高速公路桥梁常见病害分析及维修养护对策 张江
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高速公路桥梁常见病害分析及维修养护对策张江
摘要:公路桥梁建设对国家公路交通的发展起着非常重要的作用,为人民群众的安全、顺利出行提供了保障。
但随着交通车辆的增多,特别是一些重载车辆,会加剧高速公路桥梁上的一些病害,给高速公路桥梁的运营带来不利影响。
面对这种情况,需要进一步分析高速公路桥梁养护措施,以供今后参考。
关键词:高速公路桥梁;病害分析;维修养护;对策
一、高速公路桥梁常见病害
1、裂缝
裂缝是高速公路桥梁中最普遍、最常见的病害之一,不产生裂缝的桥梁是不存在的。
而且裂缝往往是多种因素联合作用的结果。
裂缝对钢筋混凝土桥梁的危害程度不一,严重的裂缝如贯穿缝、网裂等将会严重危及桥梁的运行安全。
裂缝往往也会引起其它病害的发生,如钢筋锈蚀、冻融破坏等,这些病害与裂缝形成恶性循环,会对桥梁的耐久性产生极大的危害。
2、地基不均匀沉降引起的破坏
由于地基不均匀沉降引起的破坏对高速公路桥梁的影响是比较大的,如翼墙和锥坡的下沉、滑动、开裂,毛石墩台的贯通缝等。
软基在荷载作用下产生的变形后沉降是导致桥台与路堤沉降差的主要因素。
3、粱端头局部破损
粱端头局部破损主要是由于填缝材料老化或根本没使用填缝材料,使雨水渗漏,导致钢筋锈蚀,钢筋锈蚀后体积会膨胀,从而对钢筋周围混凝土产生张力导致开裂破损,开裂后雨水和化冰盐更容易进入混凝土裂缝,形成恶性循环,加快了钢筋的锈蚀过程和受冻融破坏的程度,使得病害更加严重。
4、支座、主体构件变形
桥梁支座容易出现的问题,通常包括变形、保护层老化开裂等,如果橡胶材料制作的支座,因为材料质量较差或管理不善等问题提前老化,将在较大程度上缩短支座的使用年限,支座的弹性会逐渐降低,无法发挥正常工作功能,不但加大了桥梁维修和保养成本,还有可能会干扰桥梁的正常使用。
5、混凝土碳化与钢筋锈蚀
混凝土的碳化是一种化学腐蚀。
当空气中二氧化碳渗透到混凝土内,就会与碱性物质起化学反应后生成碳酸盐和水,使混凝土碱度降低,这个过程称为混凝土碳化。
水泥在水化过程中生成大量的氢氧化钙,空隙中饱和氢氧化钙溶液充满了混凝土,混凝土中的碱性介质对钢筋有良好的保护作用,使钢筋表面生成难溶的保护层。
混凝土碳化后会使碱度降低,当碳化超过混凝土的保护层时,在水与空气的条件下,就会削弱混凝土对钢筋的保护作用,导致钢筋生锈。
影响混凝土碳化速度的因素是多方面的。
首先是水泥品种,因不同的水泥中所含硅酸钙和铝酸钙盐基性高低不同;其次,影响混凝土碳化主要还与空气中的二氧化碳浓度高低、湿度大小有关,在干燥和饱和水条件下,碳化反应几乎停止。
二、高速公路桥梁常见维修养护措施
1、裂缝的防治措施
1.1优选施工方案
采取良好的施工方案,对控制混凝土裂缝有很大的关系。
施工方案主要应确
定一定的浇筑量,施工缝间距、浇筑时间、位置及构造、振捣和运输等。
一次浇
筑长度由垂直施工缝分割,最好是设置在变截面处或承力较小的部位。
水平施工
缝位置的设留也应加以注意,一般来说,水平施工缝应尽量留在变截面处,或远
离受拉钢筋部位,确定浇筑时间的原则应尽量避开炎热天气和昼夜温差大的时间。
如果必须在夏季施工,则应采取材料降温措施来控制混凝土入模温度。
1.2提高施工质量
由于施工质量原因而产生的裂缝发生率是最大的,如果在施工时能控制住了
裂缝,那么在使用阶段出现裂缝的可能性也就降低了。
因此,预防裂缝的主要阶
段是施工阶段,在施工阶段要注意以下几个问题:(l)选择合适的配合比,配合
