道路桥梁的常见结构病害及加固技术 薛振富

发表时间:2020/7/27   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:薛振富
[导读] 摘要:近年来,随着我国国力的逐步增强,经济建设的飞速发展,推动了交通行业脚步加快。
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        摘要:近年来,随着我国国力的逐步增强,经济建设的飞速发展,推动了交通行业脚步加快。基于此,道路桥梁建设项目规模正以一个前所未有的局面展开,然而由于道路桥梁使用年限的增加,出现各种病害的可能性将大大增加,因此根据可能会出现的病害及时对其展开防治是道路桥梁后续工程的关键步骤之一。因此,文章以现阶段道路桥梁结构可能会出现的常见病害为前提,对其病害展开详细论述,并以此为基础尝试性提出相应的加固技术,以期对道路桥梁质量的提高贡献一份力量。
        关键词:道路桥梁;结构病害;加固技术
        引言
        道路桥梁是交通基础设施中的主要组成部分,随着行驶车辆的不断增多,载荷日益增加,早期建设的道路桥梁已不能适应当前需要,大部分早期建设的道路桥梁,其稳定性不足,存在严重的安全隐患,因此提高其承载力,对道路桥梁进行维修加固处理成为当前亟需解决的问题。而因不同的道路桥梁,其施工结构、所处环境、损毁程度不同,采取的加固施工技术也不尽相同,下文将针对性地阐述道路桥梁病害及加固常见施工技术。
        1道路桥梁常见病害
        1.1不均匀沉降
        在进行道桥项目的建设期间,经常会出现各种不同程度的沉降情况,其重点是和基础环节规划不够科学合理有很大关系。相关的设计师针对项目建设场地的周边境况没有进行深入的了解,这使得规划出来的方案缺乏科学合理性,所以就会干扰到建设工作的顺利进行。并且在真正建设期间,施工管道没能根据相关的要求实施组装工作、管道的底层与监测井周边的回填和夯实度不足、绿化部分和道路相交处施工不标准、或者是灰和土在进行搅拌时,均匀度不够等,都是产生不均匀沉降的原因。
        1.2基础的滑移和倾斜
        (1)道路桥梁基础部分在投入运行过程中,难免会受到水流的冲击,另外坡度、河床的堆积物等方面也会影响着其基础部分,然而以上因素是否会对道路桥梁结构造成一定程度的损害是未知的,难以通过相应的计算得到冲刷程度,必须针对具体的状况实地进行调查,因此考核冲击数值现场探查也就显得十分必要。(2)开发水运项目的过程中,必不可少的步骤之一是处理疏浚河床,由于这项处理的存在很有可能会对道路桥梁地基造成负面作用,严重时很有可能造成道路桥梁基础的倾斜和滑移。(3)存在一定的道路桥梁的基础是软土地基,倘若对地基的处理采取的手段不恰当或者根本没有采取任何手段,必然会导致水平力极度增加的问题,从而出现地基稳定性丧失或者桥台前倾等问题,基于该背景下,将导致道路桥梁基础出现不均匀的沉降等问题。当道路桥梁基础受力不均匀时,可能造成由于部分地基受力较大或者由于局部地区负载过大,道路桥梁存在不同程度的开裂等问题。
        1.3裂缝
        道路和桥梁在经过长久的应用以后,比较容易产生各种不同形态的缝隙。在道桥建设期间运用的混凝土材料本身的拉伸性能不高,在所承受的重力超过拉伸度数时就会出现各种形态的缝隙。另外,在进行道桥建设过程中,如果对大块头的混凝土材料内部的温差没有把控好,致使内部和外表的温度差异太大,在热胀冷缩的理论下同样会使其出现缝隙。
        1.4混凝土碳化以及钢筋锈蚀
        在混凝土凝固过程中,水泥作为主要材料,会发生水化反应,生成大量的Ca(OH)2,与空气中的CO2反应生成碳酸钙,腐蚀结构内部钢筋,影响钢筋强度。混凝土结构的加固强度是根据交通荷载设计的。当荷载在某一时刻增大时,容易引起桥梁的断裂和坍塌事故。而且,我们要知道,混凝土结构中有很多小裂缝,而且它们还会继续膨胀,空气会继续进入裂缝,混凝土碳化现象更加严重,大面积的水泥混凝土剥落,钢筋腐蚀更加明显,后果更加严重。


        2道路桥梁的常见结构病害的加固技术
