桥梁结构病害与加固
道路桥梁工程常见的结构性病害与加固技术

公路与桥梁Һ㊀道路桥梁工程常见的结构性病害与加固技术乔利胜ꎬ刘国栋摘㊀要:近年来ꎬ我国社会经济水平不断提高ꎬ城市化进程也在加快ꎮ在此背景下ꎬ道路运输业进入了快速发展阶段ꎬ但路桥工程由于各种因素的影响ꎬ往往会出现一些常见的功能性病害和结构性病害ꎮ介绍了路桥工程常见病害类型ꎬ分析了病害产生的原因ꎬ并对这些病害的处理技术进行了研究ꎬ以供参考ꎮ关键词:道路桥梁ꎻ施工技术ꎻ常见病害一㊁市政道路桥梁工程的常见病害类型(一)功能性病害路桥工程使用中出现功能性病害的主要原因是路桥工程施工前设计环节存在问题ꎮ在路桥工程设计过程中ꎬ设计者不能根据路桥工程的环境进行设计ꎮ路桥工程施工过程中容易受到外界因素的影响ꎬ导致我国路桥工程的使用质量难以保证ꎬ降低了人们出行过程中的安全ꎬ在一定程度上降低了公路附近地区的经济发展以及桥梁工程ꎮ功能性病害的主要表现为桥面裂缝和倒塌ꎮ路桥工程养护人员在工作过程中应及时预防这些问题ꎬ以保证路桥工程质量ꎮ(二)结构性疾病在我国ꎬ路桥工程长期使用时ꎬ容易出现结构病害ꎬ降低路桥工程质量ꎮ一般来说ꎬ路桥工程的结构病害是路桥工程内部结构的变化ꎬ如路桥工程中钢筋的锈蚀㊁断裂等ꎬ引起路桥工程的结构病害ꎮ路桥工程中发生结构病害时ꎬ公众不易发现ꎮ因此ꎬ在路桥工程养护过程中ꎬ相关人员应定期对路桥工程结构进行检查ꎬ防止路桥结构在相关人员不知情的情况下发生结构变化ꎮ另外ꎬ当路桥工程结构出现病害而不能及时维修时ꎬ由于路桥工程承载力弱ꎬ在外力作用下ꎬ有可能发生垮塌ꎬ从而危害车辆行驶安全ꎬ进而影响人身安全ꎮ二㊁路桥工程病害成因分析(一)桥面裂缝桥面裂缝与施工工艺和实际应用密切相关ꎮ在施工过程中ꎬ施工环境和温度的变化会导致桥梁路面出现裂缝ꎮ路桥投入使用后ꎬ行车过程中出现突然刹车㊁超载等现象ꎬ会导致路面承受较大程度的磨损和压缩ꎬ产生桥面裂缝问题ꎮ(二)不均匀地基沉降在公路桥梁施工过程中ꎬ软土㊁黏性土等软土地基质量较差ꎮ如果不进行换填或加固ꎬ很容易出现不均匀沉降病害ꎬ最典型的就是桥头跳车ꎮ(三)路桥承重结构局部损坏路桥工程病害也与路桥承重结构的局部破坏有关ꎬ如梁端伸缩缝严重变形㊁梁端破坏等ꎮ如果不及时采取措施对路桥承重结构局部损坏进行修复ꎬ将严重影响路桥质量ꎬ甚至诱发重大交通事故ꎮ(四)施工控制和维护不到位路面坑㊁油坑等是施工控制不到位造成的路桥病害ꎮ在施工控制环节ꎬ部分施工单位未按配比标准合理配制道路施工所需沥青㊁矿粉等材料ꎮ不合理的路桥养护措施也容易引发病害ꎮ具体原因包括维修人员专业技能不足㊁维修不及时ꎮ三㊁路桥工程病害治理技术(一)路面沉降处理技术在路基沉降较低的情况下ꎬ可采用常规路面修复ꎮ当路基沉降较大ꎬ沉降严重时ꎬ可采用注浆换填压实技术ꎮ灌浆处理是指在基础设施中加入水泥砂浆ꎬ将其与混凝土和地下软土相结合ꎬ有效地改善地基的稳定性和路面的承载能力ꎮ换填处理是指在常规处理效果不好的贫瘠土壤上挖洞ꎬ用性能良好的矿石和砾石充填ꎬ以改善土质ꎮ压实处理主要是利用辊子在施工区碾压路面ꎬ夯实地基ꎬ减少不均匀沉降ꎬ提高土地的压实性和承载力ꎮ(二)加强相关的资金投入㊁技术创新与人才培养许多路桥工程病害的主要原因是资金投入不到位ꎬ这就需要政府部门加大资金支持力度ꎬ促进技术创新和人才培养ꎬ并