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浅谈钢筋混凝土简支梁桥体病害及维修方法

2012-03-23唐屹明施雄飞

城市建设理论研究 2012年4期
关键词:结构裂缝维修方法钢筋混凝土

唐屹明 施雄飞

摘 要:随着我国交通事业的日益发展,桥梁建设取得了长足的进步,但随之而来的桥梁病害问题也日渐突出。本文将对钢筋混凝土简支梁桥梁体的常见病害作简单的归纳和总结,并对其病害提出一定的维修方法。

关键词:钢筋混凝土;简支梁体;结构裂缝;维修方法;养护

Abstract: this paper summarized the disease of reinforced concrete simply supported Beam Bridge body, and put some measure to make certain repairs.Key words: reinforced concrete; simply supported beam; structural cracks; maintenance methods; conservation

中图分类号:TU375文献标识码: A 文章编号:

一 市政桥梁在长期使用过程中出现问题原因

1.交通量的增大

随着经济的增长,城市在步入国际大都市行列的同时,也产生一系列问题,尤是城市的交通堵塞现象,我国特定的城市结构和模型造成了交通堵塞的主要原因。固然城市整体的规划是缓解交通堵塞的重要措施,是修建道路与桥梁也是城市的客观发展所要求的,我国近年来不断加强基础设施的投入,城市中涌现了大量的立交桥和地铁,形成了城市的一道风景。

交通量的增加是城市经济发展的必然结果,作用在桥梁上部的荷载的整体基数增大,载重等级发生变化,在桥梁固有承载力的前提下,桥梁整体的耐用性必然会降低。

2.桥梁耐久性问题

(1)目前桥梁的材料类型及其缺陷。目前一些桥梁采用的材料为钢筋混凝土,如果混凝土早期出现裂缝,就使其不能有效地采用高强度材料,结构自重必然大,从而使其跨越能力差,并且使得材料利用率低。

(2)桥梁的结构对耐久性的影响。桥梁按结构体系分为粱式桥、拱桥、吊桥等等,城市干线上的大型桥梁、大型立交桥,城市地铁轻轨系统等重要基础设施工程结构设计使用年限应为100 年。桥梁的结构设计使用年限,通常应该是使用过程中需一般维护而不需进行大修的期限。当技术条件限制,不能保证结构的所有部件都能达到结构设计使用年限相同的耐久性时,对桥梁的耐久性。每一种结构都有它的优缺点,在我们进行桥梁工程建设时,根据它所在的境条件选择特定的桥梁结构,梁桥一般对地基承载力要求較高,当地基承载力发生变化时梁桥的耐久性将会大幅度降低。

二 简支梁桥梁体常见病害类型

1表层缺陷

钢筋混凝土简支梁桥表层缺陷主要有蜂窝、漏筋、麻面、空洞、磨损、锈蚀、老化、表层成块脱落等类型,具体各类缺陷主要表现在以下几个方面:

(1)蜂窝

1)施工不当所致。混凝土在灌注过程中如果缺乏应有的振捣、以及运输过程混凝土出现离析、支模时模板缝隙不严,使得水泥砂浆流失等都可以造成蜂窝现象的产生。

2)结构设计或材料配比不合理。当钢筋太密、混凝土粗骨料粒径太大或坍落度过小时,都可造成其蜂窝的形成。

(2)漏筋

漏筋的产生很大程度上是因施工质量差所引起,如灌注时钢筋保护层垫块发生位移,钢筋紧贴模板,保护层处振捣不实或漏振等,此外,当梁桥梁体因为外界或自身原因出现裂缝,降雨天气里,雨水浸入梁体裂缝,使得钢筋锈蚀膨胀引起表层大面积脱落,从而促成漏筋现象出现。

(3)麻面

麻面的发生主要是因为施工时采用了表面不光滑的模板,以及模板在湿润时不够充分,造成梁体表面混凝土内的水分被模板吸收,从而使得麻面现象出现。

(4)空洞

其成因可以从结构设计和施工过程中寻求。如果在结构设计时钢筋选配不当,使得钢筋布置过密,则可能造成该病害的产生,同时,在施工时被卡住,又未充分振捣就继续灌注上层混凝土,此外,严重漏浆亦能产生空洞现象。

(5)磨损。该病害的成因大致有三种情况:

1)混凝土强度不足,表层细骨科太多;

2)车轮磨耗;

3)高速水流冲刷,水流中又夹带大量砂石等。

(6)锈蚀、老化、剥落其成因主要有以下几种:

1)保护层太薄:当保护层太薄时,在自然条件下,表层混凝土易发生水化反应,出现碳酸钙粉末或碳酸钙晶体,从而失去表层的保护作用,致使保护层剥落,进而出现钢筋锈蚀现象。

