道路桥梁的常见结构病害及加固技术 连献宇

发表时间:2020/4/7   来源:《基层建设》2019年第32期   作者:连献宇
[导读] 摘要:近些年,随着社会的发展,对道路和桥梁的要求不断提高。
        中交一公局第五工程有限公司  江苏苏州  215100
        摘要:近些年,随着社会的发展,对道路和桥梁的要求不断提高。道路桥梁在建设和应用过程中,会因为多种因素的影响而出现结构病害问题,这无疑对道路桥梁的质量产生了非常大的影响。也正因为如此,对道路桥梁进行加固处理,通过相应对方法来解决这些结构病害,无疑是十分有必要的。
        关键词:道路桥梁;结构病害;加固技术
        引言
        道路桥梁的建设和运行养护质量直接关系公路系统运行的安全和稳定,如果施工和后期管理不当,道路桥梁可能出现各种结构病害,需要采取各种措施来进行有效加固,延长桥梁的使用年限。
        1加固技术在道路桥梁施工中应用的必要性
        桥梁建设是我国交通建设中非常重要的一环,对于我国的经济建设和社会发展有着非常重要的作用。由于之前我国道路桥梁建设技术水平不够先进、资金也不够雄厚,使得道路桥梁工程的建设质量得不到有效保障,进而使得很多桥梁结构出现了各种瑕疵和问题,施工材料的应用效果不佳,质量得不到管控,致使很多桥梁桥墩等构成配筋率不达标,强度无法满足施工的需要,进而使得桥梁的使用效果和使用寿命都非常差,而随着我国经济和社会的快速发展,我国交通运输需求日益增大,对于交通设施的要求和需求都在不断提升,对于交通建设工作提出了越来越严苛的要求。而加固技术在道路桥梁施工中应用能够有效提升桥梁的质量,有效提升桥梁的使用年限,通过加固方法来不断增强桥梁的承受力,进而极大地提升桥梁的安全性能和稳定性能。特别是当前道路桥梁由于使用频率大,承载的重量越来越大,致使诸如裂缝问题、地基沉降、梁端头破损以及混凝土碳化等问题时有发生,严重影响了道路桥梁的质量,正因为如此,在新的发展背景下,非常有必要加强对道路桥梁质量的保障,加固技术在道路桥梁施工中应用也就成为了必然,具有非常重要的现实意义和应用价值。
        2桥梁工程中常见的病害
        2.1主梁裂缝
        由于钢材属于韧性材料,而混凝土属于脆性材料,在协同作用时,由于二者对应变的适应性的不同从而导致钢筋承受更多的力而使混凝土开裂。裂缝产生的原因通常有:一、混凝土的收缩裂缝。混凝土在成型后,随着水化作用的继续进行体积逐渐减小,由于养护不当常常使得混凝土内部温湿度较混凝土表面变化慢,使得内外部收缩量较外部小,限制外部混凝土的收缩出现拉应力,从而引起表面的开裂。二、荷载引起的裂缝。混凝土桥梁在静载、动载、应力、次应力等作用下产生的裂缝叫作荷载裂缝。这种裂缝产生的原因可能是结构设计模型不合理、内力配筋计算错误、结构安全系数不合理、刚度、稳定性不足、徐变、次应力的二次应力考虑不足、施工阶段机械、器具等堆放不合理,擅自改变构件用途、超出设计的重载车辆过桥等原因。
        2.2道路桥梁地基不同步下沉
        道路桥梁的运行过程之中的地基不均匀下降是影响道路桥梁质量的重要因素之一,对于路面桥面的受力情况的影响深刻会降低受力的阈值,因此对其产生道路桥梁面下沉的主要原因有以下几点:第一,在道路桥梁施工之前勘验工作的进行过程之中没有进行全面的工作数据采取和分析。在勘验人员的前期工作过程之中应该包括了施工点的地质土质条件、水文条件、包括人流量和车流量在内的人文因素等相关的数据的采集和考察。在设计的时候要充分的依据勘验的结果数据分析进行相关的因地制宜的设计,进行后期的施工计划的设定。因此勘验工作的不彻底会在一定程度上造成后期的地基不同步下沉。第二,在施工的过程中施工技术和设备的不足也造成了不同程度的地基不同步下沉的现象出现。技术和设备的情况不更跟上质量要求的增长速度,因此只满足了验收的质量需求,在后期的使用过程中力学作用负荷增大以及受到各种力学损耗的情况之下,就会对道路桥梁产生一系列的损害。第三,道路桥梁使用的工程材料的质量直接影响到了整个工程的质量,施工材料需要在源头上进行严格的把关,杜绝以次充好的现象。

