修復(fù)和加固提供一些啟發(fā)與經(jīng)驗。
關(guān)鍵詞:橋梁病害;成因;加固技術(shù)
引言
公路橋梁施工中,加固技術(shù)的應(yīng)用有助于提高橋梁質(zhì)量,延長它的壽命。利用加固方法增強整個橋梁的承受力,確保橋梁工程的安全、穩(wěn)定。尤其公路橋梁日常的使用頻率高,承載重量大,易出現(xiàn)裂縫、梁端頭破損或是混凝土碳化這系列問題,影響橋梁工程的質(zhì)量。該背景下,需要對橋梁質(zhì)量進行管控。加固技術(shù)作為橋梁施工質(zhì)量的屏障,有較高的應(yīng)用價值。
1 橋梁常見病害
1.1 橋面病害
橋面鋪裝病害,表現(xiàn)為橋面破損、縱橫裂縫還有鋪裝涂料脫落。如今,鋪裝涂料基本上都是瀝青混凝土。那些瀝青混凝土建造的橋梁,其橋面病害或是由下列因素所致:一是超荷載車輛頻繁地通行和使用,橋面鋪裝在這種作用力下明顯地破損甚至脫落。二是試驗得知,很多橋梁本身的沖擊系數(shù)均要比標準值更高,在強度大的沖擊力下,橋面難免會有裂縫。三是高溫天氣,混凝土本身沒有很好的粘結(jié)性,無法保護公路橋梁。四是養(yǎng)護并未做到位,提高了后期的整治難度。
1.2 伸縮縫病害
伸縮縫病害有如下原因:一是橋梁設(shè)計不科學(xué)。如橋梁錨固并未給出足夠的厚度。某些薄弱區(qū),在高強度作用力下極易造成破損。二是車流量大,荷載高,在這種反復(fù)沖擊下橋面上的伸縮縫也將被破損。三是材料選購不當,無法適應(yīng)橋梁自身的使用需求。四是施工時產(chǎn)生對接方面的誤差,填縫材料在短期內(nèi)自然脫落。在伸縮縫處,很多車輛都會跳車,從而破壞此處的伸縮縫。五是施工工藝的影響,伸縮縫原本就不夠合理性。六是養(yǎng)護不及時,橋梁橋面上還留有不少雜質(zhì),這就會增加伸縮縫損壞的風(fēng)險。
1.3 橋墩病害
墩帽病害有3種不同的表現(xiàn)形式:一是斜向裂縫;二是豎向裂縫;三是斜向開裂。墩身病害,還能夠細分成柱式、重力式墩病害。前者的表現(xiàn)方式,為柱式墩變位,造成鋼筋銹脹,最終引起裂縫。而重力式墩病害,其狀態(tài)是混凝土沉降不勻,致使其出現(xiàn)豎向開裂,或是因分層施工不當,在水平上產(chǎn)生裂縫。
1.4 梁體病害
橋梁梁體病害,涵蓋了橫向、縱向以及腹板斜裂縫。橫向裂縫,多是由于應(yīng)力損失,橋梁本身的實際強度相比設(shè)計強度要低、未考慮剪力的考量,整個梁體易于彎折、沉降不均??v向裂縫,常見于梁體頂端或是底部,其形成原由為荷載太高、頂板設(shè)計存在誤差,以及混凝土收縮。腹板斜裂縫,其成因在于預(yù)應(yīng)力作用失效,主拉力值太小,梁體形成一種斜向裂縫。另外鋼筋質(zhì)量不合格,橋梁缺乏足夠的承載力,同樣也可能產(chǎn)生斜向裂縫。
1.5 支座病害
如今,橋梁支座類型無外乎涵蓋了板式、盆式橡膠式橋梁支座這兩類。前者,一般都是橫向或是縱向上存在變形、上下部開裂等;而后者則常見于鋼板、鋼筋發(fā)生老舊、僵化,失去原有的活動能力。一旦支座產(chǎn)生病害,梁體也會陷入不均勻沉降,其橋面上、下部將會意外地脫落。更有甚者,整個橋梁都會遭到破損,觸發(fā)系列的交通事故。
2 橋梁病害整治措施與加固設(shè)計
2.1 橋面病害的整治與加固
首先,橋面局部維修鑿補技術(shù)。本技術(shù)的整治對象為面向橋面瀝青脫落或是不均勻?;驹恚鸿徝珮蛎鏋r青混凝土,先將鋼筋上已經(jīng)銹蝕的銹予以去除,在橋梁表面可以鋪裝一層瀝青混凝土,將其當做新橋梁表面,大約1~5cm。要說明的一點,新鋪裝的混凝土,在厚度、重量上都要和橋梁自身的實際荷載力完全一致。二是面向整體面板進行重新澆筑。如果橋梁整體病害非常嚴重,則有必要運用該方法進行二次澆筑。施工流程:先將原始面板上已有的鋪設(shè)層予以拆除,清潔整個橋梁橋面,按照施工需求,使用短鋼筋來完成鋪設(shè),增加橋面可靠性,建議先鋪裝1~2層同樣的短鋼筋網(wǎng),最后完成整體澆筑。三是直接鋪裝技術(shù)。該技術(shù)和前面提到的兩種方法相比,在施工方面要簡便的多。也就是,在原橋梁橋面上直接加鋪上一層厚度適中的混凝土,以環(huán)氧樹脂或是混凝土粘結(jié)劑來對橋面特定的病害部位進行加固或是維修。
