探討道路橋梁的結(jié)構(gòu)病害以及加固
2015-04-02
道路橋梁作為重要的交通樞紐，其安全問(wèn)題在近年來(lái)受到廣泛的關(guān)注。道路橋梁一般由路基、路面、隧道和橋梁等工程設(shè)施組成，在使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)下沉、裂縫等結(jié)構(gòu)問(wèn)題，需要進(jìn)行加固處理以保證使用的安全。
一、道路橋梁結(jié)構(gòu)病害的原因
道路橋梁結(jié)構(gòu)在使用中需要承載巨大的重力，因此對(duì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和承載能力的具有很高的要求，道路橋梁出現(xiàn)結(jié)構(gòu)病害的主要原因有以下幾個(gè)方面：橋梁的混凝土自身存在缺陷，混凝土的使用不合格或者在施工中出現(xiàn)違規(guī)操作，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降，出現(xiàn)裂縫和鋼筋銹蝕等問(wèn)題；道路橋梁設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)未來(lái)的交通流量估計(jì)不足，道路橋梁的荷載設(shè)計(jì)不足，造成橋梁在使用過(guò)程中的嚴(yán)重超載，加速了道橋的損壞；道橋結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)所采用的板橋結(jié)構(gòu)不合理等問(wèn)題造成橋梁的機(jī)構(gòu)在使用中容易出現(xiàn)變形；道路橋梁在施工過(guò)程中，沒(méi)有按照設(shè)計(jì)規(guī)范和技術(shù)要求進(jìn)行施工，導(dǎo)致問(wèn)題隱患；道路橋梁的地質(zhì)條件較差，在設(shè)計(jì)施工對(duì)地質(zhì)的勘察和處理不當(dāng)，軟土、凍土、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害一旦出現(xiàn)，對(duì)道路橋梁的損失非常嚴(yán)重；自然災(zāi)害也是導(dǎo)致道橋病害的一大原因，地震、臺(tái)風(fēng)、洪水等自然災(zāi)害對(duì)道橋的破壞很大，在實(shí)際的設(shè)計(jì)和施工中可以根據(jù)實(shí)際情況對(duì)道橋進(jìn)行加固處理，預(yù)防自然災(zāi)害的損害。
二、常見(jiàn)的道路橋梁結(jié)構(gòu)病害類(lèi)型
1、裂縫
現(xiàn)代橋梁建筑普遍采用鋼筋混凝土澆灌的方式建造，裂縫是混凝土工程最常出現(xiàn)的問(wèn)題之一。裂縫的出現(xiàn)會(huì)致使混凝土的強(qiáng)度降低，承載力減弱，在橋梁荷載較大時(shí)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果，造成人員安全和經(jīng)濟(jì)的巨大損失。道路橋梁出現(xiàn)裂縫的原因很多，總結(jié)起來(lái)大體上可分為以下幾種：一是施工過(guò)程中造成的質(zhì)量隱患。如使用的原材料不合格，水泥的標(biāo)號(hào)低，或長(zhǎng)時(shí)間放置而水泥變性；施工操作不規(guī)范，特別是在澆筑過(guò)程中澆筑不均勻致使混凝土整體結(jié)構(gòu)不平衡；在澆筑后沒(méi)有及時(shí)的保養(yǎng)，雨水和氣溫等外界因素影響澆筑結(jié)果等。
2、鋼筋銹蝕
現(xiàn)代橋梁建設(shè)大量的使用鋼筋來(lái)加固橋體，鋼筋的使用壽命直接影響著橋梁的使用壽命，橋梁鋼筋銹蝕是較為常見(jiàn)的橋梁安全隱患之一。鋼筋銹蝕的原因有很多，如原材料、環(huán)境，其他如鋼筋應(yīng)力的狀態(tài)等因素都會(huì)引起鋼筋的銹蝕。在實(shí)際操作中，引起鋼筋銹蝕的原因很復(fù)雜，道路橋梁鋼筋的防腐工作是一項(xiàng)系統(tǒng)的復(fù)雜的工程。
3、墩臺(tái)基礎(chǔ)病害
