桥梁病害形成原因分析

(整期优先)网络出版时间:2023-05-25
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桥梁病害形成原因分析

徐勇俊

杭州市路桥集团股份有限公司 浙江省杭州市 310022

摘要:在我国市政工程中,桥梁是极为重要的构成部分。桥梁建成投入使用后,因受到多种外界因素的影响,易出现多种病害问题,降低使用安全性,缩短桥梁工程的使用寿命,特别是建设时间比较长的桥梁,因长时间受到车辆超载的影响,已出现很多的安全隐患问题。因此,研究桥梁病害形成原因具有重要意义。下面笔者就对此展开探讨。

关键词:桥梁;病害;形成原因;

1桥梁病害形成原因

1.1地基不均匀沉降

一是由于道路桥梁工程建设活动正式开展之前,没有按照相关标准和要求做好充足的准备工作。例如,没有按照相关标准进行设计,导致设计方案缺乏科学性和合理性,或者没有严格落实技术审查工作的标准等。二是在正式开展道路桥梁建设活动的过程中,施工单位没有按照设计方案科学、合理地安排施工活动,在施工中没有落实相关技术的基础标准,甚至有的施工单位为了赶工期,获得最大的经济效益,对相关标准规范视若无睹,导致施工标准不满足相关标准和要求,进而在后期施工和使用的过程中引发严重的地基不均匀沉降问题。

1.2结构缺陷

造成桥梁结构缺陷的因素有很多,既有设计方面的,也有施工方面的。在桥梁工程设计时,往往都会按照相关设计规范,并经过一系列复杂的结构计算,同时考虑富余一部分安全系数,最终进行施工图设计。如果在桥梁结构受力计算的时候取值错误或者安全系数不足又或者选用规范错误,都可能导致桥梁存在结构缺陷;施工方面是使桥梁存在结构缺陷最主要的因素,在桥梁施工时,有多种原因可能导致桥梁结构出现缺陷。

1.3钢筋腐蚀

在桥梁施工中,需要采用钢筋和混凝土组合,它的主要作用是承载桥梁的重量。如果钢筋被腐蚀,会对其性能产生一定的影响,长期的挤压也会使其产生变形现象。随着我国城市环境污染问题的突出,某些有毒物质将会引起钢筋的腐蚀,从而对钢筋的稳定产生不利的影响。期间混凝土与钢筋之间的摩擦也将导致钢筋性能稳定性下降,由此使其使用寿命大为缩短。另外,钢筋的质量问题也是导致其腐蚀的主要原因,如果使用的钢筋材质相对劣质,在存放期间,钢筋与空气、水分等会发生腐蚀,从而对桥梁工程的质量造成较大的影响。

1.4 桥面不平整或沥青混凝土脱落

桥面的防水混凝土浇筑时水灰比太大导致灰泥上浮成层,加之从表层渗漏雨水,使沥青混凝土和路面间的储蓄水分无法有效排出,易造成冻涨破裂,产生软弱层间嵌入,使沥青路面无法产生愈合,在车辆行驶压力影响下,产生外作用力下推移,沥青砼脱落,导致路面不平整。

1.5 伸缩缝与路面的接缝连接不牢固

近年来,很多的路面桥梁都采用的是钢橡沉降裂缝法,其胶状直接受到汽车碾压影响,且本身的锚固件很容易破裂,但其施工过程又不易控制,造成质量不稳,而且由于伸缝宽度过大,在车辆通过软硬过程中必然产生很大振动,由此造成了伸缩缝的破损或与路面衔接不顺。

2桥梁病害的维修对策

某桥梁自2018年建成使用后,多个部位已出现很多病害问题。通过详细勘察可知,这些桥梁主要存在支座锈蚀、墩柱裂缝、钢筋锈蚀、桥面裂缝、桥面破损等病害问题。实际上,当受到施工工艺、温度差、混凝土物理特性、自然环境等因素的影响时,桥梁极易出现以上多种病害问题。下面本文就桥梁病害的维修具体策略进行分析。