应加大原材料建设资金投入ꎬ为路桥工程项目的顺利实施提供支持ꎮ此外ꎬ相关部门需要提供大量资金和技术作为支撑ꎬ并根据施工单位的实际情况和进度ꎬ加大对施工技术和施工材料的研究ꎬ合理安排各种资金ꎬ实现技术攻关ꎮ如果施工单位缺乏专业人才ꎬ可以与科研机构合作ꎬ研发一些更方便㊁更高效的新材料㊁新工具ꎬ为路桥建设提供优质服务ꎮ(三)基础不均匀沉降加固技术在地基处理中ꎬ应考虑预应力的具体情况和地基不均匀沉降的程度ꎬ根据预应力分析㊁压实处理㊁软土置换的过程ꎬ应采取不同的处理方法ꎮ压实处理主要针对地基沉降量小的地基ꎮ路基可以更换或注浆ꎬ然后用压路机压实ꎬ提高地基承载力ꎮ(四)路桥裂缝加固技术裂缝有不同的原因ꎮ技术人员应分析裂缝的具体现象ꎬ采取有针对性的措施对裂缝进行修补加固ꎮ处理裂纹有三种方法:①表面修复技术ꎮ主要用于处理小裂纹和早期裂纹ꎬ方法简便ꎮ②低压灌浆修复技术ꎮ将水泥和环氧树脂制成的泥浆注入裂缝中ꎬ然后进行加固ꎬ以防止泥浆泄漏ꎮ③充填修复技术ꎮ用水泥浆填充小裂缝ꎬ操作简便ꎬ修补效果理想ꎮ(五)加固技术钢筋锈蚀主要是由于混凝土质量差ꎬ导致钢筋外露ꎮ因此ꎬ在施工过程中要严格控制混凝土质量ꎬ正确配比ꎬ保证规范使用ꎮ施工过程中ꎬ可在混凝土表面涂一层保护层ꎬ防止钢筋外露ꎮ后期发现钢筋锈蚀时ꎬ应及时清理锈蚀部位ꎬ并采用抗氧化材料ꎬ最大限度地减缓钢筋的氧化速度ꎮ四㊁结语中国路桥工程的建设ꎬ在一定程度上为人们的出行奠定了基础ꎬ使人们的出行方式逐渐呈现多样化ꎬ道路桥梁工程的建设在一定程度上推动了国民经济的发展ꎬ促进了国家的发展ꎮ然而ꎬ在我国路桥工程的使用过程中ꎬ由于桥面裂缝㊁地基不均匀㊁道路桥梁沉降㊁钢筋锈蚀破坏㊁施工材料质量低劣ꎬ导致桥头结构和功能问题ꎮ通过桥梁裂缝的喷补㊁修补等工程施工技术ꎬ可以逐步提高桥梁施工的安全性ꎮ参考文献:[1]霍光.市政道路桥梁工程的常见病害与施工处理技术探究[J].居舍ꎬ2019(10):49.[2]颜志鹏.市政道路桥梁工程的常见病害与施工处理技术探究[J].居舍ꎬ2019(2):71.[3]于秀江.市政道路桥梁工程的常见病害与施工处理技术探究[J].绿色环保建材ꎬ2018(9):137.作者简介:乔利胜ꎬ男ꎬ河南省焦作市ꎬ研究方向:路桥ꎻ刘国栋ꎬ男ꎬ山东省济南市ꎬ研究方向:道路与桥梁ꎮ322。
道路桥梁工程结构的病害与加固技术探究

道路桥梁工程结构的病害与加固技术探究1. 道路桥梁工程结构病害概述随着城市化进程的加快,道路桥梁工程在国民经济和社会发展中的地位日益重要。
由于设计、施工、材料、维护等多方面原因,道路桥梁工程结构在使用过程中可能出现各种病害,如裂缝、变形、振动、腐蚀等。
这些病害不仅影响道路桥梁的正常使用功能,还可能导致交通事故、环境污染等问题,甚至危及人们的生命财产安全。
对道路桥梁工程结构的病害进行及时有效的检测、诊断和加固处理具有重要意义。
国内外学者已经对道路桥梁工程结构病害的成因、类型、发展规律等方面进行了较为深入的研究。
通过对大量实际工程案例的分析,发现道路桥梁工程结构病害的主要原因包括设计缺陷、施工质量问题、材料性能不足、环境因素等。
由于桥梁结构的复杂性和不确定性,病害的发展过程往往呈现出非线性、随机性等特点,给病害的诊断和加固带来了较大的挑战。
