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道路桥梁的常见结构病害及加固技术初探

2018-07-27张军光

中国科技纵横 2018年10期
关键词:加固技术道路桥梁

张军光

摘 要:本文首先分析了道路桥梁中常见的结构病害,例如路基的不均匀沉降、铺装层有裂缝出现、承载梁的端头出现局部破损、桥梁的剥蚀和混凝土的碳化等问题。随后分析了道路桥梁的加固技术,包括桥面的加固技术、预应力加固技术、截面加固技术、灌封胶灌注技术、碳纤维加固技术、外包裹材料加固技术等,希望能给相关人士提供一些参考。

关键词:道路桥梁;结构病害;加固技术

中图分类号:U445.7 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2018)10-0102-02

近年来,随着我国社会经济的不断发展,我国对道路桥梁等基础设施的建设工程的重视程度越来越高。为了提高道路桥梁的耐久性和安全性,保证我国道路运输事业能够平稳健康发展,需要及时对道路桥梁中的结构病害进行及时的防治,提高道路桥梁的加固技术水平。

1 道路桥梁中常见的结构病害

1.1 路基的沉降

桥面的受力对道路桥梁的路基有着重要的影响,当出现路基不稳的状况时,路面和桥面也会受到相应的影响。从相关的调查来看,地基的沉降主要是由以下几点因素造成的,首先是在建设道路桥梁工程之前,相关的技术人员没有仔细地考察审核施工地区的实际状况,尤其是对施工地区的地质水文情况没有进行仔细的核查,从而造成收集的相关数据出现疏漏,数据的不准确最终会影响工程方案的设计,在正式进行工程建设后,就会产生一系列同设计方案不符合的问题,使道路桥梁的工程建设和实际环境出现差别,道路桥梁的建设工程出现质量问题,就会影响道路工程的安全性能。在现实的道路桥梁施工过程中,由于工程的施工环境较大,因而现场的施工人员大多是没有接受过太多文化教育的农民工们。这一部分的施工人员相对来说文化素养较低,从而影响了设计人员施工方案的具体落实情况,从而对道路桥梁的实际施工造成一定的影响,为工程的整体建设埋下一定的安全隐患。最后是在实际的施工过程中,施工人员没有对施工材料进行合理的分配利用,在使用前也没有制定详细的定量要求和使用计划,从而影响到工程的实际建设工作。

1.2 铺装层有裂缝出现

道路桥梁经过了长期的运营和施工过程,道路桥梁的结构也被长时间地暴露在环境中。同时,自然环境的降雨、降雪、大幅度的气温变化等因素都会影响道路桥梁中的铺装结构,从而使桥梁的铺装层出现裂缝。除此之外,道路桥梁工程经过长期的运营过程,由于经历了不均匀负载的长期作用,也会使道路桥梁工程出现裂缝。同时由于社会经济的发展,车辆的负载能力也逐渐提高,有的企业为了节约运输成本,经常会让运输车辆负载超重,这一问题也是致使道路铺装层出现裂缝的原因。此外还有其他许多因素会造成铺装层出现裂缝,例如施工护理维修工作的不到位、混凝土的配合比例出现差错等原因也会使道路桥梁的铺装层出现裂缝。道路桥梁结构的建设主要是利用混凝土来浇筑,如果浇筑的材料出现问题,就会影响道路桥梁的整个结构层。

1.3 承载梁端头出现局部破损

在道路桥梁的施工过程中经常会出现承载梁端头出现局部的破损问题,具体的形成原因有以下几点,首先是在设计阶段,道路桥梁工程就出现了失误,特别是在计算伸缩缝时,如果出现计算失误,就会导致梁端头的损坏。其次,在施工结束,道路桥梁进行正式运营后,由于荷载对伸縮缝的反复碾压,也会对伸缩装置造成影响。最后,是施工过程中伸缩缝的施工没有得到有效的控制,从而对梁端头的负载造成一定的影响。因此,面对上述问题,相关施工人员要加强对桥梁端头施工质量的重视,提高伸缩缝的使用效果。

1.4 桥梁的剥蚀和混凝土的碳化

由于受到人为因素和地理环境的影响,路桥工程经常会出现剥蚀问题,例如工程的表面出现掉皮或存在蜂窝面的问题,都会导致路桥工程的剥蚀问题,不但会影响工程的美观性,还会腐蚀路桥结构,从而造成安全问题。由于混凝土经过长时间同空气的接触,就会出现混凝土碳化的问题。造成混凝土碳化的主要原因是空气中的二氧化碳会和混凝土中的氢氧化钙产生一定的反映,同时生成碳酸钙。这种物质的出现会使混凝土的pH值逐渐降低,从而使混凝土变成酸性,加快钢筋的腐蚀速度。

