公路橋梁結(jié)構(gòu)性與構(gòu)造性病害及防治
2015-06-18
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，城市交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)規(guī)模及速度也在不斷提升。較之于過(guò)去，城市通行車輛的數(shù)量明顯有所增加，這對(duì)按照傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的城市橋梁提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，城市橋梁老化或磨損現(xiàn)象層出不窮。為了保證城市交通系統(tǒng)的正常運(yùn)行，就必須針對(duì)市政橋梁結(jié)構(gòu)性和構(gòu)造性病害進(jìn)行有效防治。
一、市政橋梁結(jié)構(gòu)性和構(gòu)造性病害及原因分析
1、市政橋梁的結(jié)構(gòu)性病害市政橋梁的結(jié)構(gòu)性病害是指由于市政橋梁的結(jié)構(gòu)受到外界重物（包括通行車輛同時(shí)過(guò)橋的數(shù)量增多、持續(xù)時(shí)間常等）的壓力，導(dǎo)致橋梁的整體結(jié)構(gòu)受損而承載能力下降的支撐性病害。當(dāng)然，橋梁的結(jié)構(gòu)性病害不僅僅在于此，它還包括地震、積雪等自然災(zāi)害以及橋下船舶的碰撞和其他外力對(duì)橋體的撞擊等原因。城市橋梁結(jié)構(gòu)性病害的最大特點(diǎn)在于受害后橋體會(huì)出現(xiàn)明顯的表征，比如橋體出現(xiàn)大面積的裂縫、橋梁的鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)生銹和腐蝕，嚴(yán)重的會(huì)出現(xiàn)橋面裂痕或斷裂等，如果不及時(shí)修復(fù)，將會(huì)造成難以預(yù)計(jì)的后果。
以上主要是外力對(duì)城市橋梁造成的結(jié)構(gòu)性損害，其實(shí)造成橋梁結(jié)構(gòu)性病害的原因還有橋梁本身建設(shè)用材及設(shè)計(jì)方面的原因?，F(xiàn)在多數(shù)城市交通用橋仍然是早期時(shí)候建設(shè)的，受橋梁建設(shè)的用途和發(fā)展預(yù)期的影響，將之用于現(xiàn)代高速發(fā)展的城市交通運(yùn)行系統(tǒng)，難免會(huì)有捉襟見(jiàn)肋之勢(shì)。超負(fù)荷的交通壓力，造成市政橋梁結(jié)構(gòu)受損不足為奇；同時(shí)，基于當(dāng)時(shí)的建筑水平、建筑條件以及人為因素的影響，在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的使用后，出現(xiàn)城市橋梁結(jié)構(gòu)性病害也是情理之中的事情。
2、 市政橋梁的構(gòu)造性病害市政橋梁的構(gòu)造性病害主要是指城市交通橋梁在使用的過(guò)程中，橋梁的部分輔助性構(gòu)件出現(xiàn)了問(wèn)題或喪失了原有的功能，雖然它不會(huì)造成太大的危險(xiǎn)，但是該橋梁只是停留在能夠湊合著使用的層面。市政橋梁一旦發(fā)生構(gòu)造性病害，橋體的通行舒適度就會(huì)降低，雖然它不會(huì)產(chǎn)生像結(jié)構(gòu)性病害那樣的嚴(yán)重后果，但如果不及時(shí)采取維修措施，就會(huì)“千里之堤毀于蟻穴”，最終演變成結(jié)構(gòu)性病害，造成難以挽回的損失。
城市橋梁的構(gòu)造性病害主要是由于該橋梁在使用過(guò)程中缺乏維護(hù)造成的，多表現(xiàn)為橋梁材料污染受損、橋面破損嚴(yán)重以及橋面裂縫寬度過(guò)大，導(dǎo)致橋面行車顛簸等。一般情況下，這些問(wèn)題很容易被相關(guān)部門忽略，進(jìn)而常年失修，一旦出現(xiàn)嚴(yán)交通事故，才會(huì)意識(shí)到橋梁結(jié)構(gòu)性病害的嚴(yán)重性。