为了提高道路桥梁工程结构的安全性和使用寿命,需要加强对病害成因的研究,完善病害检测与诊断技术,发展适合不同类型桥梁结构的加固方法。
还需要加强桥梁工程的设计、施工、材料等方面的管理,降低病害的发生概率。
1.1 桥梁结构病害的分类受力构件病害:包括梁、板、柱等受力构件的裂缝、变形、断裂等病害。
这类病害主要与材料的强度、刚度、韧性等因素有关,以及施工工艺、使用环境等因素的影响。
支座病害:包括桥墩、桥台的支座损坏、脱空、移位等病害。
这类病害主要与支座的设计、施工质量、使用环境等因素有关。
连接病害:包括桥面铺装、护栏、伸缩缝等连接部件的损坏、脱落、松动等病害。
这类病害主要与连接部件的设计、施工质量、使用环境等因素有关。
排水设施病害:包括桥梁排水系统的设计、施工质量、使用环境等因素引起的堵塞、渗漏等问题。
这类病害主要影响桥梁的结构安全和使用寿命。
防腐涂装病害:包括桥梁结构的防腐涂装层破损、剥落、老化等问题。
这类病害主要与防腐涂装材料的质量、施工工艺、使用环境等因素有关。
为了确保桥梁结构的安全性和使用寿命,需要对各类病害进行及时的检测、诊断和加固处理。
桥梁结构常见病害及加固方法

桥梁结构常见病害及加固方法桥梁是公路和铁路等交通运输的重要组成部分,在承载车辆或列车行驶的过程中,由于气候、车辆荷载和滞留时间等多种因素,桥梁结构容易出现各种病害,给桥梁的安全性和使用寿命带来威胁。
因此,及时的桥梁加固和维修具有重要的意义。
常见病害1.裂缝:桥梁的承重结构由于受到荷载作用会出现张力和压力,如果荷载作用过大或者结构本身质量不良就会出现裂缝。
2.挠度过大:如果桥梁的承载能力达不到标准,就会出现桥面挠度过大的情况,影响行车安全。
3.拱形变形:桥梁的拱形变形是由于桥墩下沉或者桥面变形引起的,会导致桥面不平,甚至严重影响行车安全。
4.腐蚀:桥梁建造后长期受到大气中的潮湿和化学物质的侵蚀,钢材会生锈,混凝土会脱落,导致桥梁的结构松动,影响使用寿命。
5.接头疲劳:桥面的接头处由于荷载作用而易于产生疲劳裂纹,导致桥梁结构损坏。
加固方法1.钢板增强:对于出现钢结构裂缝的桥梁,可以采用钢板增强方法,即在损坏部位焊接钢板,增强承重能力,避免裂缝扩大。
2.支撑加固:对于挠度过大的桥梁,可以在桥下方加设支撑,增强承载能力,避免桥面挠度过大。
3.钢筋混凝土加固:对于出现腐蚀、拱形变形等问题的桥梁,可以采用钢筋混凝土加固方法,使用钢筋混凝土覆盖桥墩和梁板,增强桥梁的承载能力和使用寿命。
4.修改结构:对于接头疲劳的桥梁,可以通过修改结构来改善,比如增加接头的数量或者采用新的连接方式。
5.隔振减震:对于出现振动过大的桥梁,可以采用隔振减震技术,安装橡胶隔振器或者减震机构,减少桥梁的振动,提高行车安全性。
总之,桥梁是交通运输的重要组成部分,在日常使用中应该注意桥梁的保养和维护,及时进行加固和修缮,确保桥梁的安全和稳定性,为人们出行提供安全保障。
桥梁结构常见病害及加固方法

桥梁结构常见病害及加固方法
桥梁作为交通运输的重要设施,经常承受着车辆的压力和自然环境的侵蚀,因此容易出现一些病害。
这些病害如果得不到及时修复和加固,就会对桥梁的安全和使用寿命造成影响。
下面我们将介绍一些桥梁结构常见的病害以及相应的加固方法。
1. 混凝土龄期裂缝
