分析高速公路桥梁常见病害及养护措施

分析高速公路桥梁常见病害及养护措施

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摘要:高速公路作为基础交通设施,在我国城市化进程发展及交通运输事业发展推进中起到了重要作用。桥梁是高速公路的重要组成部分之一,随着道路运能的增加及车辆的增加,加上各类大型车辆、特种车辆在路面上的行驶,导致高速公路上的桥梁经常出现不同程度的损毁及病害问题,严重影响了高速公路的正常使用,阻滞了地方经济的快速发展。本文就高速公路桥梁的常见病害展开分析讨论,并就养护措施提出改进建议。

关键词:高速公路桥梁;常见病害;养护措施

近年来我国机动车辆数量的增长,加之人们对交通便捷性的需求,高速道路所承载的运能压力也越来越大。我国许多道路桥梁的承载力是按照建造时的要求施工的,因此已不能满足逐步增长的需求,而且因为各方面条件的限制,高速公路桥梁很大程度上存在着年久失修、无专人养护及超负荷运行的现状,此外,因为施工地貌的复杂程度以及建造质量的下滑,高速公路桥梁出现病害的现象比较严重,我们就桥梁的常见病害进行总结分析,找出病害造成的原因,针对性对桥梁进行加固处理,排除道路交通隐患确保交通安全。

1、高速公路中桥梁的常见病害

我国高速公路中使用的桥梁,多数是中小型跨径的混凝土桥梁,桥梁常年处于高承载负荷下状态下,桥梁的设计承载力与应力不匹配,使用年限的增加,以及环境因素的影响使得桥梁容易出现各种病害,我们分析产生病害的原因如下:

1.1外部原因导致的混凝土张裂

高速公路桥梁混凝土张裂现象导致桥面出现凹槽,结合超负荷车辆的反复碾轧等外部因素导致桥梁的使用寿命和耐用性进一步降低。分析原因如下:一、桥梁自身基础不够均匀导致的沉陷坑洼,桥梁的附加力远远大于其承重能力,导致张裂的最终出现,此外,泥石流,滑坡等自然因素也造成了桥梁混凝土开裂。二、前期施工过程不规范,后期养护不完善,也造成了混凝土的内部环境改变,是造成桥梁混凝土变形的人为因素[1]。

1.2混凝土内部自身损毁

高速公路上的混凝土出现早期损害,导致桥梁上出现各种形状的凹槽,造成车辆行车颠簸从而运输物坠落,造成对桥面的损毁进而影响运能,原因有如下几点:一,施工中在对桥面设置防水层增强防水效果过程中,防水施工的不当出现防水层和混凝土粘合不实,造成混凝土墙面龟裂。二、在进行桥梁混凝土铺装过程中,出现的杂质和油污残留,造成混凝土粘合不紧实。三、铺装的混凝土规格不符合桥梁施工该技术要求。四、桥梁施工初期没有注意到桥梁缝隙处的松动,使得桥梁局部承载较大,加深了桥梁缝隙松从而导致大面积缝隙的产生。

1.3直接应力或次应力负荷导致产生的混凝土裂缝

在静止的、动态的荷载和次应力情况下导致的裂缝统称为荷载裂缝,主要分间接地次应力和直接应力裂缝,次应力产生的原因是结构计算不够完善,导致桥梁无法贴切实际工作设计,因此无法避免开裂现象产生。直接应力产生裂缝的原因有以下几种:使用过程中超载车辆的经过外部恶劣天气的影响导致桥面混凝土开裂[2];早期桥梁设计中,漏算和设计中的误差或者图纸不清晰造成施工不合理导致其桥面开裂。

1.4混凝土碳化及钢筋锈蚀

道路桥梁施工的主要材料包含了混凝土和钢筋,鉴于混凝土长时间接触雨水冲刷及空气的氧化,从而造成混凝土碳化和钢筋锈蚀构成了高速道路桥梁的常见病害。钢筋锈蚀后,体积膨大,导致混凝土路面的拉力增大。混凝土长期风化剥落产生大量的裂缝和坑洼,缩短了道路桥梁的使用年限。

1.5道路桥梁地基沉降不均匀

造成道路桥梁地基沉降不均匀的原因是:道路路面受力不均导致出现路基的沉降,从而进一步造成路面裂缝的高低不平,造成此现象的主要原因有两点:一、施工工艺不科学、施工人员素质低、不能满足施工要求,存在偷工减料等现象。二、图纸设计及工程勘探的前期工作不到位,工作中缺乏科学性的安排指导。

