孫志國
在經濟水平飛速發展下,對交通運輸也提出更高的要求,交通運輸量上漲、車輛日益增多給公路橋梁造成很大的負擔,在長期使用狀態下,形成各種病害現象,降低公路橋梁的安全性和使用壽命,影響車輛的安全運行。與此同時,雨水對公路橋梁產生一定的腐蝕作用,造成混凝土剝落、鋼筋腐蝕、等問題,許多超重車輛的長期荷載作用,不利于公路橋梁的整體發展,針對這種現象,需要對橋梁進行全方位的檢測,提高公路橋梁安全質量,降低不利因素帶來的損壞和安全問題。
公路橋梁之所以存在各種病害問題,其中一個主要因素就是結構設計上存在缺陷,在公路橋梁建設過程中,整體結構設計過于粗糙,缺乏對結構體系的仔細研究及周圍環境的勘察,各種計算工作不準確,設計缺乏合理性。這些問題不僅影響公路橋梁的整體質量,還會加劇病害現象的發生。
在我國交通運輸體系中,車輛超載問題時有發生,這在很大程度上加大了公路橋梁的應力,長期作用下超載所造成的橋梁結構損傷是無法完全修復的,日復一日的積累給公路橋梁工作狀態帶來影響,降低橋梁的安全性和耐久性,縮短了公路橋梁的使用壽命。與此同時,公路橋梁在日常養護中忽略超載問題帶來的影響,無法得到有效控制。
公路橋梁施工是一項系統且復雜的過程,對于施工工藝及技術要求較高,施工過程中存在的質量問題也是造成公路橋梁各種病害現象的一方面因素。目前,我國在公路橋梁的建設方面已經有了較為成熟的一套技術,但是仍然存在很多質量低劣的問題,比如:混凝土構件麻面、開裂;鋼筋保護層厚度不夠,這些都對公路橋梁的整體質量帶來影響。另外,施工材料質量也是造成橋梁質量的一方面,部分企業為了自身的利益偷工減料,給公路橋梁施工帶來不利影響,造成嚴重的質量隱患,從而產生病害問題。
鋼筋銹蝕的產生主要是受到環境因素的影響,鋼筋混凝土是橋梁建設的主要材料,混凝土容易產生裂縫,而鋼筋隨著混凝土質量出現問題容易出現腐蝕現象。所以鋼筋腐蝕應該受到重視。當鋼筋出現腐蝕現象以后會造成截面積變小、橋梁承載力下降,存在一定的安全風險,造成鋼筋腐蝕問題的主要原因有以下幾點:①工作人員缺乏對公路橋梁的養護,沒有嚴格按照規定對鋼筋進行防銹處理或保護涂層工作,忽略了鋼筋腐蝕對橋梁整體造成的危害,加劇鋼筋腐蝕問題的產生。②受到降雨、降雪等天氣的影響,水分透過混凝土裂縫進入到鋼筋立面而產生腐蝕作用。
橋面是橋梁的表面部分,長期受到外界因素的影響,鋪裝層裂縫是比較常見的一種現象,病害主要表現為裂縫、塌陷、溢水等,破損現象。造成這種問題的主要原因是由于橋面溫度變化和荷載作用引起的。在公路橋梁工程中,橋面鋪裝層受到外界環境溫度的影響較大,長期經受風吹日曬對橋面造成很大損壞,加劇了路面裂縫形成的可能性。另外,運行過程中超負荷的車輛作用,在長時期使用狀態下,養護管理不到位,導致公路橋梁表面損壞現象日益嚴重,直接影響交通環境的安全有效運行。
公路橋梁施工中,地基不均勻沉降所造成的結構病害是影響工程質量的一個重要原因,這種問題的出現對路橋結構穩定性造成嚴重影響,甚至引發后期使用過程中的裂縫等問題,嚴重的情況下還會造成沉降或坍塌事故。在對這方面進行研究發現,一些施工單位沒有按照預期設計的施工技術流程和相關規定嚴格落實,對施工中存在的沉降問題沒有及時發現,從而導致公路橋梁質量隱患,為后期的使用運行埋下不安全的種子,降低公路橋梁的使用壽命。
端頭主要是指橋梁的斷頭位置,端頭局部破損主要表現在破裂、損壞等現象,出現這種病害問題主要是橋梁端頭發生了塑性變形,由于變形作用導致橋梁應力結構產生變化,降低橋梁的使用壽命。出現端頭局部破損的原因實在施工過程中選用的材料質量較差,無法達到設計預期的強度與穩定系數。與此同時,在設計過程中,對于橋梁的縮量值計算不準確,所選用的材料和施工技術無法滿足工程實際需求,公路橋梁無法承受運轉狀態下車輛帶來的負荷作用,從而引發隱患問題。