混凝土桥梁通常在施工后一段时间内会出现龄期裂缝,这是由于混凝土的收缩和温度变化引起的。
这些裂缝如果不及时处理,就会影响桥梁的承载能力和使用寿命。
加固方法:对于混凝土桥梁的龄期裂缝,可以采用注浆加固的方法。
通过在裂缝处注入特定材料,填充裂缝,提高混凝土的强度和密实度,从而修复和加固桥梁结构。
混凝土桥墩由于承受车辆的振动和水土的侵蚀,容易出现裂缝。
这些裂缝如果加剧,就会导致桥墩的强度和稳定性受到影响。
3. 混凝土桥面板开裂
混凝土桥面板由于受到车辆的荷载和水分的侵蚀,容易出现开裂,严重影响桥面的使用和安全。
加固方法:对于混凝土桥面板开裂,可以采用张拉预应力钢筋加固的方法。
通过在桥面板下方张拉预应力钢筋,提高桥面板的承载能力和抗弯强度,从而修复和加固桥面结构。
1. 钢桥梁腹板腐蚀
加固方法:对于钢桥梁腹板腐蚀,可以采用防腐涂料保护和钣金包覆加固的方法。
通过给腹板表面涂覆防腐涂料,减少腐蚀的机会,同时在腹板表面包覆钣金,提高腹板的强度和稳定性,从而延长桥梁的使用寿命。
2. 钢桥梁焊缝断裂
3. 钢桥梁主梁挠度过大
钢桥梁的主梁由于长期受到车辆的荷载和振动的影响,容易产生挠度过大的问题,影响桥梁的安全和稳定性。
空心板梁桥常见病害及维修加固方法简介

空心板梁桥常见病害及维修加固方法简介空心板梁桥是一种常见的桥梁结构,具有轻质、高强度的特点。
然而,长时间的使用和自然环境的侵蚀会导致空心板梁桥出现一些病害问题,如裂缝、变形、锈蚀等。
为了确保桥梁结构的安全可靠,及时的维修和加固显得尤为重要。
本文将对空心板梁桥的常见病害进行简介,并介绍一些常用的维修加固方法。
一、裂缝病害空心板梁桥常见的病害之一是裂缝。
这些裂缝可能是因为桥梁荷载超荷或地基下沉引起的。
一旦出现裂缝,若不及时修复,可能会导致桥梁结构的进一步损坏。
维修加固方法:1. 裂缝的宽度在1mm以下,可使用聚合物树脂修复剂进行填充,填充完毕后进行抹平处理。
2. 裂缝的宽度在1-5mm之间,可采用胶粘剂和纤维增强材料进行修复,添加纤维可提高修补层的韧性。
3. 裂缝的宽度在5mm以上,应采用混凝土灌浆修复或局部拆除结构进行重新浇筑。
二、变形病害由于长时间承受荷载和温度变化,空心板梁桥有可能出现变形病害,如挠度过大、水平位移等。
这些变形问题可能会影响桥梁的正常使用和结构的安全。
维修加固方法:1. 对于挠度过大的问题,可以通过增加梁下支撑来提高承载能力,或者采用桥面铺装中设置过渡段的方法。
2. 对于水平位移问题,可采用增加固定锚杆等方法来加固。
三、锈蚀病害空心板梁桥常见的另一个病害是锈蚀。
在潮湿的环境中,钢筋可能会受到氧化反应的影响而产生锈蚀,进而导致钢筋的断裂和混凝土的脱落。
维修加固方法:1. 首先,需要对锈蚀的钢筋进行清理,可以采用钢丝刷或高压水枪等方法清除表面锈垢。
2. 接下来,可使用防锈涂料对钢筋进行涂覆保护,以延缓钢筋的腐蚀速度。
3. 对于锈蚀严重的梁底部或支座处,可以采用外加钢板加固的方法。
综上所述,空心板梁桥的常见病害包括裂缝、变形和锈蚀等问题。
及时的维修加固对于确保桥梁结构的安全和可靠具有重要意义。
在选择维修方法时,需要根据具体病害情况和结构特点综合考虑。
同时,定期检查和维护也是预防病害产生的有效手段,能够延长桥梁的使用寿命,确保行车和人员的安全。
