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道路桥梁的常见结构病害及加固技术

2021-09-10刘福磊门登龙

交通科技与管理 2021年8期
关键词:加固技术道路桥梁

刘福磊 门登龙

摘 要:桥梁的结构组成较为复杂,运营环境特殊,易在内外部因素的共同作用下,发生结构受损等异常情况。针对此问题,施工单位需将检测工作落实到位,判断桥梁各结构的质量情况,必要时采取加固措施,使桥梁恢复至正常的运营状态。

关键词:道路桥梁;结构病害;加固技术

0 引言

在交通量不断增加、荷载等级的提高以及外界环境因素的影响下,桥梁会出现各种各样的病害。病害的发生直接影响到桥梁结构的耐久性和安全性,因此加强对病害的监测、及时对病害进行修复,成为当前我国公路养护管理部门的工作重点。

1 道路桥梁的常见结构病害

1.1 高速公路桥梁上部结构病害

高速公路桥梁的上部结构与车辆接触最多,其安全性直接影响高速公路桥梁的结构安全。在日常对高速公路桥梁的安全检查维护过程中,应该将其列为重点管理内容。如果检查不及时就会对桥梁的安全性造成很大影响,严重影响高速公路桥梁的使用年限。其中较为常见的问题是,高速公路桥梁的主梁经常会出现开裂现象,主要是桥梁混凝土结构发生收缩或梁体受到挠曲造成的。这些问题的出现会导致高速公路桥梁发生安全问题,特别是混凝土的剪力过大,造成支座两侧出现一些缝隙,给混凝土浇筑的桥梁安全带来隐患,导致主梁发生开裂现象。

1.2 高速公路桥梁下部结构病害

桥梁下部结构中,盖梁是经常发生病害的构件。盖梁作为桥梁梁体部分的重要支撑,会起到关键的作用,能够为高速公路桥梁的安全起到重要的保护作用。盖梁的结构受力相对比较简单,只是受到重力的影响,特别是受到剪力和轴力的影响。常见的问题是发生氧化腐蚀和裂缝,会对桥梁的安全性构成重大隐患。墩台也是经常发生病害的构件。墩台的主要作用是将高速公路桥梁的结构荷载传递给地基,保证桥梁基础结构的稳固。墩台在实际的使用过程中,经常会受到天气、温度等自然条件的影响,发生腐蚀和损坏等问题,对桥梁的安全使用造成影响。

1.3 道路桥梁钢筋锈蚀

钢筋是道路桥梁中的重要支撑结构,在我国的道路桥梁施工中,会使用到大量的钢筋,而钢筋会经过长时间的使用后,会出现钢筋锈蚀的病害。造成钢筋氧化病害的主要问题是钢筋周围的氧化物不断增加,会加速钢筋周围混凝土的膨胀速度,混凝土在不断积聚的压力作用下,就会出现裂缝问题,使钢筋暴露在空气之中,空气中的水分就会逐渐与钢筋发生氧化反应,当氧化反应达到一定程度后,钢筋的强度和质量就会明显下降,钢筋的抗压能力、抗弯曲能力都会有不同程度的降低,严重时钢筋还会断裂,无法对道路桥梁进行支撑,最终导致道路桥梁坍塌,引发严重的危害。钢筋锈蚀是道路桥梁养护中常见的病害,需要养护和维护人员给予高度的重视,加强对钢筋结构的养护,保证钢筋结构的质量。

1.4 桥梁墩台病害问题

桥梁墩台病害也是道路桥梁常见的病害类型之一,主要是因为水文条件变化或季节交替而发生的基础性病害,还会因为车流量过大,桥梁墩台承受的应力分布不均匀而造成桥梁墩台出现裂缝。桥梁墩台施工时质量达不到标准,或缺乏科学合理的设计,也会导致桥梁墩台出现多种基础性病害。桥梁墩台出现病害之后,桥梁墩台的承重能力就会大打折扣,无法承载道路桥梁自身重力和车辆的压力,最后导致道路桥梁出现坍塌等问题,是危害道路桥梁的主要病害。

