道路桥梁的常见结构病害及加固技术探究王彦红

道路桥梁的常见结构病害及加固技术探究王彦红

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摘要:道路桥梁结构的稳定性与安全性保证非常重要,就现阶段道路桥梁发展来说,仍有很多结构病害问题存在,影响道路桥梁整体质量的同时,也减少了道路桥梁的使用寿命,不仅会影响到经济发展,同时也会危及到人们的出行安全。文章针对常见的道路桥梁主拱圈裂缝、铺装层裂缝、钢筋锈蚀、端头局部损坏、混凝土碳化等结构病害进行分析,并提出几种有效的加固技术,并对加固技术的应用范围以及应用措施进行介绍。

关键词:道路桥梁;结构病害;加固技术

引言

现阶段,我国的城市化建设速度不断加快,私家车的数量不断增加,从而对道路桥梁的使用性能以及稳定性能提出更高的要求。在道路桥梁的实际施工以及后续使用的过程中,由于诸多因素的影响,例如天气、维护不足、管理不当等,将会导致道路桥梁出现部分结构病害。该类病害的存在,将会直接影响道路桥梁的使用,埋下安全隐患。

1道路桥梁常见结构病害

1.1主拱圈裂缝

道路桥梁结构病害中,主拱圈裂缝是常见的一种问题,对道路桥梁的整体质量有着严重的影响,通常是在检查中发现,主要变现为:纵向裂缝、横向裂缝、不规则裂缝等,多数裂缝都处于拱顶10米左右,严重的裂缝可直接造成主拱圈的强度,进而性能下降,稳定性失衡,主拱圈裂缝的存在会给道路桥梁留下安全隐患。

1.2铺装层出现裂缝

如果桥梁建设中的环境温度变化大,铺装层冷热不匀,容易出现温差裂缝。车辆的超载和超速长期作用下,会致使铺装层出现磨损以及挤压,造成裂缝病害。但是,如果混凝土的设计不合理,养护工作不到位,就会加剧裂缝的产生。

1.3钢筋锈蚀

钢筋是道路桥梁路基建设中的重要原材料,具有承重的作用,但是钢筋结构处于路基内部,极易受到环境因素的影响而降低承载能力。如:桥梁的承重结构为混凝土和钢筋,若混凝土施工中受环境的影响而出现裂缝,则钢筋结构表面会受空气中水分的锈蚀,一旦锈蚀情况严重则会导致钢筋结构断裂。外界环境中如果存在硫化成分的化学品,也会锈蚀钢筋结构,致使道路桥梁出现断裂问题。

1.4桥头破损

作为道路桥梁工程中的常见病害之一,桥头破损会使桥梁两端出现变形,继而改变桥梁的应力结构,在一定程度上降低道路桥梁的安全性能与使用寿命。出现桥头破损的原因主要为施工材料质量不达标,无法满足桥梁结构部件的支撑力要求,在载重车辆长期行驶的作用下,桥头会出现局部断裂,影响道路桥梁的安全通行。

1.5混凝土碳化

混凝土碳化多半是因为自然因素所导致,氢氧化钙是混凝土组成成分中的一份子,当与空气中的二氧化碳融合时会发生化学反应,生成碳酸钙,碳酸钙是造成混凝土PH值直接下降的主要因素,若是不采取任何方案措施,就会使碳酸钙的生成量越来越多,进而钢筋结构出现腐蚀现象,混凝土结构性能下降,道路桥梁结构质量受到威胁。

2道路桥梁加固技术

2.1桥面铺装加固技术

该加固技术中包括局部修复凿补法、重新浇筑法、补强层加固法。局部修复凿补法适用于桥面铺装层脱落、碎裂等病害中,以铺装局部病害处为施工范围。对铺装层进行凿毛、废弃物清理处理,直至骨料露出,再利用修补材料以及相应的黏结材料进行涂刷,促进新材料与原有的固体材料相黏结;浇筑加固法适用于破损严重的桥面处,对桥面进行面层拆除,再重新浇筑新的混凝土,形成新的桥面;补强层加固法在满足裂缝、剥离层修复的同时,还能增加桥梁板的性能。