對(duì)于因時(shí)代及技術(shù)原因造成的市政橋梁結(jié)構(gòu)性與構(gòu)造性病害，我們固然不能向歷史追索什么，但我們一定要做好現(xiàn)用橋梁的病害防治工作，同時(shí)也應(yīng)在新建市政橋梁的設(shè)計(jì)和維護(hù)工作中吸取經(jīng)驗(yàn)、取長(zhǎng)補(bǔ)短。
二、市政橋梁結(jié)構(gòu)性和構(gòu)造性病害的防治措施
1、裂縫的防治措施為了防止市政橋梁出現(xiàn)裂縫，可以從兩個(gè)方面下手。第一，要做好結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，要對(duì)最大的橋梁的荷載量進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)橋梁的實(shí)際情況，考慮橋梁的最大荷載量的范圍，然后加強(qiáng)荷載量的設(shè)計(jì)。其次，要加強(qiáng)對(duì)市政橋梁局部應(yīng)力的分析，在配置豎向的預(yù)應(yīng)力鋼筋的同時(shí)，也要布置一定數(shù)量的豎彎縱向束。在結(jié)構(gòu)進(jìn)行初步設(shè)計(jì)時(shí)，要使用平面設(shè)計(jì)的模型，但在階段結(jié)構(gòu)驗(yàn)算階段，必須按照空間模型來(lái)進(jìn)行計(jì)算。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要注意好腹板和底板的厚度。第二，在施工階段，要進(jìn)行嚴(yán)格的原材料選材，嚴(yán)格地按照設(shè)計(jì)規(guī)定的施工要求進(jìn)行施工。對(duì)于現(xiàn)澆部分的腳手支架，在施工之前要進(jìn)行超載預(yù)壓的實(shí)驗(yàn)，以避免出現(xiàn)梁體因支架不均勻下沉，而產(chǎn)生橋梁開(kāi)裂。并且要隨時(shí)進(jìn)行孔道摩阻試驗(yàn)，調(diào)整張拉力。在首次張拉前，要對(duì)孔道的摩阻力進(jìn)行測(cè)試，以確定預(yù)應(yīng)力的損失。
2、橋梁破損的防治措施對(duì)于市政橋梁的破損，應(yīng)當(dāng)首先抓好前期的設(shè)計(jì)工作，保證最小的設(shè)計(jì)厚度，要使厚度盡量均勻，從而使受力狀態(tài)良好。要抓好施工階段的質(zhì)量控制，做好質(zhì)量的管理工作。在橋面鋪裝施工前，認(rèn)真檢查橋梁頂面的高程，注意齒板混凝土的高度。在梁板上，必須進(jìn)行鑿毛處理。必須做好橋面的清理工作，將橋面上的油污、雜物、剩余的混凝土渣進(jìn)行清理。還有要嚴(yán)格按照?qǐng)D紙和技術(shù)規(guī)范的要求進(jìn)行鋼筋的綁扎，綁扎的位置要準(zhǔn)確，之間的間距要均勻，鋼筋放置時(shí)要順直，綁扎要牢固，此外，鋼筋網(wǎng)的整體尺寸和網(wǎng)眼的尺寸和對(duì)角線的長(zhǎng)度都要符合規(guī)范的要求。在橋面進(jìn)行鋪裝澆筑混凝土?xí)r，要分兩幅澆筑。還要嚴(yán)格控制橋面鋪裝的高程和平整度。在澆筑混凝土前，要對(duì)橋面進(jìn)行再次清掃和灑水濕潤(rùn)，保證混凝土的黏性。在進(jìn)行混凝土搗振時(shí)，要配合整平。最后，要控制好施工的時(shí)間，采用覆蓋透水土工織物的方法養(yǎng)生效果最好。