桥梁常见病害成因分析及维修加固建议

桥梁常见病害成因分析及维修加固建议摘要:随着交通量的增长、汽车载重量的增加和桥梁运营时间的增长,一些公路桥梁结构构件已出现不同程度的破损,对于桥梁改造和维修以及加固工作是当前我国交通部门的重要工作内容。
了解使用中的公路桥梁的病害及发生的原因,及时掌握桥梁的损坏实际状况,严格按照一定的加固手段,对当前存在的病害问题有针对性的预防和解决,才能够延长桥梁的使用寿命,实现我国交通道路事业的快速发展。
关键词:桥梁;病害;维修加固引言1桥梁中容易出现的病害问题1.1上部结构主要病害类型裂缝是主梁(板)的最常见病害,主要发生的位置在跨中、梁(板)端、梁(板)侧以及梁(板)底等,不同位置的裂缝其发生的原因也大不相同。
一般来说:跨中竖向及梁(板)端斜裂缝主要是结构性受力裂缝,其余位置处的裂缝主要是非结构性裂缝。
横向裂缝:大多数情况下梁(板)底横向裂缝病害主要是由于梁(板)在荷载作用下产生的正弯矩裂缝,也有部分横向裂缝是由于梁(板)底保护层厚度不足,梁(板)体内箍筋锈胀所致。
纵向裂缝:纵向裂缝的产生原因主要有: ①早期空心板梁设计由于经济因素制约,其底板厚度较薄,薄壁结构在纵向受力时其截面将发生畸变变形,同时在底板上下缘产生畸变弯曲应力,当畸变拉应力超过混凝土的抗拉强度,势必导致底板产生纵向开裂。
若底板横向构造配筋较少,则钢筋无法限制纵向裂缝的扩展,这也是底板纵向裂缝宽度一般较大的原因之一。
②施工工艺引起空心板梁底板产生纵向裂缝的因素较多,其中预应力因素较为关键。
正常状态下施加预应力,预应力将对截面产生轴向压力和弯矩,由于混凝土材料的泊松效应,在轴向压力作用下底板将产生横向拉应力,此应力与截面的畸变应力组合后往往大于混凝土的抗拉强度,这就是产生纵向裂缝较为普遍的原因之一。
③此外,空心板梁混凝土质量较差、振捣不密实、内模下沉导致底板厚度偏薄等因素均可引起底板产生纵向裂缝。
主梁(板)常见裂缝情况表空心板(或普通钢筋混凝土T梁)板(或梁)间铰缝开裂、脱落、渗水,桥面有大量反射纵缝,单板受力趋势明显。
桥梁结构常见病害及加固方法

桥梁结构常见病害及加固方法桥梁作为连接两地的重要交通设施,承载着车辆和行人的通行,一旦出现病害会对交通造成严重影响甚至危害通行安全。
桥梁结构常见病害包括裂缝、混凝土病害、锈蚀、变形等,这些问题如果不及时处理会对桥梁结构的稳定性和安全性造成严重影响。
对桥梁结构常见病害的加固方法进行研究和实施对于维护和延长桥梁使用寿命具有重要意义。
一、桥梁结构常见病害及成因1. 裂缝裂缝是桥梁结构中较为常见的病害,其成因主要包括施工质量、材料变形、外载荷作用等。
裂缝会导致桥梁结构的变形和强度减弱,严重时甚至引发结构破坏和安全隐患。
2. 混凝土病害混凝土病害包括表面剥落、空鼓、碳化等,主要由于混凝土质量不达标、保养不当或结构受外界环境影响而导致。
这些病害会降低混凝土结构的承载能力和耐久性,增加了结构的维护和修复成本。
3. 锈蚀桥梁结构中的钢筋和钢构件长期受到潮湿、雨水、盐雾等腐蚀因素的影响,容易出现锈蚀病害。
锈蚀会减少钢材的截面积和抗拉强度,导致结构的安全性下降。
4. 变形桥梁结构由于外界环境、荷载作用以及自身老化等原因,容易出现变形和沉降。