道橋的墩臺(tái)作為橋梁的基礎(chǔ)，起到承載橋梁結(jié)構(gòu)和交通荷載的重要作用，受到外界風(fēng)力、地下水、撞擊等因素的影響，容易出現(xiàn)位移和下沉等問(wèn)題，嚴(yán)重影響道橋的結(jié)構(gòu)安全。日益增大的交通流量對(duì)于老舊的道路墩臺(tái)產(chǎn)生的影響很大。
4、主梁裂縫、變形等問(wèn)題
道橋主梁在長(zhǎng)期的使用后，會(huì)在懸臂梁的根部或者錨跨梁的中部等位置出現(xiàn)裂縫。主梁的裂縫變形一般是由于超過(guò)橋梁荷載的大型車(chē)輛經(jīng)過(guò)所產(chǎn)生的，裂縫在遇到雨水時(shí)會(huì)加大雨水到橋梁內(nèi)部混凝土和鋼筋的腐蝕，對(duì)橋梁的結(jié)構(gòu)安全留下安全隱患。
三、道路橋梁結(jié)構(gòu)病害的加固方式
1、加大截面橫面積
加大截面橫面積，即外包混凝土加固法，通過(guò)增加混凝土結(jié)構(gòu)的橫截面積來(lái)增加其荷載能力，起到加固處理的作用。加大橫截面積可以通過(guò)增加主梁的梁肋的寬度和高度以及加厚橋面板來(lái)實(shí)現(xiàn)。加大橫截面積來(lái)進(jìn)行道橋結(jié)構(gòu)的加固的方法，具有工藝簡(jiǎn)單、加固效果好、適應(yīng)性強(qiáng)和施工技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際的工作中運(yùn)用廣泛。
2、橋面鋪裝加固法
重新澆筑混凝土面板、局部的鑿補(bǔ)修復(fù)和橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固是橋面鋪裝加固的主要三種形式。重新澆筑混凝土面板加固法是指將原有的行車(chē)道鋪裝全部拆除，進(jìn)行重新的澆筑施工。這種加固方法主要適用于道路橋梁病害較為嚴(yán)重或者預(yù)期的施工未達(dá)到要求的效果的情況；局部鑿補(bǔ)修復(fù)法是指當(dāng)橋面出現(xiàn)碎裂、脫落等病害時(shí)，對(duì)出現(xiàn)病害的區(qū)域進(jìn)行加固處理。首先是對(duì)破損面進(jìn)行鑿毛，清除脫落的松散物，鑿毛的深度要達(dá)到露出骨料的要求，然后對(duì)修補(bǔ)處進(jìn)行浸濕和采用不同型號(hào)的水泥砂漿進(jìn)行涂刷，以增加混凝土之間的凝聚力；橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法的方法主要是在原有橋面的基礎(chǔ)上重新加鋪一層鋼筋混凝土，不但可以起到對(duì)裂縫、剝離等病害的加固修補(bǔ)，還可以加高梁板的高度，改善橋梁結(jié)構(gòu)的荷載分布，增強(qiáng)其抗彎能力，從而提高橋梁的荷載能力。
3、碳纖維增強(qiáng)塑料加固法
碳纖維增強(qiáng)塑料具有很高的強(qiáng)度，利用專(zhuān)用的樹(shù)脂將碳纖維黏貼于橋梁結(jié)構(gòu)的受拉表面，碳纖維與混凝土結(jié)構(gòu)一起，起到承受荷載的作用，分擔(dān)了混凝土的鋼筋應(yīng)力，從而起到對(duì)道橋的加固處理效果。碳纖維增強(qiáng)塑料加固法具有耐腐蝕、抗疲勞性能良好，可更加受力情況進(jìn)行多層或者多角度的加固，加固不會(huì)對(duì)橋梁的原結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損害，也不會(huì)增加橫截面接和自重等，是較為理想的道路橋梁加固處理技術(shù)。但黏貼樹(shù)脂對(duì)溫度較為敏感，在超過(guò)60℃的溫度中會(huì)出現(xiàn)軟化情況，強(qiáng)度降低，因此在陽(yáng)光直射和橋面溫度可能過(guò)高的地方不宜采用樹(shù)脂作為粘貼劑。
總結(jié)：
道路橋梁由于在施工中留下的隱患和長(zhǎng)期的使用，會(huì)產(chǎn)生一系列的結(jié)構(gòu)病害。作為重要的交通基礎(chǔ)設(shè)施，在管理和維護(hù)中對(duì)常見(jiàn)的道路橋梁結(jié)構(gòu)病害進(jìn)行研究，掌握各種加固處理技術(shù)，才能在實(shí)際的工作中及時(shí)的對(duì)道路橋梁病害進(jìn)行加固處理，保證交通的安全。
