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摘要:公路桥梁是基础交通设施的重要组成部分,桥梁工程质量的控制尤为重要。桥梁的施工质量将影响整个桥梁的正常使用。在多种因素的共同作用下,不利于路桥的稳定。因此,有必要总结各种病害的成因,根据成因采取控制措施,并在日常运营中加强养护管理,确保路桥质量。
关键词:公路桥梁;病害原因分析;解决措施
1公路桥梁病害分析的意义
我国社会经济发展势头良好,促进了交通建设规模的逐步扩大。公路桥梁的交通量不断增加,其中大型重型车辆的增加最为明显,导致部分公路桥梁承载力不足。同时,由于既有公路桥梁在长期运营过程中缺乏合理的养护,导致各种病害的发生,大大降低了稳定性,主要表现为结构的破坏和耐久性的下降。从病害部位来看,它广泛发生在桥面系、上部结构、下部结构等部位,几乎遍布桥梁。在此背景下,公路桥梁病害问题逐渐显现,并伴随着较大的安全风险,严重影响了车辆的正常通行。因此,加强对公路桥梁病害问题的研究,采取科学的防治措施,已成为改善公路桥梁交通环境的重要问题。
2公路桥梁主要病害分析
2.1上部结构病害类型
上部结构是桥梁的重要组成部分,影响桥梁的耐久性。经验表明,上层建筑主要有四大病害
(1)主梁开裂了。混凝土的异常收缩会导致开裂,这也与梁的受力状态有关。
(2)横梁底部有裂缝。本病的发生与混凝土保护层设置不合理有关,主要是厚度不足。
(3)支架两侧的间隙。其主要原因是混凝土剪力异常高。
(4)梁侧裂纹。如果在施工期间不采取科学的管理措施,就会出现这种裂缝。
2.2下部结构病害类型
2.2.1盖梁病害
盖梁在整个桥梁结构体系中起着支撑作用,直接影响桥梁的稳定性。盖帽的形状很简单。从应力状态来看,主要是剪力、弯矩和轴力。腐蚀和裂纹是这里的通病。
2.2.2墩台病害
桥墩和桥台在桥梁中的作用是实现荷载的有效传递,使荷载从结构进入地基。桥墩采用特殊方式设置,一般置于河床内。水流对桥墩稳定性的影响更为明显,尤其是在水流流速较快的流域,水流对桥墩稳定性的影响更为明显,导致桥墩经常发生锈蚀、裂缝、挠度等病害。
2.2.3基础病害类型
任何形式的基础病害都会直接影响桥墩结构,使其受力状态失衡,进而影响整个桥梁。虽然地基病害的程度相对较轻,但当各种病害一起发生时,将严重威胁整个桥梁的稳定性。地基病害有多种形式,如腐蚀、不均匀沉降等。
2.2.4伸缩缝病害
伸缩缝破坏是公路桥梁中的一种高概率病害,主要表现为型钢伸缩缝变形、锚碇混凝土完整性不足、内部钢筋外露、混凝土开裂等,并且由于潮湿空气等因素的影响而不断腐蚀。桥梁伸缩缝容易堵塞,导致结构伸缩功能异常。部分伸缩缝橡胶密封条不完整。暴雨时,大量雨水渗入结构,造成伸缩缝钢导梁损坏或变形,并伴有明显振动。从具体原因来看,主要原因有:伸缩缝处锚碇混凝土性能差,刚度变化大,桥梁施工方法不合理,公路桥梁在连续荷载冲击下损坏,型钢伸缩缝处锚固混凝土的完整性不如以前,造成钢筋松动、麻面等质量问题。从长远来看,伸缩缝会大范围损坏,伸缩缝的功能异常甚至是名义上的。由于伸缩缝的缺陷,对公路行车的舒适性产生了不良影响,承载力构件损坏,使得桥梁的安全性难以保证,耐久性也大大降低。
2.3轴承疾病类型
支座具有承力作用,可实现与上下结构的有效连接,形成完整的桥梁。轴承病害的原因主要有受力不均、工艺方法不合理、维修措施不到位等,具体表现为轴承老化、错位等。
2.4混凝土病害
2.4.1混凝土质量
桥梁施工混凝土的质量问题主要有:配合比设计不合理、混凝土质量不合格、施工方法不当等,表现为老化、蜂窝等病害类型。
2.4.2混凝土裂缝