2)结构出现裂缝时,雨水浸入裂缝内部,使得钢筋发生化学及物理反应,从而也出现锈蚀。

3)钢筋锈蚀膨胀引起剥落。

4)严寒地因冰冻及干湿交替循环作用。

5)有侵蚀性水的化学侵蚀作用。

(7)表层成块脱落

主要是由于外界作用所致,如车辆撞击、船舶或第5期王国秋:浅析钢筋混凝土简支梁桥梁体病害及维修方法其他坚硬物体的撞击等。

2结构裂缝

(1)网状裂缝

此种裂缝能发生在各种跨度的梁上,裂缝比较细小,宽度约0.03~0.05mm,用手触及有凸起感觉,其多为混凝土收缩所引起的表面龟裂,即当混凝土表层水分损失快,内部损失慢,产生表面收缩大内部收缩小的不均匀收缩,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土承受拉力,当表面混凝土受的拉力超过其抗拉强度时,产生龟裂,进一步致使网状裂缝出现。

(2)下缘受拉区的裂缝

此种裂缝多发生于桥梁跨中部,梁跨度越大,裂缝越多,其自下翼缘向上发展,至翼缘与梁肋相接处停止,裂缝间距约0.1~0.2m,宽度约为0.03~0.1mm,其多为混凝土收缩和梁受扰曲所致。

(3)腹板上是竖向裂缝

该裂缝为最常见也较为严重的一种裂缝。当跨径大于12m时,其裂缝多处于薄腹部分,在梁的半高线附近裂缝跨度较大,一般在0.15~0.3mm;当梁跨径小于lOm时,其裂缝较细小,且多数裂缝系由梁肋向上延伸,越上越细,上端未到腹板顶部,其成因多系设计不当、施工质量差、养护不及时或温度及环境条件不良的影响所致。

(4)腹板上是斜向裂缝

是钢筋混凝土梁中出现最多的一种裂缝,且多在跨中两侧,离跨中越远倾斜角越大,反之越小,倾斜角在15°~45°之间,第一道裂缝多出现在距支座0.5~1.0m处,裂缝宽度一般在0.3mm以下,该种裂缝的产生多为设计上的缺陷,即主拉应力较计算大,使得混凝土不能负担而导致裂缝产生,而施工不良又会加快裂缝的产生和发展。

(5)梁侧水平裂缝。该种裂缝多因施工不当引起,如分层灌注时,间隔的时间太长等。

(6)梁底纵向裂缝。该种裂缝多因混凝土保护层过薄或掺人氯盐等速凝剂所致。

三 简支梁桥梁体常见病害的维修方法

1常见的维修方法有

(1)梁(板)体混凝土的空洞、蜂窝、麻面、表面风化、剥落等应先将松散部分清除,再根据情况用高标号混凝土或水泥砂浆填补。

(2)梁体若出现漏筋或保护层剥落等现象,应先将松动的保护层凿去,并将钢筋锈迹清除,如损坏面积不大可用环氧砂浆修补,如损坏面积过大,可喷射高标号水泥砂浆修补。

(3)钢筋混凝土简支梁产生裂缝时,按下列方法进行处理:

①当裂缝宽度大于限值规定时,应采用压力灌浆法灌注环氧树脂胶;.

②如裂缝发展严重时,应查明原因,按照不同情况采取加固措施,并加强观测。

四结语

通过对钢筋混凝土简支梁体的常见病害及维修方法的分析,我们可以看到,一座桥梁的病害成因涉及到许多方面的因素,诸如设计、施工、监理以及养护等,因此,要使得病害减轻包括以下几个方面:紧抓设计环节,好的设计是桥梁是否成功的基本保证,没有好的设计方案,就不可能有高水平、现代化的桥梁。组织和管理好施工的各个环节。因为桥梁质量的好坏不是靠一时的好坏来衡量,而是环环紧扣的,只要一个环节出现问题,则引起其他环节病害的发生,因此,施工单位要具有良好的施工水平和职业道德,同时,监理单位要做好监督管理,认真管理施工单位。加强养护和维修。要积极做好养护工作及时发现桥梁的病害,并分析其可能成因,在了解成因的基础上采用有效的维修措施,减轻或消除病害。

参考文献

1曾广平 桥梁加固维修技术的应用[J].中小企业管理与科技(上旬刊) ,2009(07 )

2付文科 浅谈混凝土梁桥常见病害的养护维修[J].黑龙江科技信息,2011(23 )

3徐福平 浅谈关于桥梁的日常养护及维修与加固的几点体会[J]. 今日科苑,2009(22 )

4孙宇晨 既有公路桥梁病害分析及加固研究[J]. 中国新技术新产品,2011(08)

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