龙念
江苏兆信工程项目管理有限公司
摘要:我国道路桥梁结构多为钢筋混凝土结构,这种类型的结果在设计、施工、选材过程中都有可能出现结构性危害。其次,我国部分道路桥梁虽然具有非常良好的结构,但是随着使用道路桥梁时间的延长、各种因素的影响也会导致桥梁结构危害。故本文从阐述道路桥梁结构危害的主要成因入手,对于桥梁结构危害的处理对策进行了分析。
关键词:道路桥梁;结构危害;处理对策
道路桥梁结构危害产生的原因有很多,多为设计、选材、施工等方面因素所造成的缺陷。此外,许多道路桥梁在投入使用后存在有超负荷使用的现象,或是受到有害化学物质慢蚀。因此,在这一前提下做好道路桥梁结构危害的处理对策就有着很高的必要性了。
一、道路桥梁结构危害的主要成因
道路桥梁结构危害的主要成因有很多,以下从荷载因素、裂缝因素、拱圈病害、刚度不足等方面出发,对于道路桥梁结构危害的主要成因进行了分析。
1.荷载因素
道路桥梁结构危害很多情况下是由荷载因素所造成的。桥面系病害的成因多为五个部分组成,分别为桥面铺装、伸缩缝、排水系统、栏杆及扶手、人行道等部分。其次,考虑到桥面构造通常直接与车辆、行人接触,并会对桥梁的主要结构起保护作用,因此如果桥面构造中任一部分出现病害则会对主体结构受力产生影响,或影响桥梁的外观,影响行车安全。此外,考虑到水泥混凝土桥面沥青混凝土铺装在行车荷载作用下的破坏形式一般为剪切破坏,因此当桥面铺装破坏时,桥面构件的结构高度相对减薄且直接承受车辆荷载,大气、雨水对构件钢筋的腐蚀作用也将加重。与此同时,考虑到伸缩缝本身存在有构造问题,因此很容易出现主梁伸缩、桥面不平整、坑槽等问题,上述问题的存在极大程度上影响到了行车安全。与之相对的,道路桥梁排水结构的病害指桥上的纵横坡、泄水孔、泄水管等部分的危害。
2.裂缝因素
道路桥梁结构危害多直接表现为裂缝的出现。通常来说道路梁桥梁桥主要受力构件是主梁中主要常见的病害是裂缝,在结构体系中细小的裂缝会成为水分和有害气体进入道桥内部结构的通道,并诱发其他危害。其次,在道路桥梁内部贯通的裂缝会使结构失去承载能力,而会引起这种裂缝的因素有很多,其中主要包括有荷载、使用环境、钢筋锈蚀、施工材料、施工方法等原因。此外,在钢筋混凝土和预应力混凝上桥梁中,横隔板处现场接头的竖向裂纹或断裂也是常见病害之一,通常能够引起横隔板断裂的主要原因有设计和施工因素或者是桥梁中心线偏离等会引起较大剪力循环作用的裂缝,会造成长期的负面影响。
3.拱圈病害
道路桥梁结构危害中拱圈病害会造成较大破坏。上承式拱桥拱桥上部结构主要病害是主拱圈病害,主要有主拱圈的开裂、变形、渗水等。主拱圈是拱桥的主要受力构件,承受全部横载和活载,出现病害后其承载能力、桥梁的整体刚度降低,同时也会引起其他构件的破坏引。其余病害有侧墙外凸、鼓胀及开裂、拱上建筑开裂、横系梁开裂或脱落等。下承式拱桥吊杆是中、下承式拱桥的主要受力构件,其连接拱肋和桥面系。短吊杆常处于桥面与立柱交接处附近,该处集中了拱肋的受力变位和受温度作用的变位,以及桥面温度变化时的变位,致使短吊杆比长吊杆受到较大的弯曲和剪切变形,从而使短吊杆中的拉索受力复杂而且不利,弯曲和剪切变形,易使保护层断裂,降低了吊杆的抗腐蚀性能。
4.刚度不足
刚度不足带来的负面影响是深远的。考虑到斜拉索是斜拉桥的重要组成部分,其工作状态是横梁斜拉桥是否处于正常运营状态的重要标志之一。其主要病害有腐蚀疲劳断裂、松弛等。索梁、索塔处锚固点处的损伤以及疲劳抗力的降低,在桥面活载作用下,斜拉索因为受到横向挤压和反复“弯折”产生疲劳,锚具因承受拉索传递过来的活载而产生疲劳。此外,由于斜拉桥刚度较小,在车辆、风雨等荷载作用下,极易发生振动,经常剧烈的振动会使拉索锚固区套筒产生裂纹,发生积水并使锚头锈蚀,出现结构性危害。