2.2 伸縮縫病害的整治與加固
實踐中,伸縮縫病害也有多種不同的整治與加固技術(shù),如U形鐵皮、鋼板伸縮縫以及橡膠伸縮縫加固技術(shù),其用途十分寬泛。有關(guān)U形鐵皮加固技術(shù),一旦伸縮縫材質(zhì)開始破舊或是斷裂,需要及時更換該伸縮縫處原先使用的材料。如果填充的軟性材料明顯地老化甚至脫落,要立即將老化材料予以清理,并往其中注入一些新的軟性填料。鋼板伸縮縫加固技術(shù),多面向變形或是螺栓已脫落的伸縮縫。如果伸縮縫遇到這類問題,則基本上毫無應(yīng)用價值。該情況下,需要立即拆卸或是更換。如伸縮縫鋼板對接處產(chǎn)生破裂,維護人員需要先將破裂部位予以徹底清理。一旦伸縮縫已經(jīng)開裂甚至斷裂,需要對病害處進行加固。必要時,還應(yīng)及時更換整個收縮縫。
2.3 橋墩病害的整治與加固
橋梁橋墩病害,需要選擇適當?shù)木S修維護措施加以處置。第一步是找到橋墩病害背后的原因,進行明確地加固維修。同時,使用堅固、優(yōu)質(zhì)的鋼筋材料,增加橋梁結(jié)構(gòu)自身的穩(wěn)固性。如果橋墩的荷載力不高,基礎(chǔ)不佳,需要考慮樁基有無存在問題。在條件許可的狀態(tài)下,增加鉆孔或是預(yù)制樁,以增強橋梁荷載力,滿足橋梁的安全使用。對于橋墩病害,要對墩臺做好專業(yè)的維修和養(yǎng)護,以加設(shè)混凝土套管或是改良預(yù)應(yīng)力的形式進行處理,優(yōu)化橋墩自身的抗彎性能,提高橋梁基礎(chǔ)的穩(wěn)固性。最后,橋墩變位病害,可考慮增設(shè)一個擋土墻,使橋墩保持足夠的穩(wěn)定性。
2.4 梁體病害的整治與加固
不同寬度的梁體裂縫,需要選擇不一樣的維修、加固技術(shù)。換言之,如果裂縫寬度<0.2 mm,需選擇環(huán)氧樹脂砂漿來完成加固。如果裂縫寬度介于0.2~1.5mm,需要改為裂縫修補膠進行處理與加固。如果裂縫寬度超出1.5mm,建議借助壓力灌漿技術(shù)來完成加固。壓力灌漿技術(shù),對于那些空隙大、寬度大的梁體病害較為適合。該技術(shù)材料,涉及到水泥、甲基丙烯酸脂以及黏土,有不錯的加固效果。若是梁體鋼筋存在一種裸露病害,需要按下列步驟進行加固。先將損壞后的瀝青混凝土予以去處,由維修人員在病害處進行防腐處理,而后對病害處進行樹脂填補。填補時間超出14d后,需要對梁體表面進行處理。接著開始鋼筋噴漆,使它保持較高的防腐蝕能力。靜置24h,用水對整個表面進行清理。
2.5 支座病害的整治與加固
橋梁支座病害,要求我們在日常維修中認真地處理部位的病害,使支座保持基本的應(yīng)用性能。維修時,如果看到支座已存在受力不均的情況,從業(yè)人員需要立即處理,避免引發(fā)惡性的交通事故。另外,還需對橋梁支座進行初步的優(yōu)化。如果支座脫空或是開裂,需要立即更換,預(yù)防各類重大交通事故。針對偏位病害,要對支座墊石進行加固。若有必要,還需及時更換,確保維修的可靠性。工作時,需要貫徹與加強支座維修,解決影響支座的各類問題。加固流程,先用樹脂砂漿來保證支座的均勻性。結(jié)合支座問題,自行選用單跨單測、兩側(cè)加固技術(shù)。
3 結(jié)束語
公路橋梁的穩(wěn)固性、耐久性及其病害問題,成為現(xiàn)代交通業(yè)應(yīng)當重視和處理的首要問題。正因為此,相關(guān)人員有必要深度探索與研究橋梁相關(guān)的維修加固技術(shù),注重保養(yǎng)與管理,推動交通事業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。
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