如果原材料的质量不符合要求,在后期的力学承重性和材料的使用寿命上都会大打折扣,因此会造成后期的下沉等现象的出现,影响使用。
        2.3梁端头出现破损问题
        在实际工程中,道路桥梁中也非常容易出现梁端头损害问题,这种结构病害非常常见,且进行维修的难度也非常大,修复的过程是极为复杂的。从实际表现来看,梁端头出现破坏,主要有伸缩缝的破坏以及伸缩头走样两种。梁端头出现破损的问题非常难以解决,这也成为了道路桥梁结构病害中十分困难的问题。而出现这种问题的原因往往十分简单的,但是造成的影响却是非常大的,如在施工前期,如果设计人员设计不到位,出现了失误,对于伸缩量计算不够科学,就会致使梁端头出现破损的问题,让梁端头的一些配置经过大量车辆的碾压后出现故障。另外,如果施工不够科学,或者保养工作开展不到位,也会使得桥梁的结构受到损害,致使路桥工程的伸缩装备造成问题,不但会极大地破坏道路梁梁端,也会极大地减少道路桥梁梁端的使用时间,进而产生了结构性病害,极大地降低了道路桥梁的使用寿命。
        3桥梁结构加固技术
        3.1混凝土裂缝修补
        对于混凝土裂缝,可采用工程师A6微细裂缝封闭膏,针对细小的不再扩展的细小裂缝,封闭膏可以有效地防止水气、二氧化碳的渗入,防止开裂进一步损害结构提高结构耐久性。对于碳化层较小混凝土保护层坚固的可选择涂料进行封闭,对碳化层较大的应剔除保护层对钢筋进行除锈再进行混凝土修复。对于由承载力不足引起受拉区裂缝过大、斜截面抗剪裂缝、主梁挠度过大引起的混凝土开裂等。由于这种裂缝的产生是承载能力不足,因此裂缝会在继续使用过程中出现继续扩展、延伸,因此这种裂缝的处理方式主要是通过加大混凝土构造的截面面积、张贴钢板加固、张贴碳纤维布、增设支点加固以及喷刷混凝土补强加固等。
        3.2道路桥梁裂缝的加固法
        桥梁道路的表面会在使用的过程中因为损耗出现一定的裂缝以及剥蚀现象,因此加固方式的选择过程中也要依据不同的施工点的特点进行选择。首先,对于道路桥梁表面铺装层的修复加固工作,应该先对加固的部位进行承重能力的力学测试,并对后期的力学性能的正常损耗进行预测工作,在修复的时候考虑更深层的需要进行补充。对于道路中的超载现象造成的损害,还应该加强管理工作。其次剥蚀问题的影响则更加严重,会引起钢筋腐蚀甚至坍塌现象的出现。应该根据施工点的具体情况选择不同的修复方法。第一种为对碎裂、脱落的修复。先清除表面物体,露出钢筋进行混凝土修复。第二种为严重的无法局部修复的情况,应该除去铺设层,重新进行铺装和浇筑。
        3.3预应力加固
        混凝土局部受力,在不均匀沉降应力影响下发生弯曲,可以采取预应力加固的方法进行处理。预应力加固中,加固效果比较稳定,施工工艺比较成熟的方法是张拉碳纤维板。具体施工首先按照施工设计方案,钻孔种植高强螺栓,螺杆固定强度上升到一定程度之后,固定端钢构件,准备张拉端。端钢和张拉端施工结束,开始粘贴张拉碳纤维板,丙酮擦洗粘贴面后,在纤维板和梁板上涂抹粘接剂,并按照碳纤维板。碳纤维安装结束,强度达到预定值之后开始张拉,并观测梁板挠度,达到预定位置后,梁两侧张拉端涂抹5mm粘接剂加强,在加固梁板两侧和盖帽均涂抹混凝土保护涂料。
        结语
        综上所述,生活水平的提升带来的交通压力给道路桥梁的施工、设计、保养、修复工作提出了更高的要求。在道路桥梁的结构性病害的发现、处理过程之中,应该加强其力学稳定性的探究,采用合适的方法进行加固和修复等,真正的在交通设施的建设过程中提高使用性和安全性。
        参考文献:
        [1]钱维民.浅谈道路桥梁的常见结构病害及加固技术[J].商品与质量,2017(9):176.
        [2]魏林.道路桥梁的常见结构病害及加固技术探析[J].住宅与房地产,2017(36):166+175.
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