劉文杰
摘 要 公路橋梁由于設計、施工和超載超限等各種原因,在使用一段時間后,會不同程度出現(xiàn)一些病害,需要維護單位采取適當?shù)奶幚碛枰跃S護,以延長橋梁的使用壽命。本文分析了公路橋梁常見的病害及其成因,提出了處置方法。
關鍵詞 公路橋梁;病害;處治技術(shù)
隨著經(jīng)濟和社會的發(fā)展,公路橋梁廣泛應用于各等級公路上,然而交通量的持續(xù)增加,對公路橋梁的承載力也造成了嚴重的威脅,出現(xiàn)了一些病害,嚴重影響了公路橋梁的穩(wěn)定性和持久性,這就需要采取一定的措施進行檢測和維修,進而保證公路橋梁的正常運行和使用壽命。
1 公路橋梁的常見病害
在公路橋梁的運行中,存在著諸多的問題,對公路橋梁的質(zhì)量存在著嚴重的威脅,影響了使用壽命,一般而言,公路橋梁的常見病害主要有以下幾種:
1.1 橋面
在公路橋梁中橋跨結(jié)構(gòu)是主要的承重結(jié)構(gòu),但是梁和板在長期承受荷載的作用下,導致了各個病害的發(fā)生,如鋼筋的外漏以及銹蝕、混凝土開裂和剝落、混凝土出現(xiàn)裂縫以及斷面破損等。主要表現(xiàn)為這幾個方面:混凝土表面普遍粗糙、不平整,蜂窩、麻面、剝落、破損情況較多;保護層過薄,導致粗骨料及箍筋有外露現(xiàn)象;剝落、鋼筋外露銹蝕且有水漬出現(xiàn)。
1.2 裂縫
裂縫是鋼筋混凝土路橋普遍存在的一種病害。一般裂縫有兩種類型:一種是由于橋梁結(jié)構(gòu)的強度或剛度不足,在外荷載作用下產(chǎn)生的裂縫,有縱向裂縫和橫向裂縫之分;另一種是由于施工質(zhì)量不好而出現(xiàn)的裂縫。根據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示,隨著使用年限的增長,絕大多數(shù)構(gòu)件均會出現(xiàn)不同程度開裂,裂縫分布范圍較廣,其寬度遠遠超過規(guī)范所規(guī)定的容許范圍。
1.3 支座
梁式橋支座發(fā)揮了重要的作用,不僅能夠承載上面的重量,還可以將交通的負荷傳遞給下面的部位,從而實現(xiàn)了梁體所必須的變形,但是在支座中經(jīng)常出現(xiàn)一些病害,如構(gòu)件裂痕、錨栓切斷、底板混凝土碎裂,這些問題都會導致上下結(jié)構(gòu)的失衡,加重了較弱部位受到的危害。
1.4 墩臺
混凝土的變化會引起相應的病害,這是因為混凝土在受到外界因素的影響下會產(chǎn)生風化和侵蝕,進而引起了公路橋梁表面的混凝土的局部破壞。再加上長期受到車輛等多種負荷影響下,混凝土會出現(xiàn)松散和破損的現(xiàn)象,并且會形成小坑槽,在不斷的沖擊下,橋面的鋪裝會受到很大的破壞[1]。
1.5 墩臺基礎
橋墩的作用是對水進行阻礙,因此會受到較大的沖刷,并且會形成河床進而帶動砂礫石的運動。這樣鉆孔灌注樁就會受到嚴重的磨損,在長期的磨損作用下會產(chǎn)生變形。重力式橋臺會因為沖刷底部形成空洞,直接危及橋梁安全。
2 公路橋梁病害發(fā)生的原因分析
根據(jù)公路橋梁的病害情況,需要對其產(chǎn)生的原因進行分析,采取有針對性的措施,減少病害的發(fā)生,主要有以下幾點:
2.1 設計因素
由于結(jié)構(gòu)設計欠缺詳細的地質(zhì)水文或交通荷載量的數(shù)據(jù)支撐,結(jié)構(gòu)細節(jié)構(gòu)造粗糙,材質(zhì)標準低;橋梁設計不完善。在安全系數(shù)設計、結(jié)構(gòu)邊界條件及傳力路徑未能充分考慮到結(jié)構(gòu)性能的客觀需要。
2.2 施工質(zhì)量因素
