新疆东方友建建设工程有限公司 新疆昌吉 831100
摘要:在社会经济高速发展的大背景下,我国城市化进程的步伐也在不断加快,高架桥梁作为城市发展的基础设施,其建设与发展受到国家政府的高度重视以及社会的广泛关注。而在高架桥梁的实际使用过程中由于受到设计、施工环境等诸多因素的影响,出现诸多病害类型,直接影响高架桥梁的安全稳定运行。因此,需要对高架桥梁的病害进行有针对性地检查并采取综合性的养护方法,使得高架桥梁的质量得到全面提高。
关键词:高架桥梁;病害类型;养护方法
随着城市化建设加快,对各项基础设施提出更高要求,交通运输事业的压力随之不断加大,加之城市楼房的建设程度日益密集,为让城市交通拥堵问题得到有效缓解,高架桥梁建设成为各大城市建设的选择,高架桥梁能够实现避免与铁路及公路的平面交叉问题出现,在减少与城市道路占地面积的同时提高交通运输效率。在交通运输量与运输业高速发展,高架桥梁不断优化应用的同时,我们发现早期建设的高架桥存在一定的病害,直接影响高架桥梁的安全性与稳定性,直接导致高架桥梁的使用寿命减短。为能够让高架桥梁的运行保持安全稳定,应深人探讨分析其病害类型,并探索行之有效的养护方法。
1高架桥梁常见的病害类型分析
1.1 梁体裂纹
高架桥梁的桥梁结构有较多部位容易出现裂缝,包括有主梁腹板、翼板.底板、梁帽等不同的位置。而导致这些部位产生裂缝的因素较多,但大部分都由于综合因素所致。在主梁腹板中,由于其厚度较厚,在进行混凝土施工过程中容易由于内外部温差较大而产生温差裂缝,究其原因是由于多种施工因索所致:一是使用的混凝土材料质量较差,当混凝上水灰越大,其干缩性就会越大,使得混凝土表面容易由于收缩产生裂缝。同时由于现浇预应力箱梁混凝土属于高标号,粘稠度强,大大增加混凝土表面收光压实工作的难度,特别是在高温季节或地区施工时,梁体表面的水分极易燕发,若不进行有效养护,收缩裂缝极易产生。二是支架出现不均匀沉降问题,在实际的现浇梁施工过程中,施工人员往往采用满堂支架法的施工方法,决定了支架选择的地理范围直接影响地基的建造情况,当支架范围中的各个地基出现较大的承载力偏差,就会直接产生支架不均匀沉降问题,使得混凝土浇筑直接出现应力裂缝现象。三是混凝土养护时间不足,受到工期影响,导致桥梁在预制流程过早地拆模,没有给予足够的混凝土养护时间,极易产生收缩性裂缝。特别在受外部约束力较大的梁体中,出现裂缝的情况更多。四是受实际高架桥梁架设的地理位置限制,部分的桥梁位置需要设计为湾桥,同时为满足桥梁使用过程中会产生扭力与横向推力,选择采用连续钢构或多跨钢构体,使得墩梁固结桥墩的高度相应降低,当发生外部温度变化时,桥墩能够允许墩顶发生水平位移的范围就不多,使得靠近桥面部分的刚性结构体很容易因为日照温度影响而出现膨胀性开裂。
1.2箱梁积水
箱梁积水病害主要是由于梁体出现裂纹而导致内部结构渗水,同时在裂纹地方出现结晶盐,导致整个高架桥梁的结构强度大大降低。出现这个病害的原因为在高架桥梁的本体设计时,在顶板钢筋保护层位置设计厚度比较薄弱,在桥梁施工过程中,薄弱的顶板钢筋会因外力影响而产生偏移,出现梁体裂纹,加上设计阶段对防水功能的考虑不周,很容易产生积水并流入箱梁内部,倘若箱梁积水位置排气水孔缺乏,将导致箱梁内部的积水量急剧增加,从而加重桥梁的恒载荷,对高架桥梁的安全性产生极大的不利影响。与此同时,内部积水还会渗透进混凝土的孔隙,直人底板,从而与混凝土发生作用并产生结晶,有的会致使混凝土产生内应力,有的直接引发内部钢筋发生腐蚀膨胀,进一步使得桥梁的混凝土出现开裂、松散、强度降低,改变弹性模量降低了主筋强度,形成了一种恶性循环,对桥梁产生非常大的安全隐患。
1.3产生机理
高架桥道路病害的主要产生机理包括。
(1)地基沉降
天然地基可以在自身重量持续作用下完成固结,当路堤的地基为天然地基时,由于受到填土重量与行车荷载持续作用,特别是在填土高度相对较大时,会产生一定附加应力,使天然地基出现沉降变形,这一变形往往需要很长的时间才能达到稳定。该变形的程度,主要受填土性质与填高两个因素的影响,当填高-致时,随着填土密度不断增加,沉降变形明显增大;而当填土密度一致时,填高不断增加,沉降变形明显增大。
