大型橋梁結(jié)構(gòu)潛在的病害及加固處理
2015-09-07
隨著社會競價的快速發(fā)展，我國公路橋梁建設(shè)的要求和標準也是越來越高，尤其是大型橋梁建設(shè)更是要求更高。但是大型橋梁對建設(shè)技術(shù)、施工、監(jiān)理等的要求很高，在施工過程中稍有不當便可能留下病害隱患，這些病害隱患如果不能及時的進行加固處理，不僅會影響到大型橋梁的美觀，更可能影響到橋梁工程的建設(shè)質(zhì)量和使用安全。這就要求施工人員建成以后要求橋梁的使用狀況進行詳細的調(diào)查了解，掌握這些潛在病害的基本情況，并詳細分析病害形成的原因，針對具體的病害的具體情況制定詳細的加固方法，只有這樣才能保證大型橋梁的使用安全。
1.大型橋梁潛在病害分析
最近幾年我國修建的大型橋梁多為大跨度混凝土橋梁，這種結(jié)構(gòu)的橋梁在使用過程中會出現(xiàn)諸如橋梁鋪裝開裂、伸縮縫損害等潛在的病害，這些病害雖然短時間內(nèi)對橋梁運營安全影響不大，但是長此以往勢必會對橋梁的使用安全造成嚴重影響
1.1橋梁鋪裝病害及原因
橋梁鋪裝病害可以說非常常見，這種病害主要表現(xiàn)為較為規(guī)則的縱、橫向裂縫，有的也呈現(xiàn)出不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫，因為非常常見這種病常被人們忽視，但是這種病害對橋梁路面的危害卻非常大。這種病害的陳升主要是因為橋面板的剛度相對不足，在車輛載荷和沖擊載荷的作用下導(dǎo)致橋面板發(fā)生了變形，導(dǎo)致橋面的鋪裝層出現(xiàn)裂縫，這種裂縫在使用中一旦出現(xiàn)裂縫發(fā)展很快。另外一個重要的原因是因為鋪裝層與橋面板，以及與橋梁的主體結(jié)構(gòu)上存在變形不協(xié)調(diào)的問題，橋梁產(chǎn)生附加內(nèi)力導(dǎo)致鋪裝層出現(xiàn)裂縫問題。盡管現(xiàn)在人們已經(jīng)深化了對鋪裝層裂縫的認識，但是在實際設(shè)計施工中還是存在配筋量偏小、鋼筋直徑過小的問題。這種病害對大型橋梁的安全運營將會產(chǎn)生重要影響，一方面裂縫的存在會導(dǎo)致車輛沖擊載荷對鋪裝層的破壞進一步增大，進而對橋梁的其它構(gòu)件造成破壞，而一旦遭到破壞橋面的防水層也會失效，雨水會隨著裂縫深入到主梁當中，銹蝕主梁受力鋼筋，對橋梁的使用壽命和安全造成嚴重影響。
1.2伸縮縫病害及其產(chǎn)生的原因
伸縮縫病害也是大型橋梁的一個潛在的病害，這種病害相對上一種病害更加隱蔽，不容易被發(fā)現(xiàn)。伸縮縫損害產(chǎn)生的原因是多種多樣的，一般來說設(shè)計過程中設(shè)計不當或者造型不當，如果設(shè)計伸縮縫與實際伸縮量要求不符，橋梁建成以后在使用過程中就會產(chǎn)生伸縮縫。而在施工過程中，如果橋墩臺施工或者梁板預(yù)制尺寸達不到設(shè)計的標準和要求，導(dǎo)致實際半段預(yù)留空隙與設(shè)計間隙嚴重不符，也可能引起伸縮縫損壞。而在一些橋梁工程當中使用的是板式伸縮縫的設(shè)計方式，這種伸縮對施工的精確度要求較高，如果施工誤差超出了設(shè)計范圍，或者橡膠板本身受到破壞，會導(dǎo)致伸縮縫處嚴重跳車，而伸縮裝置混凝土施工過程中如果沒有按照設(shè)計順序進行，而是先于兩端瀝青混凝土公路路面層施工，會導(dǎo)致伸縮縫尾端跳車嚴重。此外，伸縮縫材料的質(zhì)量也會影響到伸縮縫的實際上使用。伸縮縫處的病害輕則影響橋梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量，重則會對橋梁主體早場嚴重破壞。
1.3鋼筋銹蝕病害及其產(chǎn)生的原因