二、桥梁结构危害处理对策
桥梁结构危害处理对策应当具有全面性,以下从合理优化桥梁结构、增强桥梁支座稳定性、提升桥梁墩台刚度、减少其他部分病害等方面出发,对于桥梁结构危害的处理对策进行了分析。
1.合理优化桥梁结构
桥梁结构危害处理的第一步是合理优化桥梁结构。施工企业在合理优化桥梁结构的过程中首先应当避免桥梁结构长期朝向一边倾斜,这是因为近年来随着许多道路桥梁的跨度增大,使得部分施工企业倾向于采用钢材结构,这会使得钢塔截面变得较为薄弱,并容易产生翘曲和畸变。其次,施工企业在合理优化桥梁结构的过程中还应当强化主缆、吊索、索鞍和索夹之间的联系,这是因为主缆与吊索属于容易出现结构危害的结构部分,因此通过强化各部分结构之间的联系就能够有效减少腐蚀危害。
2.增强桥梁支座稳定性
桥梁结构危害处理的关键是增强桥梁支座的稳定性。施工企业在增强桥梁支座稳定性时,首先应当考虑到恶劣的环境下桥梁部分结构容易生锈、腐蚀并出现断裂,例如在我国之前就有许多光面钢丝缆索生锈腐蚀并断裂失效的实例。其次,施工企业在增强桥梁支座稳定性时还应当将主梁的荷载反力传递给墩台来达到减少支座老化和降低支座各构件破坏的概率,同时降低结构性危害的负面影响。此外,施工企业在增强桥梁支座稳定性时还应当细致的选择支座材质并增强材料加工精度,并在铺设时提升铺设平均度,通过强化后期维修养护工作才能够获得良好病害处理效果。
3.提升桥梁墩台刚度
桥梁结构危害处理需要着眼于提升桥梁墩台的刚度。施工企业在提升桥梁墩台刚度时首先应当避免引起上部结构损坏,并在这一过程中考虑到道路桥梁下半部分结构往往要承受洪水、地震、桥梁活载等的动力作用。因此,施工企业在提升刚度时首先应当确保道路桥梁下半部分结构的安全性与耐久性。其次,施工企业在提升桥梁墩台刚度时还需要考虑到墩台自身的强度、刚度和稳定性,努力减少墩台帽中存在的缺损、露筋、锈蚀、局压破坏等问题。此外,因为桥梁墩台中可能存在的危害有墩台变位、下沉、倾斜、裂缝、剥落露筋等问题,因此施工企业在提升桥梁墩台刚度时还需要着眼于增强墩台的刚度与均匀性,努力减少墩台被腐蚀的可能性,从而能够为后续结构维护工作奠定良好基础。
4.减少其他部分病害
桥梁结构危害处理的要点是同时减少其他部分的病害。施工企业在减少其他部分病害时首先应当努力减少开裂、倾斜、滑移、沉降等问题,并增强道桥结构的防水性与挡土性。其次,施工企业在减少其他部分病害时还应当努力减少剥落、块石松动、冻融,下沉、滑动、开裂、翼墙、断裂、锥坡等结构性病害,并从细节出发强化全流程病害处理。此外,施工企业在减少其他部分病害时还应当努力解决诸如冲刷、滑塌、沉陷、草木丛生等外在自然因素所造成的问题,致力于强化道路桥梁的安全性和稳定性,从而能够为防洪、防冲等防护措施的完善奠定坚实的基础。
结束语:
我国道路桥梁结构危害的存在极大程度上影响到了桥梁的使用性能,在部分情况下还会造成主体结构的破坏,因此透彻研究桥梁病害是桥梁维修的根本所在。因此技术人员需要细致分析道路桥梁结构危害的研究及处理对策,才能够获得良好的维护效果。
参考文献:
[1]申玉斌.对我国道路桥梁结构危害的研究及处理对策[J].中华民居(下旬刊).2017,05(25):31-33.
[2]黄卫明.浅析桥梁结构危害及原因分析[J].广东科技.2017,11(23):21-22.
[3]刘春;刘长宏;宋俊杰.地震对桥梁的危害、抗震措施及结构振动控制[J].北方交通.2011,11(28):160-161.
[4]李斌.桥梁结构裂缝危害分析及修补方法[J].建材与装饰(下旬刊).2018,02(21):90-92.