这些变形问题会影响桥梁结构的使用功能和安全性。
二、桥梁结构常见病害的加固方法1. 裂缝加固对于桥梁结构中的裂缝,可以采取注浆加固、粘结加固等方法。
注浆加固是通过向裂缝中注入特定材料,填充裂缝使其恢复原有的受压性能;粘结加固则是在裂缝表面贴附钢板或碳纤维布,增加结构的受拉强度。
这些方法可以有效修复裂缝,提高结构的整体性能。
2. 混凝土病害修复对于混凝土病害,常用的修复方法包括拆除、清理受损部分,然后进行混凝土修复和保护。
修复材料可以选择高强度、抗渗透、耐久性好的材料,如高性能混凝土、聚合物修复材料等。
对于加固效果更好的方法是增加外部预应力或粘贴碳纤维布。
3. 防止和修复锈蚀为防止桥梁结构中的钢筋和钢构件发生锈蚀,可以应用防护涂层、防锈涂料等技术进行防护。
而对于已经发生锈蚀的部分,可以采用磷酸盐激发胶、阴极保护等方法进行修复。
公路桥梁常见病害及加固措施分析

道路桥梁常见病害及加固措施分析随着交通运输事业的蓬勃进展,种种原因造成不少桥梁发生病害,甚至有的已成为“危桥”,严重地影响了桥梁的承载本领和正常使用。
因此,如何延长桥梁构件的使用寿命,提高其耐久性以削减桥梁更新的投入,便成为广阔桥梁工极为挂念的问题。
一、高速道路桥梁常见病害原因分析纵向裂缝是预应力空心板结构的常见病害,一般有以下几个成因:1、常见裂缝分析桥台竖向裂缝,一般显现在扩大基础的重力式桥台上,在设计阶段由于地质勘察精度不够,试验资料不精准,没有充分把握地质,就设计、施工,在运营过程中,由于结构荷载差异较大,引起台身不均匀沉降产生的;桥台横向裂缝,一般为荷载裂缝,它重要是由台背自动土压力过大、荷载以及温度作用效应产生的。
另外钢筋锈蚀膨胀、混凝土收缩也是产生桥台裂缝的重要原因。
盖梁(墩顶及悬臂处)产生的裂缝(缝宽约0.04mm~0.2mm),是结构正应力即盖梁顶面负弯矩区受力钢筋不足引起的。
盖梁其它类型裂缝重要是由于钢筋锈蚀膨胀以及混凝土收缩产生的裂缝。
此类裂缝重要存在于连续预应力T梁桥中,病害最重要的原因是:设计方面,由于横隔梁间距过大,自身刚度偏小,致使桥梁横向联系较弱,横隔梁在拉剪应力下开裂;施工方面,横隔梁一般实行湿接缝施工,后浇混凝土未考虑收缩补偿,造成新旧混凝土收缩速率差而产生混凝土收缩裂缝;养管方面,由于超载重车反复作用,使桥梁的横隔梁承受宏大于设计的荷载,导致横隔梁混凝土竖向开裂。
另外雨水及融雪盐水沿横隔板接缝下渗,致使连接钢板锈蚀,将混凝土保护层胀开。
空心板横向裂缝一般包括荷载裂缝、温差产生的混凝土干缩裂缝、空心板板底钢筋锈胀裂缝等几种形式。
其成因重要为:设计荷载等级小于目前超载车辆的荷载等级,较大荷载作用下板底混凝土开裂形成横向裂缝;施工时由于水泥用量过大、温差过大或养生不适时等显现的干缩裂缝;模板底座不牢,沉降不均匀显现的横向开裂;空心板吊装或堆码,受力支点不当显现的开裂;施工时板底厚度偏小,简单造成板底横向开裂。
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浅谈桥梁结构病害与加固
摘要:本文主要是介绍了常见的桥梁结构病害,并且对病害进行了一下浅要的分析,然后针对相关的病害提出了具体的加固措施。