鋼筋銹蝕也是大型橋梁當中一個比較嚴重的潛在病害，由于鋼筋都是在混凝土里面，所以是否存在銹蝕、銹蝕的程度如何都不能通過肉眼直接的觀測出來，可以說鋼筋銹蝕病害及其穩(wěn)定。引起鋼筋銹蝕的原因也有很多，其中環(huán)境對鋼筋的比較明顯，如海洋環(huán)境、大氣中的酸性氣體和雨水、濕熱環(huán)境等等都是誘發(fā)鋼筋銹蝕的客觀因素。這一點在我國南方地區(qū)表現(xiàn)的最為明顯，南方地區(qū)工業(yè)比較發(fā)達，導(dǎo)致酸雨問題日益嚴重，加上抄起的氣候可以說為鋼筋銹蝕提供了所需的外部環(huán)境條件。而在我國北方地區(qū)，為了防止橋面結(jié)冰一般會在橋面上撒鹽，一旦這寫富含CI-的鹽水滲透到鋼筋混凝土的內(nèi)部，也會造成鋼筋銹蝕。一旦鋼筋出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，銹蝕部分的體積將膨脹到原來體積的10倍以上，這樣就會對周圍混凝土早場擠壓，進而導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)開裂、剝蝕等現(xiàn)象，導(dǎo)致橋梁的結(jié)構(gòu)承載能力下降，進而影響到橋梁的使用和運營安全，這就要求必須對鋼筋銹蝕的地方進行必要的加固維修處理。
2.大型橋梁結(jié)構(gòu)潛在病害的加固處理
針對前述存在的問題，必須采取針對性的措施對出現(xiàn)病害的橋梁進行必要的加固處理，結(jié)合現(xiàn)有的一些加固處理技術(shù)以及筆者在這方面的經(jīng)驗，筆者認為在加固處理當中應(yīng)該注意以下幾點：
2.1橋面病害的加固處理方法
在橋面病害的加固處理上一般來說有三種方法，也就是局部修復(fù)鑿補法、重新澆筑混凝土法和橋面補強層加固法等等。第一，局部修復(fù)鑿補法也就是將出現(xiàn)裂縫的混凝土鋪裝層表面鑿毛，在深度上以露出骨料為準，鑿毛以后要用清水沖洗干凈斷面并充分潤濕，然后在鋪上相同標號的水泥砂漿，然后在容許的范圍之內(nèi)加鋪一層2厘米左右的混凝土鋪裝層，以達到局部加固修復(fù)的目的。第二，新澆筑混凝土法，這種方法適合鋪裝層破壞比較嚴重的情況下，已經(jīng)無法使用局部修復(fù)的方法解決鋪裝層的裂縫問題，此種情況下必須重新澆筑新的混凝土橋面板，才能解決鋪裝層的裂縫問題。在重新澆筑的時候需要將就的鋪裝層全部拆除干凈，再將表面清掃干凈，為了保證澆筑質(zhì)量可以適當?shù)募右恍┒啼摻睿蛘吲渲靡粚愉摻罹W(wǎng)，以提高鋪裝層的硬度和強度。第三，橋面補強層加固法是一種較為簡便的施工方法，這種方法是在舊橋面板上加鋪一層鋼筋混凝土補強層，以加強鋪裝層的強度和硬度，解決已經(jīng)出現(xiàn)的橋面板裂縫問題，主要適用于已經(jīng)出現(xiàn)的比較嚴重的裂縫和玻璃等病害情況。
2.2伸縮縫破壞的維修方法
伸縮縫的維修相對來說比較麻煩，對于伸縮縫的破壞一般要針對不同伸縮縫材料使用不同的修復(fù)方法，才能真正解決伸縮縫的破壞問題。第一，對于U形鋅鐵皮伸縮縫，當發(fā)現(xiàn)鋅鐵皮伸縮縫出現(xiàn)老化、開裂和斷裂的時候，就需要先拆除損壞的伸縮縫，更換新的伸縮縫。如果發(fā)現(xiàn)軟性填料有老化脫落的現(xiàn)象，要先清除干凈縫隙當中的泥土，然后才能填充新的軟性材料。第二，鋼板伸縮縫的維修，鋼板伸縮縫在長時間使用過程中不可避免的灰出現(xiàn)變形，螺栓脫落等問題，對于這些問題如果已經(jīng)不能正常運行，也需要及時拆除并更新新的伸縮縫，如果發(fā)現(xiàn)鋼板與角鋼焊接破裂的時候，應(yīng)該先清除污垢然后在進行重新焊接。對于橡膠伸縮縫的老化，脫落等問題也要進行及時的更換，但是在施工過程中要盡量縮短工期，減少對橋梁通車的影響。
2.3鋼筋銹蝕的加固維修
在處理鋼筋銹蝕病害上一定要慎重一些，維修過程中要避免二次破壞。在這一方面施工人員要先鑿除松脫、剝離已經(jīng)銹蝕損害的混凝土，然后在對已經(jīng)生銹的鋼筋做除銹處理，在除銹過程中要先將混凝土表面做防銹處理，主要是以涂抹環(huán)氧膠液粘結(jié)劑等方式。同時對橋梁當中裸露的鋼筋做相應(yīng)的防滲、防銹處理，避免外部環(huán)境因素對鋼筋的影響。
總之，對于大型橋梁當中橋梁結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的一些潛在病害，雖然出現(xiàn)的時候不易被人發(fā)現(xiàn)，沒有引起足夠的重視，但是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)必須對其做相應(yīng)的處理，減少對大型橋梁結(jié)構(gòu)的和運行安全的影響。