1.6剥蚀的影响

高速公路桥梁的表面出现麻面、起皮、剥落、露石等现象导致桥梁构件的截面积减小,从而增大了空气或其他有害物质侵蚀发生的概率。依据原因,可分为冻融剥、水质侵蚀、蚀风化剥蚀等不同几种[3]。

2、高速公路桥梁常见病害的防治养护措施

随着科学技术的发展,大量的新工艺新技术被运用到高速公路,桥梁的建设中,针对高速公路桥梁中常见的病害也可以通过各项技术手段得以控制和防治目前常见处理技术包含以下几项:

2.1清理松动、破碎混凝土

及时对道路桥梁表面已经脱落、松动、腐蚀的劣质混凝土进行清理是加固维修的第一环节,对灌注在钢筋下方已发生松动的混凝土做到清理干净,这有助于方便后续对钢筋的维护修补以及混凝土的填充。

2.2对锈蚀钢筋进行保护与处理

通过清理风化混凝土工序后,我们就可以对暴露出的钢筋表面开展进一步处理,先选用防止腐蚀的特种水泥处理表层,以有效减缓暴露在外钢筋的锈蚀速度,处理前先使用铁刷进行锈迹刮除并清理干净对横坡尖锐面进行打磨,该工序可以降低节频繁更换材料而损耗的财力、人力、物力。

2.3对主体结构进行加固

梁端头破损及地基沉降不均通过对桥的主体结构进行加固来改进,目前最常采用的是大截面加固法,也被称为混凝土加固法,他是道路桥梁主体最为常用的加固方法,施工原理是通过增大混凝土构件的截面面积手段提升主体结构的承载力。人员通过后加宽桥板面加高加大主梁梁肋,提高主体结构的刚度。但此施工方法存在施工时间的湿作业时间比较长,且加固后挤占空间增加的问题[4]。

2.4对混凝土裂缝进行处理

混凝土裂缝必须进行及时处理,因为裂缝的存在会加快混凝土构件的腐蚀速度,针对不同宽度的裂缝采取不同的修补方法,比如2毫米以下的裂缝可以通过反复涂刷环氧树脂浆解决,第一道工序是表面混凝土碎片预清理,然后用丙酮或二甲苯擦洗。涂刷的时间间隔控制在3-5分钟,涂刷的厚度控制在1毫米,次数不少于3次,混凝土裂纹处理的方法通常有两种:一是灌缝胶灌注法,被首选于主体裂纹和变形比较严重时,先用灌胶处理裂纹,然后用体外预应力加固法与钢筋加固发完成结构加固,从而提高梁体承载力。二是填充封堵法,施工流程是将树脂胶及混凝土浆压入裂纹,然后在槽位中填入丁基橡胶达到隔绝填充目的

2.5对混凝土表层进行修补

混凝土的修补通常选用环氧混凝土或环氧砂浆材料。修补时,施工人员根据修补层的厚度来最后确定选用哪一种材料进行修补。采用喷射方式对小范围混凝土表面进行局部修补用环氧砂浆和混凝土针对大面积的混凝土脱落区域进行修补,针对开裂比较严重的区域,剥落比较严重的位置,可以在基础材料中加入碳纤维材质,用来提高填充物的密度至于降低再次开裂的几率。

结语

高速公路桥梁的寿命与桥梁建设是的施工质量及施工工艺关系密不可分,但桥梁病害的预防及养护也是一项非常重要的工作,随着桥梁使用年限的增加,桥梁病害层出不穷,对桥梁养护工作提出了更高的要求,这是一项系统性工程,需要综合考录费用,时间及综合效率等各项因素,并对不同的桥梁病害做出原因分析,采取针对性的方案,结合严谨的施工方案,选取合适的修补材料进行施工,这样能做到有效延长高速公路桥梁的使用寿命,切实维护人们使用中的生命财产安全,为促进我国公路交通建设事业的发展起到促进作用。

参考文献:

[1]王芳,朱敏,陈征征.桥梁病害常见种类及处理方法[J].阴山学刊(自然科学版),2017,(3):23-25.

[2]汪俊敏,吴志鹏,李睿.浅谈桥梁病害成因及应对措施[J].大陆桥视野,2018,(4):152.

[3]马翔骠.国内公路桥梁病害检测评估与整治方法研究[J].装饰装修天地,2017,(24):339.

[5]钱晓明.公路桥梁病害分析及加固措施[J].建材与装饰,2017,(37):227-228.

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