关键词:桥梁;结构病害;加固;措施
中图分类号: u445 文献标识码: a 文章编号:
在我国,交通运输事业的发展日新月异,国家加大了基础设施建设的投资,桥梁面貌日新月异,我国的桥梁事业的发展也取得了举世瞩目的成就。
作为发展中国家,我国在建设桥梁时,虽然充分考虑了当时、当地的经济发展和社会诸多方面的要求,技术上和用材上都采用了当时比较先进的技术和材料,但由于经济状况的制约,缺乏远景规划,也无法摆脱历史的局限性。
另外,由于我国国民经济的快速发展,交通压力与日俱增,超运输量和超载现象时有发生,更加大了桥梁结构产生病害、出现缺陷的几率和破坏性。
一、常见的桥梁结构病害
1、桥梁地基的不均匀沉降引发的病害。
地基不均匀沉降是引发桥梁病害的最主要原因之一,地基不均匀沉降会使得桥面各部位受力不均,从而导致裂缝的出现,严重时甚至会导致桥面的塌陷和桥梁的损毁。
2、桥面铺装层出现裂缝。
通常桥面铺装层出现裂缝有三方面的原因:其一是施工中周围温度变化不均导致的裂缝。
目前,我国桥梁的铺装层多采用半刚性结构,这种结构虽然能够提升铺装层的强度、密实度以及压实度,但也使得铺装层承重面对温度变化过于敏
感,南方温差比较小影响不明显,但在北方由于温差较大,桥面温度不均引发裂缝比较常见。
其二是车辆行驶的影响,车辆行驶中往往会有急刹车现象,还有部分汽车存在超载问题,在这两种情况的持续作用下,桥面长期受到磨损和挤压,最终很可能出现裂缝。
其三是施工中混凝土配料的不合理性,因为目前路桥面主要以水泥混凝土为原材料,混凝土的配比必须根据实际施工需要进行配置,因此一旦施工人员没有真实掌握初凝期锯缝时间,混凝土配比失误时就很容易在竣工通车后产生裂缝。
以上裂缝在长期作用下会逐步加宽加深,并最终导致路桥面出现凹陷和坑槽。
3、粱端头局部破损。
粱端头破损是桥结构中组容易出现的破损,且比较难修复,其破损主要表现为梁端头伸缩缝的损坏和变形。
通常导致梁端头局部破损的原因有以下三个:其一,设计之初计算失误,工程设计师在对路桥进行设计时对其伸缩量的计算失误,在这样的情况下梁端经过车辆反复碾压极容易破损,并导致伸缩装置的失灵。
其二,施工人员施工失误,现实施工中,施工人员应该重点对梁端伸缩缝进行施工,稍微出现闪失都容易导致日后问题的出现。
其三,养护工作不足,在养护缺失的前提下很容易导致伸缩装置损坏,特别是容易导致“伸缩缝跳车”,不仅降低了行车人员行车过程中的舒适度,还增加了对桥梁的冲击力,破坏了桥梁整体结构,缩短桥梁的使用寿命。
4、剥蚀。
剥蚀是自然力和人为因素共同作用的结果,通常表现为桥梁表面出现蜂窝面、起皮甚至整体性剥落。
剥蚀不仅影响桥梁
结构的外观形态和整体美观,还会导致钢筋裸露,加速桥梁钢筋的锈蚀速率。
5、混凝土的碳化。
混凝土碳化主要是自然因素造成的,因为空气中二氧化碳会与混凝土中的氢氧化钙发生化学反应形成碳酸钙,导致混凝土碳化,碳化的混凝土ph值会不断下降,而包裹在混凝土中的钢筋一般不做表面防腐处理,ph值过低的混凝土不仅起不到保护钢筋的作用,还会对钢筋造成腐蚀,这不仅大大缩短了桥梁的使用寿命,还可能引发安全事故。
二、桥梁加固的一般流程
在桥梁结构发生病害后,需要采取措施进行加固维修或者更换。