3、橋梁漏水的防治措施當(dāng)橋梁的漏水是由于防水層引起的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員要設(shè)置一層防水層，采用卷材、涂料類防水材料和涂料類和防水砂漿剛性鋪裝橋梁防水材料，水性環(huán)保型橋梁防水涂料是一種水性、無(wú)毒、無(wú)污染、黏結(jié)強(qiáng)度大、彈性非常好、既耐高溫又耐低溫和價(jià)格便宜的新型的橋梁防水材料。設(shè)計(jì)者可以將這些新型的防水材料應(yīng)用于新建的橋梁中，從而實(shí)現(xiàn)良好的防水效果。對(duì)于由于橋梁伸縮縫引起的漏水情況，應(yīng)該在進(jìn)行伸縮縫施工時(shí)，提高伸縮縫周邊混凝土的強(qiáng)度，特別是底板以下的部分，要采用高強(qiáng)度的混凝土。并且要注意及時(shí)清理橋梁伸縮縫內(nèi)的雜物，防止伸縮縫脹裂，保障雨水能夠及時(shí)排出。在維修伸縮縫時(shí)，要采用早強(qiáng)型混凝土，使橋梁不易被軋壞。
4、橋梁鋼筋外露防治措施造成市政橋梁鋼筋外露的主要原因一般是鋼筋的保護(hù)層厚度過(guò)小、鋼筋局部彎曲變形、模板縫隙不夠嚴(yán)密、水泥砂漿流失、混凝土振搗不實(shí)、模板不夠潤(rùn)滑和混凝土產(chǎn)生粘連導(dǎo)致鋼筋保護(hù)層脫落等等。針對(duì)這些原因，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該要保持鋼筋的平直，避免鋼筋的局部彎曲變形，確保鋼筋保護(hù)層厚度適宜，盡量減少模板的縫隙，防止水泥砂漿的流失，加強(qiáng)混凝土的振搗，避免出現(xiàn)孔洞或蜂窩，認(rèn)真涂抹隔離劑，防止模板與混凝土粘連。
5、橋梁鋼筋生銹和腐蝕防治措施加強(qiáng)對(duì)橋梁鋼筋生銹和腐蝕的防治措施，首先應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)原材料的選擇，正確選擇水泥的品種，保證工程的耐久性。對(duì)于混凝土中所采用的粗細(xì)材料，應(yīng)該保證致密，同時(shí)控制材料的吸水率和其他雜志的含量，確保材質(zhì)的質(zhì)量?；炷恋陌韬霞梆B(yǎng)護(hù)用水，要考慮其對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響，做好水灰比的計(jì)算，提高養(yǎng)護(hù)用水的質(zhì)量，不用海水和其他鹽度比較高的水拌合混凝土。對(duì)于在攪拌混凝土過(guò)程中摻入的外加劑，要對(duì)外加劑中的氯鹽的含量進(jìn)行檢測(cè)，選擇使用氯鹽含量較低的外加劑。其次，要做好防腐混凝土的配合比設(shè)計(jì)，按設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)或按密實(shí)度的要求進(jìn)行配合比的設(shè)計(jì)，要提高混凝土的密實(shí)性和抗中性化能力。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，可以摻入鋼筋阻銹劑，減少鋼筋生銹和腐蝕。對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土的強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)該不小于c35。對(duì)于后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，應(yīng)進(jìn)行整體制作，不能采用拼裝的構(gòu)件。
總之，市政橋梁病害防治策略是科學(xué)與技術(shù)的完美結(jié)合，同時(shí)也是保障當(dāng)代橋梁建筑行業(yè)科學(xué)化管理的有力抓手。隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快以及人們生活水平的不斷提高（車輛數(shù)量也會(huì)相應(yīng)的增加），必然會(huì)對(duì)市政橋梁帶來(lái)新的挑戰(zhàn)和要求，因此，我們必須堅(jiān)定創(chuàng)新發(fā)展的理念，充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，對(duì)市政橋梁結(jié)構(gòu)性與構(gòu)造性病害及防治策略進(jìn)一步研究，以期為我國(guó)的橋梁建筑事業(yè)做出更大的貢獻(xiàn)。