2 加固技术

2.1 增加鋼筋混凝土悬臂挑梁

在公路桥梁的改建方法中,增加钢筋混凝土悬臂挑梁是最为基础的一项改建方法,它可以和其他的桥梁加固方法一起并行使用,使功效呈数倍增加。在旧公路桥梁整体结构正常的基础上,在达到改建基本提载准求时,可以对桥梁主要承重结构的上部位置进行科学合理的加固处理。不仅如此,需要对其旧桥桥面的铺装层进行不断的钢筋混凝土强化处理。在此基础上,增设人行道和车辆行驶道的悬臂板,再将人行道板和栏杆进行安装,以此来实现桥面宽度的增加。增加钢筋混凝土悬臂挑梁的改建方法主要适用于梁式桥和拱式桥,通常利用此种方法对桥面进行一定的拓宽,但改建方法的主要优势是其桥墩无需拓宽,减少了工作量,显著提高工作人员的工作效率。

2.2 增加边梁、边拱

在公路桥梁的改建加固过程中,桥梁一侧的栏杆和人行道板彻底拆除之后,要想真实有效地实现公路桥梁的拓宽,则需要在一侧设置边梁。对于新桥梁和旧桥梁之间的连接结构来说,承受的压力有限,仅能承载自身重力、人群荷载和人行道恒载,并且不会受到就公路桥梁性能的影响。要想保证公路桥梁在拓宽时安置新增梁,桥墩顶宽度扮演着重要的角色,只有对其进行科学合理的测量和分析,倘若此改建方法不可实行的话,则需要对盖梁进行一定的拓宽处理。

2.3 直接加固

桥梁的运营环境复杂,合理采取加固措施有利于维持桥梁的稳定性。直接加固是较为基础的方法,该方法以混凝土构件的实际特点为立足点,向该处增添与原结构材料相兼容的材料,通过新增材料的作用提高混凝土的稳定性。在直接加固的方法体系中,粘贴钢板是重要方法之一,其利用适量的建筑结构胶,将合适尺寸的钢板粘贴在混凝土结构上,以提高混凝土的承载能力。

2.4 加强桥梁改建工程

随着交通量的不断加大,改建危桥工程逐渐成为养护桥梁工程的工作重心。随着桥梁养护管理部门对危桥改造工程的资金注入,桥梁养护技术水平也得到了提升。应合理利用旧桥资源,联合路网对不符合交通量且处于交通枢纽部位的危桥进行改造。为降低成本,在不污染环境的情况下应优先考虑对旧桥进行加固,如因桥梁结构引起的桥梁荷载过低则应考虑拆除重建。旧桥加固过程中工作难度比较大,需要结合技术发展情况选择施工工艺,同时减少对原有结构质量安全的损失,加大对原结构的利用率,改善其结构的耐久性,并增加承载能力,使得承载能力符合现有交通量,减少安全事故。

2.5 补强层加固

适度铣刨原桥面,将杂物清理干净后加固钢筋,再于该处组织新铺作业,形成新的完整桥面结构。铣刨的深度以钢筋可完全露出为宜,若存在钢筋数量不足的情况,需加筋;在钢筋表面涂抹适量的植筋胶,可改善施工条件,保证了钢筋与混凝土的充分混合。补强层加固施工采用的是具有良好的韧性和抗裂性的纤维混凝土,施工内容简单、质量可控,可取得较好的加固效果。

2.6 加强预防性养护维修

预防性养护维修是指对早期病害进行维修处理,避免病害的继续发展,较为常见的处理技术是微表处技术,主要技术原理是利用高分子改性乳化沥青、矿料等物质,按照一定的配比进行调试,混合物质直接铺设在路面上,可以快速的与原路面黏合。对路面整体的防水性和抗滑性都有很大程度的提升,以确保高速公路桥梁路面裂缝处理的有效性。

3 结束语

桥梁工程维修加固与养护技术是桥梁管理中非常重要的一部分,是确保桥梁承载能力、降低桥梁安全隐患的重要手段。所以应重视桥梁工程维修加固与养护工作,提高养护人员专业性,投入更精准的桥梁养护设备,学习并分析先进养护技术,结合实际情况对桥梁进行合理化养护,提高桥梁使用年限和承载能力,大幅提升我国桥梁工程的维修加固与养护技术。

参考文献:

[1]贾莎莎.桥梁工程的维修加固与养护策略分析[J].工程建设与设计,2018(11):160-161+164.

[2]李文军.桥梁工程的维修加固与养护[J].科技传播,2013(18):141+118.

[3]张帅民,张剑.桥梁工程的维修加固与养护[J].黑龙江科技信息,2013(33):204.

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