桥梁加固工程一般应遵循以下工作程序:结构可靠性鉴定- 加固方案确定- 加固设计- 施工组织设计- 施工- 验收。
结构可靠性鉴定,主要是对病害结构的病情诊断。
加固方案好比处方,加固设计是现行规范及有关标准对加固方案的深化过程。
加固施工是对被加固结构按加固设计进行加固的施工过程,对于大型结构加固,为确保质量和安全,施工前应编制施工组织设计。
三、桥梁加固增强技术
1、外部应力加固法。
外部应力加固法主要是借助于“预应力”作用完成的一种加固方式,对桥梁的构件或原有构件增加适当的初始应力,以此达到稳固桥梁的作用。
通过添加预应力之后能显著降低桥梁自身的重力,减少了桥墩底部沉降的幅度。
同时,还能发挥出卸载、防止裂缝的作用,延长了桥结构的使用寿命。
2、扩大截面加固法。
适当扩大桥梁构建的面积,可以将桥面需要承担的荷载分配到更多的构架上,从而降低整个桥梁的荷载大小。
选择扩大构件的截面面积时要按照桥梁的交通流量情况而定。
一般这种加固方法包括: 加大截面面积、加配钢筋等方法,前者是扩大面积以增强承载力,后者是增强结构稳定性。
3、调整结构加固法。
从现代桥梁工程理论分析,早期的桥梁结构在设计上存在不足,有的桥梁结构是可以省略的。
因而,在加固桥梁时可通过调整结构的方式增强性能。
如: 利用增设支撑或桥墩将简支改成连续,在梁下添加钢架等加劲梁,这些都能缩小梁内控制截面峰值弯矩以改善承载能力。
4、添加纵梁加固法。
据桥梁试验显示,纵梁与旧梁的配合运用使得桥梁承载力上升20% ~ 30%。
纵梁的设置可以改善桥梁的承载能力且扩大桥梁结构的跨度,降低了桥梁自身的重力。
如: 设计承载强、刚度大、结构少的新纵梁,将其和原有的桥梁相互连接则可承载更大的桥梁荷载,保持桥梁的正常使用。
5、外部粘贴加固法。
外部粘贴加固法适用于各种大、中、小型的桥梁加固。
通过使用恰当的粘合剂能促进桥梁各结构之间的紧密配合,以此来实现整体结构的牢固性。
如:结合型钢、玻璃钢等材料,再利用环氧树脂等粘合剂粘贴在结构外部,这样则能显著增强桥梁结构的承载力,促进了各个结构之间的配合。
6、桥面铺装加固法
(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。
(2)重新浇筑混凝土面板。
桥面板的破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,就必须采用重新浇筑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,必要时铺入适量短钢筋,配置上1~2层钢筋网,浇筑整体化混凝土。
(3)桥面补强层加固法。
即在旧有桥面上,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。
(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,钢纤维混土修补法,聚合物混凝土罩面法等。
总之,在桥梁建设的过程中,要加强对施工的管理,对材料的控制以及对技术的应用,只有这样才能有效的减少结构病害的出现,并对出现的病害进行有效的补救与处理。
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