毛悅
【摘 要】橋梁工程是我國基礎工程的一項重點工程,因此做好橋梁工程質量管理工作,對國計民生有著重要意義。文章對橋梁常見病害進行了總結,對其維修加固措施進行了分析,以便更好的延長橋梁的使用壽命。
【關鍵詞】橋梁;病害;維修加固
1 橋梁常見病害
1.1 裂縫
橋梁結構會在運營通車的使用過程中,會出現各種不同的裂縫,這是因為砼材料的抗拉能力比較弱,比較容易產生裂縫。一般而言,裂縫的種類從安全角度可以分為安全性的裂縫和非正常裂縫;從結構承載力方面可以分為結構裂縫和非結構裂縫兩大類。橋梁T 梁上的裂縫主要有斜截面裂縫和正截面裂縫兩種。根據斜截面裂縫的產生原因又可以分為彎剪型斜裂縫以及腹剪型斜裂縫。正截面裂縫由彎曲正應力超過混凝土抗拉強度引起,并向上延伸。彎剪型斜裂縫因剪應力與正應力組合后主拉應力超過混凝土的抗拉強度,從腹板中性軸附近產生,并向上下延伸;而腹剪型裂縫則是因為剪應力形成的主拉應力超過混凝土的抗拉強度,腹板與馬蹄交界處產生,并向上延伸。
1.2 砼碳化以及鋼筋銹蝕
鋼筋作為橋梁建設的主要材料之一,橋梁損壞最主要的原因還是鋼筋的銹蝕。橋梁在雨季經常受到雨水的沖刷,其內部材料鋼筋會被雨水進行銹蝕,銹蝕后會引起鋼筋的體積膨脹,導致砼的承受拉力加大而導致開裂。砼碳化到一定程度后,橋梁就會產生裂縫,從而影響到橋梁的使用壽命,也會影響到橋梁的安全信。
1.3 剝蝕
在橋梁的通車使用的過程中,橋梁會遭到剝蝕現象。剝蝕主要是破壞橋面。剝蝕現象包括路面的酥松起皮、剝落等。由于橋面產生剝落,會導致空氣或者其他有害物質進一步地對橋梁內部進行破壞。根據不同的破壞原因,剝蝕分為風化剝蝕、水質侵蝕、凍融剝蝕這三種。
1.4 地基不均勻沉降
假如橋梁的地理位置處在一些地質條件比較特殊的地區,例如濕地或者山區。在這些地理位置比較特殊的地區建設橋梁時,施工人員要注意處理橋梁地基問題。假如不考慮到橋梁地基問題,后期橋梁受到地基發生不均勻沉降時,會嚴重影響到橋梁的安全,會導致橋面的開裂,嚴重時會引起橋體滑動下沉。
2 橋梁維修加固的措施
2.1 裂縫修補技術
注漿技術,就是在道橋出現裂縫的地方,灌入樹脂或水泥之類的原材料,當然要以注入環氧樹脂為主,通常情況下會選擇低壓低速的方法,如果此種方法與鋼釘一起使用,就能達到使裂縫部位的整體性大大增強的效果,可以防止裂縫不會被擴大。填充技術,此種技術通常被應用在寬大的裂縫上面,詳細的施工工藝是沿著開裂的方向開鑿一條深槽,在此槽里填充一些粘結性能極強的原材料,可以起到有效修補裂縫的效果。
2.2 樁基增補技術
橋梁內部所受到的荷載和應力都是經過樁基傳遞到地基的土層中去的,一旦路橋因為設計或者是其他原因,使得承載力無法達到使用要求的時候,我們第一時間要做的就是對道橋的樁基采取加固技術,進行處理時務必慎重。樁基增補技術無疑是最有效果、最為常見的措施。通常情況下,根據一般橋梁的特點,預制樁是最受歡迎的方法,在完成增補樁基的工作以后,同時對原承臺進行拓展,這個時候,需要特別的注意,新增承臺結構與原承臺結構之間的連接,切不可差異過大。
2.3 鋼筋銹蝕問題的處理技術
混凝土是鋼筋的有效保護層,所以,想要有效避免鋼筋銹蝕的發生,就要在混凝土質量控制方面下功夫。最為常見的辦法就是,對混凝土進行加厚處理,讓鋼筋置于深層混凝土之中,以便形成更強的保護膜;其次,在混凝土的表層涂刷各種防銹蝕的保護層;還可以采用改變材料性能和適當增加外加劑作為輔助,以加強其密實度,有效提升混凝土的抗滲透性能;除此之外,還可以通過對外界溫度的控制、注重養護等手段,合理改變混凝土的性能,達到更好對鋼筋保護的目的。