(2)路堤固结沉降
部分道路的台背大多用到砂砾与碎石,通常情况下,台背填料还是以粘性土为主。
但台背填高通常很大,根据相关施工程序,需在构造物的施工结束以后对路堤进行填筑,这样会使作业段变得狭窄,大型机械设备无法进场使用,不得不采用小型机具设备,使碾压不彻底不到位,局部压实度无法达到要求。在这种情况下,受到荷载作用以后,填料不断压缩,导致孔隙率大幅减小,影响稳定性,在一段时间后产生沉降。
2高架桥梁病害养护的方法
高架桥梁承载着庞大的交通运输量,其使用过程中的病害预防与养护直接影响桥梁的使用寿命以及安全稳定。所以,应从多方面对高架桥梁进行养护,避免病害发生。
2.1设计阶段的预防性养护措施
一是预防积水病害。结合高架桥梁中容易出现的积水病害,应在设计环节有针对性地增加桥面排水井设计,特别是特大的高架桥梁,应设在立面曲线较平直和峰谷段;其次,大桥桥面应适当加大横坡,使得桥梁的排水能力大大提升,减少桥面的积水;此外,还应加强桥梁结构的防水设计,形成有效的排水与防水相结合的放积水结构;最后,对于桥梁上部结构的设计中,应注意对有空心结构的底板加入透气与排水孔设置,避免内部积水现象发生。
2.2对于路堤病害,可采取以下措施来处治。
(1)注浆法:该方法是现阶段最为常用且有效的一种路堤病害处治方法,它在部分情况清下也可用于地基的处理和补强。
(2)换填法:该方法是指对路堤范围内不满足设计要求或由于环境因素发生变化的土体进行更换,然后填筑碾压成新路堤,满足设计及规范的要求,避免病害的发生。
(3)土工织物加筋法:土工织物目前在路堤病害的防治工作中得到越来越广泛的应用,比较常用的有两种,即土工格栅与土工格室。借助土体和土工格栅或土工格室之间的相互作用,能实现对下部土体实际受力状态的改善,使荷载能够扩散至更大范围,减小外部荷载造成的压缩沉降。
2.3路面病害处治
对于路面病害,可采取以下措施来处治。
(1)采用变刚度结构:对于变刚度结构,它实际上就是特殊形式的梯形搭板,在它的表面进行柔性路面的铺设,这样能使路面结构产生一定刚度变化,实现顺坡的目标。
(2)使用HD掺胶混凝土对路面进行修补:这种修补材料具有粘结性良好、早期强度较高、耐热交变性能良好等优势,能在达到良好修补效果的同时,缩短封闭交通的时间,在城市高架桥与道路之间的衔接段是十分适用的。
(3)设置可活动搭板:针对桥头路基填高相对较大和过渡段实际施工进度相对较快等较为特殊的情况,由于在通车之后存在很大的剩余沉降量,在这种情况下,很容易产生跳车的问题。对此,在实际条件允许的情况下,建议通过可活动搭板的合理设置来解决,完成对这一搭板的设置后,在通过一段时间之后,如果产生跳车的现象,则可立即把搭板向上抬起,对基层和枕梁实际标高进行适当的调整,然后再把搭板放置到原位。该方法具有施工简单和快速的优势特点,是-种值得大范围参考借鉴的路面病害处治方法。
结束语
综上所述,高架桥梁在日常的使用过程中会出现一定的病害,虽在初期可能对桥梁影响不大,但随着时间推移,危害将逐渐扩大,甚至产生衔生病害,直接危害整个桥梁的安全稳定与使用寿命,需要采取科学有效的养护方法,从设计到修护到管理等环节共同努力对病害进行控制与处理,最大限度地保障高架桥梁使用安全。
参考文献:
[1]石磊.道桥项目建设的常见病害与治理策略[J].区域治理,2020(04):205-207.
[2]孟庆刚.道路桥梁的常见结构病害及加固技术[J].技术与市场,2020,27(01):170+172.
[3]石伟.市政道路桥梁工程的常见病害与处理研究[J].四川水泥,2020(01):52+79.
[4]晏军军.道路桥梁的常见结构病害与加固技术应用分析[J].科技风,2020(01):97+105.
[5]张洪剑.道路桥梁工程的常见病害与施工处理技术探讨[J].建材与装饰,2020(03):244-245.