橋梁支座主要位于橋墩與橋臺的頂部位置,是橋梁結構的重要組成部分,不僅承擔著結構自重的傳遞作用,還需要滿足在不同條件下的變位,可以說支座質量的好壞對橋梁整體承載力和安全性造成影響。造成支座破壞的原因有很多種,比如:設計不合理造成的選型問題、支座本身質量問題、支座安裝不平整問題、施工操作問題、溫度和重力變化等等。在正交橋梁施工過程中,支座結構受力簡單,對支座的要求較低。而斜彎橋梁具有一定的復雜性,存在超高、復雜坡等多種因素,支座的作用顯得更加突出。因此,設計人員在進行橋梁設計的過程中,應該結合本地區的實際情況,選擇最合理的支座,切實提高橋梁結構安全。另外,通常在橋梁梁體端上會安裝在很所裝置,這種裝置對混凝土結構產生一定破破壞,導致伸縮裝置脫落,影響橋梁板的正常伸縮,甚至造成板低裂縫現象,不利于橋梁的安全使用。
鋼筋銹蝕現象的發生對橋梁安全性造成很大影響,必須重視鋼筋的養護工作,加強保護層的涂抹,其實提高鋼筋的有效性。在進行鋼筋保護層涂抹的過程中,還需要注意以下幾方面問題:①定期開展對公路橋梁的檢查和養護工作,重點檢查混凝土裂縫部位鋼筋腐蝕情況,如果鋼筋保護層太薄或者出現裸露一定要及時涂抹環氧樹脂保護層,避免腐蝕的發生和擴大發展。當腐蝕情況非常嚴重,應該采取整體設計方法,對表面混凝土加厚處理,避免由于鋼筋腐蝕對混凝土結構造成破壞,影響橋梁整體安全。②當面臨雨雪天氣的時候,既要對表面積血及時清除,還要防止混凝土鋼筋的腐蝕,盡量采用機械除雪,如果清理困難可以使用少量的融雪劑,切實做好混凝土鋼筋的保護工作。
如果要確保裂縫問題處理的有效合理,首先要了解造成裂縫問題的原因,同時分析橋梁混凝土結構,對橋梁整體穩定性和強度進行詳細分析。由于裂縫產生有很多種情況,裂縫的寬度、深度不同所采用的處理技術也不盡相同。從當前的技術水平來看,比較常見的處理技術有表面修補法、填充修補發、灌漿修補發等等。當出現的裂縫較大又深又寬的時候,所使用的材料、設備也比較多,主要應用填充修補法,其主要是通過在裂縫內填充水泥砂漿、環氧砂漿等材料,從而起到很好的固定、粘結效果,有利于降低裂縫的影響。表面修補法較多的應用于一些小裂縫的處理上,除了對裂縫進行相應的表面處理以外,還可以在其中填入一些特殊性質的粘結劑,提高裂縫的處理效果。除了以上兩種修補方法,注漿修補是對于中等程度的裂縫而采取的主要措施,通過水泥砂漿或者環氧砂漿的注入,實現裂縫的填充和粘接,與橋面形成有效的結合。
造成路基不均勻沉降的原因有很多種,其中軟土地基是非常重要的關鍵因素。軟體路基在公路橋梁的施工中比較嚴格,由于其土質的問題需要加強對基礎的施工。為了保證公路后期的使用過程中不會出現質量問題,需要加強對軟土路基的重視。針對軟土路基的施工需要使用置換法或者改良的措施,提高軟土路基的土質,由于軟土路基存在質量缺陷,所以需要更換質量較好的土質或者施工材料提高基礎的穩定性能。另外,還可以通過改良軟土路基土質的方法提高其土質的密度與壓實度。最終實現路基基礎質量的保障。
當公路橋梁出現端頭破損的情況,應該積極的采取處理措施避免病害現象的擴大化發展,從當前施工來看,主要采取錨噴技術,這種技術的應用具有凝集速度快、強度高等特點。在錨噴施工中運用相關的機械設備通過強大的噴射力將硅膠材料噴到破損的位置上,并通過澆筑、振搗等方式達到全面的接觸效果,確保硅膠材料與端頭形成一個有機整體。應用硅膠材料是因為其具有足夠的強度和柔韌性,在公路橋梁端頭破損中應用相比其它材料處理效果顯著。
橋梁支座是承接上下部的重要組成部分,如果存在受損情況將對橋梁的承載能力及使用壽命造成影響。其出現病害的主要有:支座老化、剪切變形過大開裂、活動支座無法正常作用、板低脫空等現象。對于這種情況,日常養護工作應該確保制作部位的完整、清潔,確保傳遞功能處于正常狀態,由于大多數支座屬于橡膠支座,具有老化、開裂、變形等特點,需要及時進行更換。另外,對于支座承壓不均勻、脫空或者變形等情況,根據脫空的大小選擇預制鋼筋混凝土塊或鋼板墊層加以調整。
綜上所述,公路橋梁病害問題是影響結構安全性與使用壽命的關鍵所在,通過對公路橋梁常見病害形式進行分析,提出相應的處置方法,提高公路橋梁的養護水平,及時發現病害現象,并根據損壞程度進行處置,盡可能的消除安全隱患。針對公路橋梁病害問題,綜合考慮安全、效益等方面,及時采取有效措施及時處置,提高橋梁結構的穩定性,為社會經濟發展與人們行車安全提供可靠的駕駛環境。
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