施工的質(zhì)量對公路橋梁的病害產(chǎn)生起著至關重要的影響,諸如鋼筋保護層厚度不足、混凝土蜂窩、構(gòu)件開裂等問題,盡管短期內(nèi)不會對橋梁運行性能產(chǎn)生明顯影響,橋梁結(jié)構(gòu)的后期維護與長期耐久性卻不可避免地會受到非常不利的危害。
2.3 橋梁使用因素
橋梁的使用因素其實就是車輛超載運輸造成的。首先,橋梁超載往往會加大疲勞應力幅度。加劇結(jié)構(gòu)損傷甚至引發(fā)結(jié)構(gòu)破壞事故;其次,車輛超載對橋梁構(gòu)成的內(nèi)部損傷是不可恢復的,這會逐漸影響到橋梁正常荷載下的運營,對橋梁的安全性與耐久性造成危害[2]。
3 公路橋梁工程常見病害的處理技術(shù)
3.1 對松動和破碎的混凝土予以清理
在使用一段時間之后,公路橋梁會由于車輪的摩擦給路面帶來損傷,促使構(gòu)建表面的劣質(zhì)化混凝土出現(xiàn)了脫落、疏松和腐蝕等問題,維護人員應該將這些脫落、腐蝕的混凝土清理干凈,特別是鋼筋下方的混凝土,更應清理干凈,以此方便鋼筋下面的材料修補工作順利進行。
3.2 對裸露的鋼筋予以保護
經(jīng)過一段時間的磨損之后,表面的混凝土脫落,里面的鋼筋被暴露在空氣當中并生銹。維護人員應對鋼筋的表面除銹并涂刷阻銹劑處理,確保不會出現(xiàn)再次銹蝕現(xiàn)象,進而對橋梁的主結(jié)構(gòu)起到一個保護的作用。
3.3 對混凝土損傷部位進行修補
維護人員應該依據(jù)修補層的混凝土厚度來對混凝土損失部位進行修補。在一般情況下,選擇環(huán)氧砂漿或者環(huán)氧混凝土作為修補的主要原料。為了避免混凝土內(nèi)部出現(xiàn)大量收縮及開裂情況,可以在修補砂漿當中適當添加碳纖維來進行修補。同時,還應該依據(jù)施工的具體情況選用環(huán)氧混凝土作為大體積混凝土的修補材料,并通過噴射混凝土的方式來進行施工。
3.4 對路面混凝土裂縫予以處理
在工程中裂縫修補的方法有很多,如裂縫封閉法、增大面積法、涂抹環(huán)氧砂漿、鋼板粘貼發(fā)、裂縫灌漿發(fā)等對裂縫進行處理,在對裂縫進行處理時,要考慮裂縫的大小,嚴重程度來選擇不同的方法進行修補。
第一對于病害不嚴重的裂縫處理措施,應剔除松動的混凝土,采用適當?shù)幕炷粱蛏皾{進行修補,即環(huán)氧砂漿法。
第二對于侵蝕嚴重的裂縫處理措施,應考慮增大原來結(jié)構(gòu)的尺寸,即增大截面法,降低混凝土表面的拉應力,抑制裂縫的發(fā)生,增強結(jié)構(gòu)的承載能力。還可以采用裂縫灌漿法,直接向裂縫處灌砂漿,使其裂縫封閉。
第三提高混凝土的密實度。一般病害的發(fā)生是以水為載體,通過裂縫或孔道到達混凝土內(nèi)部和鋼筋位置,而且裂縫越大,侵蝕的速度就越快,實驗表明,橋梁結(jié)構(gòu)要達到百年的使用壽命,裂縫寬度必須控制。對于裂縫的防治應該改善結(jié)構(gòu)材料的防水性能和提高密實度兩個方面。
第四適當增加混凝土保護層的厚度,是一條防止混凝土被侵蝕的重要手段,可以將延長有害物質(zhì)到達鋼筋的時間,延緩了鋼筋的腐蝕,使鋼筋混凝土的有效壽命得到提高
4 結(jié)束語
總之,通過對公路橋梁的病害分析得出,造成病害的原因是多方面的,這就需要采取有針對性的措施加以預防和處理,在施工過程中要保證質(zhì)量,并對其運行情況進行相應的維護和管理,及時的發(fā)現(xiàn)問題,采取有效的措施,保證公路橋梁的正常穩(wěn)定運行。
參考文獻
[1] 崔輝.公路橋梁工程的常見病害與施工處理技術(shù)[J].科技風,2015, (5):150.
[2] 劉麗.公路鋼筋混凝土橋梁常見病害分析[J].交通標準化,2011,(10): 79-82.