2.2提高道路桥梁截面面积

在道路桥梁施工的过程中,由于受到施工地域的限制,其常常会出现弯曲的情况,特别是对于桥梁而言更是如此。为了能够提高道路桥梁的强度,通常采用混凝土再次浇筑的方式进行加固。通过混凝土的浇筑,不仅能够在一定程度上提高弯曲部位的高度,同时还能够提升弯曲部位的厚度,进而达到加固桥梁弯曲部位的目的,使其抗剪切能力增强。该类施工方法具有工序相对较为简单、适用范围广等特点,可用于路面、路基等结构。

2.3灌封胶灌注加固技术

灌封胶灌注加固技术比较适用于主体变形、裂缝严重的病害中,该技术应用前需要进行桥梁结构性能检测,掌握病害所有信息,针对性的实施灌封胶灌注加固法,如:桥梁主体出现承载力下降、刚度性能下降等情况,需要利用灌封胶对裂缝处灌注处理,对裂缝处处理完毕后,再借助预应力加固技术、粘结钢筋加固技术能对结构外部进行加固,提高结构整体性能。

2.4预应力加固法

此种加固法主要就是针对混凝土受弯构件。当道路桥梁受到预应力以及新增外部荷载的共同压力时,拉杆内部就会产生轴向力。拉杆端锚固偏心传导至构件时,构件的偏心压力增大。在上述作用力下,能够避免外部荷载对桥梁结构构件产生过多的制约。因此,就能够直接提升构件的整体抗弯承载能力,以及斜截面抗剪承载能力。与此同时,在压力的有效传递下,能够有效加强结构构件的整体性,最大限度降低混凝土出现裂缝病害。同样对于混凝土的构件,在加固预应力下撑拉杆后,就会形成超静定的结构体系。在一系列物理效应的综合作用下,就能够有效提升构件整体承载能力。

2.5外包裹型材加固技术

外包裹型材加固技术是采用包裹法与粘结法相结合的方法对混凝土构件等进行加固,主要应用材料为钢板、型材等,加固范围在混凝土构件的外部。混凝土构件加固通常是以湿式外包加固方式进行,材料的选用需要根据混凝土构件的损坏情况,选择符合加固要求的型钢材料,使用专用的粘结胶对构件需要加固的外部位置涂匀,再将型钢与构件外围进行黏结,有效发挥加固效果,并且道路桥梁结构整体性能也会有所改善。此加固技术施工比较简单、加固效果好、成本低、目前已经被广泛应用。

2.6混凝土置换加固技术

混凝土置换加固法,主要是针对桥梁承压区域强度较低或者存在质量缺陷的梁或柱进行加固。这种方法的优点在于,在加固施工完成后,不会对建筑净空造成影响。不过其缺陷也比较明显,即在对缺陷梁柱进行加固处理后,仍然可能存在湿作业时间较长的问题。

2.7加强日常维护

道路桥梁工程常见病害的发生不仅与前期施工技术具有一定的关联,也与后期日常维护工作有关,因此施工单位在初步完成道路桥梁工程后,需要积极与交通部门进行沟通,共同进行交通管制,以免初步完工的道路桥梁受车辆的碾压而出现结构损坏问题。同时施工单位对道路进行裂纹、抗震等试验测试后,若发现相关指标与规定要求不相符,则应该采取相应的施工技术来整改问题,保证施工处理的效果[4]。除此之外,加强对大型货车与车辆轮胎的通行,以免道路桥梁的路面发生多度磨损问题,进而延长道路桥梁的使用寿命,提高道路桥梁的舒适度及稳定性。

结语

综上所述,在对道路桥梁中的受损部位进行修复的过程中,工程技术人员应对结构的受损部位进行细致的检查,明确受损程度,合理的选择修复的方法,从而能够有效的修复结构病害,提高道路桥梁的安全性以及使用性能。

参考文献:

[1]道路桥梁施工常见的技术问题及应对措施分析[J].王钦胜.城市建设理论研究(电子版).2016(22):26-28.

[2]道路桥梁施工管理中的问题控制及解决方法探析[J].唐封凯.科技创新与应用.2017(03):45-47.

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