2 浅析道路桥梁加固技术

2.1 桥面加固技术

一般桥面的加固技术主要有三种方式,分别是补强层加固技术、混凝土面板的重新浇筑以及局部凿补修复技术。局部凿补修复技术比较适用于桥面铺装层的碎裂和脱落的情况,在修复过程中,相关人员要先对铺装层进行凿毛处理,并清理落下的松散物,确保结构内部的骨料能够露出来。随后,施工人员还要使用混凝土和水泥进行修补。在修补过程中可以用粘结材料或是标号相同的水泥来进行涂刷,从而提高混凝土的黏结性。至于混凝土面板的重新浇筑比较适合严重破损路面层的修复工作。如果局部修补技术不能对工程的铺装层进行加固,就需要将道路上的铺装层全面拆除,随后在重新浇筑混凝土。至于桥面的补强层加固技术比较适用于剥离层的复原和裂缝的修补工作,通过实施相关的加固技术不仅能够加强梁板的抗压能力,还能提高桥梁的承载力,增加工程的使用期限。

2.2 预应力加固技术

混凝土受弯构件中经常会使用到预应力加固技术。当桥梁道路受到的负载过重或是预应力的作用,桥梁的内部结构就会出现轴向力。由于受到拉杆的牵引,就会增加结构面向中心的压力。相关作用力则可以有效降低负载过大对桥梁结构的影响[1]。由此,也就可以提高结构的抗压能力。同时,随着压力的传递,桥梁的稳定性也逐渐提高,从而在最大范围内降低裂缝的影响。预应力加固技术是道路桥梁病患工程中常见的加固技术,主要应用于桥梁结构外的钢束张拉问题中。在实际设计过程中,经常把桥梁本身和钢束锚固设置在不同的区域,在桥梁的体外或是体内设置转向块,转向块一般都会使用钢材和混凝土进行制作。

2.3 截面加固技术

随着我国经济水平的不断提高,道路桥梁的建设也得到了前所未有的发展,但其中部分道桥的荷载存在部分问题,只能满足修建时期的需求,无法达到新时代道路交通的承载水平,主要表现为承载能力较低、荷载不足等问题,从而造成道桥结构病害的发生,变成危桥。具体的形成原因则是在路桥工程建设初,钢材的数量没有达到标准以及截面的尺寸超出标准规定等因素,从而使其不能满足现阶段的交通运输需求。针对上述问题,可以通过桥路结构的截面加固技术来进行维修工作[2]。具体方法包括扩大锚喷凝土厚度、增加桥面板的厚度、加大受力钢筋的截面、增大主梁的混凝土截面等措施。

2.4 灌封胶灌注技术

如果道路桥梁的主体结构产生了变形等问题,或是结构出现了裂缝,就会降低桥梁工程的载重能力,在这种情况下就需要使用灌封胶灌注技术来加固桥梁的结构[3]。在正式施工之前,首先要全面检查受损的桥梁,找出路桥结构产生病害的准确位置和具体的产生原因,从而保证制定加固方案的合理性。如果路桥的主体结构存在承载力不足的问题,可以使用灌封胶对主体结构进行灌注处理,同时还要使用粘结钢筋加固和预应力加固技术对结构主体进行加固工作,从而增强路桥主体结构的抗压力和承载力。

2.5 碳纤维加固技术

随着我国科学技术水平的提高,道路桥梁的修复技术也得到了全面的发展。其中碳纤维加固技术的诞生促进了道桥施工水平的有效提高,提高了道桥工程的整体质量。碳纤维加固技术具有稳定性佳、承载力强、耐受性强、强度高以及对气候变化的良好适应性等特点。因此在道桥病害加固工程中具有十分突出的效果。这种技术的原理主要是将碳纤维材料制成相关的布料,利用糊树脂等方法对材料进行浸泡后,粘贴到道桥的结构表面。

3 结语

综上所述,道路桥梁的加固技术和常见的结构病害在现阶段的探讨,对促进我国道路运输可持续发展具有重要的意义。道路桥梁常见结构病害的防治有利于减轻对道路桥梁的影响,从而增加道路桥梁的安全性和稳定性。道路桥梁的有效维护能够提高道路桥梁的使用寿命,减少安全事故的发展,是群众安全出行的保障。

参考文献

[1]肖俊.浅谈道路桥梁的常见结构病害及加固技术[J].城市建设理论研究(电子版),2017,(36):148.

[2]蒋越群.道路桥梁的常见结构病害及加固技术分析[J].低碳世界,2017,(16):192-193.

[3]文元龙.道路桥梁的常见结构病害及加固技术[J].建设科技,2017,(06):110-111.

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