2.1裂缝的维修对策

一般情况下,当桥梁墩台出现裂缝问题时,常常会采用塞缝灌浆法来解决,即利用喷浆机,在墩台裂缝中灌入环氧树脂砂浆或者水泥砂浆,以避免发生钢筋锈蚀现象。在整个灌缝施工中,施工人员应以裂缝宽度为依据,合理确定灌浆掺砂的用量。第一,环氧树脂砂浆具有比较好的胶黏度,可以有效结合钢筋混凝土构件,常常会选用其来处理钢筋混凝土结构;第二,水泥砂浆的填充效果比较好,再加上该种材料比较经济,常常会选用其来处理混凝土结构裂缝问题。在实际维修墩台裂缝时,施工人员需要选用水泥砂浆来处理勾缝。在进行勾缝过程中,需要先预设灌浆孔,直径控制在6~8mm,根据裂缝宽度来确定孔距,宜控制在60~100cm。如果裂缝宽度不大于0.2mm,应选用环氧树脂进行勾缝处理;如果裂缝宽度大于0.2mm,应采用压力灌浆法,在进行灌浆施工之前,施工人员应先彻底清理干净裂缝,选用空压机清理裂缝表面上存在的杂物,如混凝土残渣、灰尘等。在设置压浆孔过程中,除了需要在拐角、裂缝两端位置处布设压浆嘴以外,还应根据其他裂缝的宽度大小,合理设置压浆嘴;在设置完成全部压浆孔以后,施工人员应在压浆嘴的底面刮涂1~2mm厚度的环氧树脂胶。值得注意的是,环氧树脂胶的骑缝厚度一定要控制在3cm以内。

2.2桥梁结构件强度提高对策

采用以下两种措施来提高桥梁结构件的强度。(1)外包钢加固法,主要选用型钢作为外包材料,操作工作空间小,施工速度较快,便于操作,能够有效提高桥梁结构件的抗压强度与抗弯强度。在加固大偏心受压构件、桥梁受弯构件时,常常会选用外包钢加固方法。(2)截面加固法,该方法不但能够有效修复破损的混凝土截面,而且能够有效提高桥梁结构件的抗剪能力、抗弯能力与抗压能力。

2.3桥面结构层病害的维修对策

当桥面结构层出现病害问题时,施工人员应根据病害的严重程度、种类等,选用相应合理的维修对策。例如,当桥梁的混凝土结构层出现破损问题时,在这种情况下,施工人员需要先凿除桥面混凝土结构层的破损部位,并彻底清理该破损位置。为避免该位置发生病害问题,施工人员需要在该位置重新浇筑一层加筋混凝土或者一层钢纤维混凝土。

2.4支座病害的维修对策

本案例中多个桥梁的支座均选用了橡胶材质,若这种支座发生开裂、变形等现象,则会在较大程度上降低桥梁的安全性,为避免出现以上问题,施工人员一定要及时更换出现病害问题的支座。若支座底部的钢板垫块锈蚀,在这种情况下,为避免锈蚀病害进一步加重,施工单位一定要及时更换锈蚀的钢板;若支座呈脱空状态,无法支撑桥梁,为避免支座下沉,需要重新调整支座的位置,在支座的底部放置钢板等垫块。

2.5伸缩缝病害的维修对策

(1)橡胶伸缩缝。当橡胶伸缩缝产生脱落、老化等病害问题时,施工单位一定要及时对其进行更换处理。为减少对道路交通的影响,在确保维修质量的条件下,施工单位应最大程度地加快施工速度。(2)钢板伸缩缝。若钢板伸缩缝出现梳齿断裂病害问题,施工单位应根据现场实际情况,制定相应有效的维修对策,更换处理或者焊接加固等;如果钢板和角钢二者的焊接位置处出现破裂现象,在这种情况下,应先清除破裂部位表面的污垢,然后重新焊接。(3)铁皮伸缩缝。如果伸缩缝中的铁皮断裂或者老化,施工单位应直接更换新的铁皮。此外,如果因受到铁皮老化的影响而导致软性填料出现脱落现象,在这种情况下,施工单位需要彻底清理缝隙中的泥土,同时使用新填料来填充修复缝隙。

结束语

综上所述,一旦桥梁出现病害问题,会在不同程度上降低桥梁的行车安全性,缩短桥梁的使用寿命,所以一定要高度重视桥梁病害问题。施工单位一定要始终坚持“以预防为主、维修处理为辅”的原则,同时需要深入了解桥梁病害的形成原因,并以此为依据,制定相应有效的维修对策。本文对桥梁病害形成原因与维修对策进行了深入研究,以期对其他桥梁的病害维修起到一定的参考。

参考文献:

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