2.4 有效對地基沉降現象進行處理
采用控制路橋過渡階段施工質量和路基施工質量的方法,可以有效避免地基沉降問題的發生。從我國目前的情況看來,對軟土地基的處理技術日臻成熟,一般情況下,以實際情況及工程設計標準為準則,從而選取最為適合的施工工藝,最大限度地增加地基的承載能力,這樣就可以有效防止沉降問題的產生;進行后臺填筑的過程中,盡可能地做到面層結構與面層厚度保持統一,也可以減少沉降差;進行臺背回填土工程時,最好與相鄰路基一起進行施工,與此同時,臺階應逐層加寬10cm以上。
2.5 熟練運用直接和間接加固法
做好前期的勘察和設計工作遠遠不夠,我們還必須熟練地掌握常用的加固方法,對每種方法的適用情形和需要注意的問題都熟爛于心,能夠做到靈活、有效、科學、全面地運用各類方法。從大的角度出發,加固的方法有直接和間接方法,每種方法又可細分為具體的方法,其中,直接加固法包括增加截面加固法、混凝土置換加固法、外包裹纖維塑料加固法和外包裹型材加固法;間接加固法有預應力加固法、輔助結構件加固法和增加支撐點加固法三種方法。每種方法有各自不同的特點和要求,需要明確的是直接加固法和間接加固法必須交替使用,才能夠起到有效的加固作用。常見的加固部位和方法如下:
2.5.1 加固墩臺的基礎
在對墩臺損壞之處進行維修的基礎上,要加強對橋梁的加固工作。如果橋底的水深在3cm之上時,就要對橋梁的損害部分進行修復,一旦墩臺水的深度低于3cm 時,就要采用套箱的方法,及時進行修補。加固墩臺基礎時,在采用剛性基礎的過程中,要擴大原有地基的底布可采用混凝土增補的方式。墩臺可以采用鋼筋混凝土進行主體加固,并將三道圍帶分別設置在墩臺的上、中、下三部分,用來強化墩臺主體的堅固性。
2.5.2 加固混凝土的結構
加固結構的過程中,首先需要清除混凝土表面破損的部分,并露出里面完好的混凝土,針對損害面積相對較大的就需要采用高速射水法,及時進行清理損壞的混凝土,而后對其表明采用粘結材料進行封涂,如果混凝土表面的損害程度相對較輕時,可以使用手工的方法清除其損壞的部分。在鋼筋結構出現腐蝕時,先清除其破損的混凝土,其次清除鋼筋銹蝕的部分,最后采用粘結材料進行封涂,一旦破損深度較深或破損的面積較大時,就需要采用手工和氣動兩種方式清理損壞的混凝土缺陷部分,進而用清水清洗干凈,并修補其缺陷部分。
2.5.3 加固橋梁的上部結構
加固橋梁上部結構的過程中,若墩臺穩定性和承載力相對較好時,為了提高橋梁的承載力可以采用縱梁增設的方法。橋面鋪裝層加固的過程中,要及時做好混凝土加固的養護工作,清除其破損的部分,并對新混凝土進行澆筑,對其病害部分進行修補。
2.5.4 主拱圈加固方案
對于在調查中存在橫向尺寸偏小的橋梁存在的普遍薄弱部位,可考慮采取改變橋梁尺寸的加固方案。首先改造橋梁拱頂,就要滿足橫隔梁形式的要求,進而增大橋梁橫向剛度;其次可以通過增加拱肋的方法改進主拱圈承載力較大的問題,噴射混凝土時采取預鋪鋼筋網的做法進行加固處理,從而提高主拱圈的剛度。
3 總結
種種跡象表明,對高速公路橋梁病害的研究和防范工作具有艱巨性和重要性。要想把這一系統工程做好、做實,必須要對其影響的病害產生的原因進行認真的分析,制定科學的設計方案、合理的施工程序、有效的修養措施、這樣才能切實提高高速公路橋梁的使用價值,延長其使用壽命。
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[責任編輯:田吉捷]