比的选择不仅要满足强度要求、施工要求,同时还要从防止产生裂缝的需要出发。
在满足强度的原则下,尽可能减少水泥用量。
(2)钢筋的成型和模板安装位置
要准确、牢固,以免施工中发生变形。
钢筋上的污物和氧化层要清除,以免影响
黏结力。
1.3加强养护管理
关键是设法使混凝土温度慢慢下降到接近外界气温,缩小降温过程的温差。
以便减小温度应力,尽量防止裂缝的产生。
常规的养护方法是喷水,对一般混凝
土结构,减少表面收缩,防止龟裂是可行的。
大体积混凝土由于块体内外温度不
一致,强度增长不同,常常是在强度增长慢的表面开裂,常规方法就不能满足于
其养护要求。
具体说,尽量晚拆模,拆模后要立即覆盖或及时回填,避开外界气
候的影响,养护期应以混凝土强度增长最快的阶段为准,即7—28d。
2、地基不均匀沉降的防治措施
2.1加桩加固
当桥台基底下有软卧层或桥台基础未置于坚硬的岩石基础上而发生沉降以及
桥墩的基础被严重冲刷时,可采用在桥台外围加桩,在沉井基础内加桩,或者在
桥墩上、下游加桩的方法对上述墩、台进行加固。
通常采用的加桩方法有旋喷桩
加固、钻孔桩加固、预制混凝土桩加固以及钢管桩加固等。
2.2顶推加固
对于发生桥台水平位移的混凝土桥,可采用顶推法消除因桥台位移引起的病害。
最后,用钢筋混凝土箍套加固:当墩、台或桩等下部结构因承载能力不足、
施工质量不好、风化剥蚀、排水不良以及其他因素如地震、火灾、船舶和漂浮物
撞击等造成损坏、变形、侧移及鼓肚等各种病害时,可以采取在有缺陷的墩、台
和桩基等的外围浇筑一层钢筋混凝土箍套的方法进行加固。
3、粱端头局部破损的防治措施
拆除原有伸缩缝的填充材料,将伸缩缝两边各宽约40cm范围内的铺装层混
凝土凿除并用高压水枪清洗干净,涂刷2遍“优止水”,处理原预埋螺栓锚筋及露
出的桥面钢筋。
伸缩缝防水处理。
用小扁凿凿除旧的填缝料,用钢丝刷清理缝壁,并清理干净缝内尘土。
在伸缩缝的两侧路面上各撒一层石粉,防止灌填接缝材料
时污染路面;凿挖或钻成埋置螺栓用的锚筋孔,并预先埋好锚筋;锚筋必须埋设
牢固,在孔内灌注调和好的“立止水”,使其不易拔出。
缝的下部可填25—30mm
高的泡沫塑料嵌条。
用防水胶面漆灌缝,缝顶部须留有5mm膨胀空间。
4、支座加固
桥梁伸缩缝中的支座故障,是引发桥梁问题的常见原因。
而支座加速老化往
往是受到外部环境的影响,这就需要桥梁维护人员,要加强对伸缩缝的检查,及
时检修和更换,以确保伸缩缝的正常工作,而且要做好支座及附近环境的清洁工
作。
另外,若是因垫石表面不平造成的,就要顶起梁体,使垫石表面恢复平整;
若是支座变形问题,则应立即替换支座。
5、混凝土碳化的防治措施
5.1水泥的选择
在施工中应根据建筑物所处的地理位置、周围环境等因素,选择合适的水泥
品种;对于水位变化区以及干湿交替作用的部位或较严寒地区选用抗硫酸盐普通
水泥;冲刷部位宜选高强度水泥。
5.2配合比的选择
要选好配合比,适量的外加剂,高质量的原材料,科学的搅拌和运输,及时
的养护等各项严格的工艺手段,以减少渗流水量和其它有害物的侵蚀,以确保混
凝土的密实性。
结束语
要降低病害对高速公路桥梁桥的损伤,首先要进行系统的病害调查,弄清桥
梁病害的真正状况,在对病害产生的原因进行正确诊断分析的基础上,严格按照
施工程序控制施工质量,配合科学合理养护措施,可大大延长桥梁维修周期,提
高混凝土的耐久性,延长高速公路桥梁的使用寿命。
参考文献:
[1]邰振伟.论述公路桥梁施工管理、养护及加固维修技术[J].江西建材,2017,01:128-129.。