混凝土裂缝主要有两种:一种是结构裂缝,主要由外荷载引起。
不同荷载作用下的混凝土裂缝形式也不同,如拉压裂缝、弯曲裂缝等;另一类是非结构性裂缝,是由于碱骨料反应异常和施工工艺不规范造成的。
3公路桥梁各种病害的处理
3.1上部结构病害处理措施
(1)如果孔内的水没有得到有效的清理,就会对空心板造成伤害。因此,可在箱梁底部钻孔,有效排除孔内积水,并应提供高效的排水设施。
(2)为了合理控制腹板斜裂缝宽度,该值必须控制在0.3mm以内。由于某些原因,裂缝宽度超过0.3mm时,应采取加固措施。
(3)对于箱梁的纵向裂缝,应根据其宽度采取灌浆处理措施。对于明显过宽的裂缝,应粘贴碳纤维布。
(4)当铰缝有明显渗水时,砂浆会大面积脱落。可行的解决办法是清理场地,然后铺设性质相同的材料,与原有结构形成密切关系。
(5)当梁底板有轻微划伤时,应在梁两侧设置限高标志,提醒大型车辆禁止超车通过。
(6)腹板、梁翼缘损坏时,应根据实际情况灵活修复。采用环氧混凝土,保证新旧混凝土的有效结合,实现腹板和梁翼缘的有效保护。
3.2加固桥梁下部结构
墩台倾斜或裂缝是一种不利于下部结构稳定的典型病害
(1)桥梁基础加固措施。在进行这项工作之前,必须准确分析下部结构的病害,并完成病害的处理。对于桥梁埋深不足的情况,除了加固方法外,还需要对新加固进行加固,使其具有更强的性能。
(2)加固或加桩基础。对于桥梁基础稳定性不足或桩基础间距超过合理范围的情况,需要适当扩大承台。可行的方法是增加钻孔桩或预制桩,以保证基础结构的稳定性。
(3)墩柱加固。在一些桥梁结构中,墩柱的抗弯承载力不足。此时,可行的方法是加混凝土护筒,保证墩柱能保持稳定状态。
(4)墩台相关处理。当桥台背压力异常高时,容易影响桥台的稳定性,导致桥台倾斜。可行的解决方案是更换台背填土,以减轻台背压力。
(5)根据伸缩缝的破坏现象,浇筑钢纤维混凝土。如果伸缩缝处的橡胶条分离,应及时更换橡胶条。桥梁伸缩缝内如有杂物堆积,应进行深度清理,以免杂物对伸缩缝的正常使用产生不利影响。
3.3维护支持
根据轴承的特点,采取了相应的处理措施。如果轴承出现脱空、变形等问题,应灵活调整轴承,以免发生安全事故。对于垫石破裂的问题,可以对垫石进行加固,恢复其完整性。日常的维护管理工作也很重要,需要定期检查轴承的各项指标,如果有异常,要及时维修。
3.4混凝土结构缺陷修补
在混凝土结构的各种质量问题中,如果松散层不深,实际病害范围小,只需简单修补即可有效地处理病害,例如可以采用丙烯酸乳液砂浆。混凝土病害严重时,应采用高强细石混凝土进行修补。根据相关规范,严格执行维修工作,选择合适的维修工艺,维修人员必须具有较高的专业水平。修复后,应彻底清理混凝土结构。
3.5裂缝处理
桥梁梁板容易产生裂缝,具有分布广的特点。有必要根据实际情况选择合适的维修工艺。聚合物砂浆常用于修补微裂缝;裂缝宽度≤1.5mm,可选用高粘度(高强度)裂纹修补方法;缝宽大于0.5mm时,应填塞环氧树脂,粘贴玻璃纤维布。裂缝的处理必须建立在准确了解裂缝宽度和产生原因的基础上,并采取相应的处理措施。
结语
公路桥梁是社会经济发展的基本要素,但由于受交通荷载的影响、雨水侵蚀等问题,容易产生各种病害,从影响外观到危及交通安全都有。因此,加强公路桥梁病害的研究具有十分重要的意义。有关部门应明确病因,采取有针对性的治疗措施。由于公路桥梁病害的出现往往要经历一个漫长的发展阶段,要把定期养护工作落实到位,重视新技术、新设备的引进和应用,确保公路桥梁的整体质量。
参考文献
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