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浅谈高等级公路桥梁病害分析及加固处理


所属栏目:公路工程类论文
发布时间:2013-01-14 09:57:16  更新时间:2013-01-14 09:02:16

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摘要:本文针对桥梁主要病害及其原因进行分析和阐述,指出加固的几种方法。

关键词:高等级;公路桥梁;病害分析;加固

一、桥梁主要病害分析

中小跨径的混凝土简支梁桥是我国在很早的高等级公路上出现的主要桥梁形式,桥梁铺装开裂、伸缩缝损坏、钢筋锈蚀、支座破坏和桥梁墩台基础的病害都是比较常见的几种病害。

1.桥面铺装病害形式及产生原因

现在桥面铺装开裂混凝土桥面铺装层的病害是比较常见的,主要表现为较规则的纵、横向裂缝,不规则的网状裂缝及较严重的破裂等。第一,桥面板没有充足的刚度是很容易出现病害的,并且其发展相对比较快的。第二,铺装层、桥面板和主体结构的变形存在一定的差异,在这个过程中,内力会有所增加,纵、横向裂缝的产生也就是必然的。除此之外,之前建设的桥梁,因为那个时候不能很充分地认识铺装功能以及病害,通常情况下,配筋量会出现偏小的现象,钢筋直径太细,铺装与承载构件的界面连续不牢靠等问题。

在高级公路上,铺装层危害会产也别严重的危害。第一,车辆冲击荷载在铺装层的影响下会不断加大;第二,没有很好地防水功能的时候,主梁中渗入雨水,这样的话,主梁钢筋的锈蚀程度就会很大,这一点会严重地危害钢筋混凝土结构;第三,设计荷载的横向分布状态受到铺装层的影响,横向刚度就会越来越小,每个梁板会有不均匀的受力,并且主梁的实际高度也会不断减小,纵向刚度减弱,挠度增大。

2.伸缩缝损坏的原因

2.1设计不周引起伸缩缝损坏。

2.2选型不当引起伸缩缝损坏。

2.3由于桥墩台施工及梁(板)预制尺寸误差导致实际板端预留间隙与设计间隙悬殊而引起伸缩缝损坏。

2.4设计与实际伸缩量不符引起伸缩缝损坏。

2.5板式橡胶伸缩缝由于施工误差或橡胶板破坏引起伸缩缝处严重跳车。

2.6板式橡胶伸缩缝或钢板伸缩缝由于伸缩装置混凝土施工先于两端沥青混凝土路面面层而引起伸缩缝尾端跳车。

2.7“反开槽法”施工操作不认真引起伸缩缝处跳车。

2.8材料选用不当引起伸缩缝损坏。伸缩缝的完好程度将直接影响桥梁结构的服务质量,伸缩缝的缺陷会向结构主体进一步发展,而且严重者会引起交通事故。所以,伸缩缝出现病害必须及时维修或更换。

3.钢筋锈蚀引起的病害

混凝土没有很强的密实性,或者钢筋没有标准的防护层,或者受到一定的损害,都会使钢筋产生锈蚀的现象。除此之外,钢筋发生锈蚀现象发生的过程中,海洋环境、大气中的酸性气体以及潮湿环境等都会对其产生一定的迫害。尤其是我国的南方地区,经常性因为污染过于严重而产生酸雨,本身气候就较为潮湿,桥梁钢筋的锈蚀就会更为快速和严重。而在北方地区的冬天大部分都是采用撒盐的方式降低桥面冰冻,混凝土中深入盐水之后,钢筋的锈蚀的速度就会更加快速。

4.桥梁墩台基础易产生的病害

4.1基础结构。基础不均匀沉降;基础的滑移和倾斜以及基底局部冲空;基础结构物的异常应力和开裂等。

墩、台身。各种水平、竖向和网状裂缝;混凝土剥落、空洞和老化;钢筋外露、锈蚀;结构变形、移位等。

5.其他常见的病害

支座破坏;混凝土保护层不足;混凝土失效、疏松、胀鼓、裂纹甚至脱落;混凝土碳化速度快,碳化深度达到钢筋表面;防震挡块损坏;桥头跳车严重;桥面排水不畅;栏杆及人行道系损坏等。这些病害不仅影响桥梁的美观,也影响桥梁的使用。

二、加固方法

1.桥面铺装加固

1.1局部修复凿补法。将水泥混凝土铺装层的表面凿毛,深度以使骨料露出为准;用清水冲洗干净断面并充分润湿;涂刷上同标号的水泥砂浆(或其他粘结材料);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。

1.2重新浇筑混凝土桥面板。桥面板的碎裂和其他损坏特别严重、混凝土质量或施工状况特别不良,且无适用的修补方法时,就必须采用重新浇注新的混凝土桥面板的措施。施工时,将原有的行车道铺装全部拆除,再将行车道表面清扫干净,必要时锚入适量短钢筋,配置1~2层钢筋网,浇筑整体化混凝土。

1.3桥面补强层加固法。即在旧有桥面板上重新加铺一层混凝土或钢筋混凝土补强层。此方法既修补已出现裂缝、剥离等损坏的桥面板,又能加高原有梁板的有效高度,增加梁板的抗弯能力,改善铰结梁板的荷载横向分布,从而提高桥梁的承载能力。

1.4其他方法。如加铺一层沥青混凝土,采用混凝土粘结剂或环氧树脂材料修补法,钢纤维混凝土修补法,聚合物混凝土罩面法等。

2.伸缩缝的维修

2.1U形锌铁皮伸缩缝的维修。当其锌铁皮老化、开裂、断裂时,应拆除并更换为新型伸缩缝;当其软性填料老化脱落时,先清除其缝隙泥土,重新注入新的填缝料;当其铺装层破坏时,应凿除重新铺筑,凿除破损部位应划线切割(或竖凿),清除旧料后再浇筑新面层。

2.2钢板伸缩缝的维修。当其钢板变形、螺栓脱落、不能正常运行时,应及时拆除并更换为新型伸缩缝;当钢板与角钢焊接破裂时,应消除污垢后重新焊牢;当梳齿断裂或出现裂缝后,也要采取焊接方法进行修补。

2.3当橡胶伸缩缝橡胶老化、脱落,角钢变形、松动时,应拆除并更换为新型伸缩缝。

3.钢筋锈蚀维修步骤

3.1凿除松脱、剥离等已损坏部分的混凝土。

3.2对钢筋作除锈处理,并清理混凝土面上的灰尘,对钢筋除锈后即进行防锈处理。

3.3涂以环氧胶液等粘结剂。

3.4立模、配料浇筑,或喷浆、涂抹施工。

3.5对新喷涂或浇筑的混凝土面进行表面处理。

三、结语

本文结合最近几年中桥梁加固和改造的实践,老桥的加固改造工程做好,这样就需要深入地分析和研究老桥的设计和现状,针对病害和使用要求的不同,设计出最具有合理性的改造方案,只有这样,施工改造工程才能够得到顺利的进行。加固改造工程不仅不可能降低老桥的质量标准,而且也不可以因为安全问题而放弃老桥的改造。通过实践验证,在交通行业建设成本降低和桥梁使用年限的提升中,桥梁的改造发挥着重要的作用。

参考文献:

[1] 肖玉辉,沈立宏.混凝土桥梁病害成因分析及对策研究[J].中外公路. 2004(01).

[2] 巫祖烈,易志坚,赵凤杰.砼桥面铺装层病害成因及研究方法探讨[J].重庆交通学院学报. 2003(03).

[3] 王绪印,程俊伟,邵宝峰.桥梁多发病害分析及其维修与加固方法[J].科技信息. 2009(25).



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