        2.1粘贴钢板加固法
        倘若该道路桥梁通行车辆与行人较多时,道路桥梁的负荷过重可能会造成桥梁内部钢筋暴露的问题,长此以往受到空气、水等因素的影响,将会影响桥梁钢筋结构的使用年限。因此为降低桥梁内部钢筋腐蚀的影响,通常采用粘贴钢板进行加固的方法对问题桥梁进行维护。其主要方法是,发现桥梁受到腐蚀的地方,采用该方式对其进行针对性的维修。粘贴钢板进行加固的方法与其他方法相比有着自身独特的优势。主要体现在:(1)操作简单;(2)成本较小,施工周期短;另外,该方法并不会对桥梁自身结构造成负面影响。但是需要注意的是,该方法的关键是粘贴剂是否优良,如果使用了较差的粘贴剂其效果会大打折扣,因此也会影响着桥梁自身寿命的长短。
        2.2预应力加固法
        预应力加固法是采用体外补加预应力拉杆或型钢撑杆,防止道路桥梁裂缝进一步延伸。其原理是以较高强度的刚构件对桥体原始构件造成较大的压力,与原有构件的本身应力互相抵消,从而达到有效提高桥体承载力的预期结果,进而防止桥体产生变形。
        2.3增大截面加固法
        增大截面加固桥梁的方法又称为外包混凝土加固法,该方法主要是采用增大截面或者提高筋配率的方式,从而提高桥梁的承载能力和结构性质,另外对于桥梁结构出现裂缝等问题也能够得到很好的解决。现阶段施工过程中,可能或多或少地存在结构质量增加的问题,因此施工过程中需要考虑增大截面所带来的现实问题。因此以下方面需要尤为考虑:第一、加固钢筋与原钢筋的距离,需要确保二者介于20mm;其次,新注钢筋厚度必须大于等于40mm;第三、混凝土中需要使用高度耐用性的材料,例如鹅卵石等;第四,关注二者结合的地方受力的问题,如果有必要的话需要对其进行深度的加固,可以采取植筋的方式,倘若采取该方式进行加固的话,必须要确保植筋的直径在16mm以上,并且需要10mm以上的箍筋直径,如果采取钢板进行加固的方式,必须要保障钢板与原有钢筋实现有效的连接,确保二者之间的整体互动。
        2.4碳纤维复合材料加固法
        应用在实际道路桥梁加固施工中的纤维复合材料主要包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等,相比于其他的纤维材料,碳纤维具备较大的优点,无论是在质量、强度以及抗腐蚀方面都有显著优势,便于携带运输,施工较为方便,可以有效促进加固工程效率的提高,是一种较为先进的加固措施。
        2.5桥面铺装加固技术
        桥面铺装层维修和加固处理措施可以提高道路桥梁路面的固定性。在固定时间对道路桥梁进行铺装层加固处理施工,可以提高路面稳定性,是道路桥梁维护和保养的重要措施。对道路桥梁铺装层加固要根据路面的实际情况,科学地进行施工。要制订科学的加固和维修方案,采用局部修复的方式对道路桥梁路面铺装层进行加固修复。道路桥梁结构发生碎裂等情况,可以根据道路桥梁结构的承载能力,采用桥面铺装层方案进行维修加固。桥面铺装加固处理可以分为3个步骤进行:首先,对准备铺装的桥面进行拆除处理,对道路桥梁进行封闭,对原有的桥面铺装层和栏杆等设置进行拆除,做好前期准备工作;其次,是对铺装层的浇筑阶段,对桥面铺装的混凝土进行浇筑;最后,是铺装加固的成型阶段,道路桥梁路面铺装加固的铺装层结构和原有路面结构对整体桥面的受力共同承受。
        结语
        综上所述,对于道路桥梁建设施工中存在的病害,施工单位必须充分注意,积极利用有效的施工处理技术,对病害做好预防和处理,进一步提高道路桥梁建设的性能和寿命,确保道路桥梁施工的安全和稳定运行。
        参考文献:
        [1]包楠.道路桥梁的常见结构病害及加固技术[J].科技风,2019(24):119.
        [2]郭强.道路桥梁常见结构病害与加固方法[J].中国公路,2018(16):118+120.
        [3]马超祥.道路桥梁的施工和加固[J].交通世界,2019(24):114-115.
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