对桥梁养护措施和管理的思考
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对桥梁养护措施和管理的思考
摘要: 随着公路网的不断完善,桥梁的种类和数量都日益的增多,桥梁养护也提上日程,对桥梁的缺陷和病害产生的机理进行分析,研究和总结的基础上,通过桥梁养护措施及桥梁养护典型的对策分析得到不同技术状况下桥梁养护应采取的措施,以期从根本上提高我国桥梁养护管理水平。
关键词:桥梁病害,机理,裂缝,养护措施
abstract: along with the continuous improvement of the highway, bridge type and quantity are increasingly increasing, bridge maintenance are put on the agenda, the bridge’s defects and diseases occurring mechanism for analysis, research and the basis of, through the bridge maintenance measures and bridge maintenance typical countermeasure analysis technology condition get different bridge maintenance the measures should be taken to improved fundamentally bridge maintenance management level in our country.
keywords: bridge diseases, mechanism, cracks, maintenance measure
中图分类号:f54文献标识码:a 文章编号:
0引言
桥连四海,路通八方。桥梁的兴建与畅通,促进了人类社会的文化和经济生活的繁荣与发展。但是桥梁一旦发生倒塌事故,就会带来巨大的损失和灾难。因此,政府和民众都对桥梁安全非常重视。当前交通量猛增,运输车辆的载重量加大情况下,公路运输对公路桥梁的通过能力和承载能力的要求越来越高,而一些旧桥老化,破损现象日趋严重,许多旧桥难以适应日益增长的交通量需求。养护决策主要是以桥梁技术状况为基础,只有在桥梁的技术状况达到某一标准时,才考虑与之适应的养护措施。目前较为常用的养护决策方法是经验法。经验法包括决策树法和专家系统法两种。基本原理是借助于某些系统化的方法,总结和提炼桥梁养护工程师长期积累的经验知识,并以过程化的形式为桥梁选择合理可行的养护维修及改造对策。为了找出一个切实可行,合理使用的养护维修方案,首先对桥梁存在的缺陷和病害产生的原因进行具体的分析,确定导致缺陷和病害产生的根源,在研究养护维修措施时,做到有的放矢、科学可行,达到养护维修的预期效果。
1目前公路桥梁的现状
1)公路交通量增长快,加快了桥梁老化的速度。2)大件车,集装车,超重车辆的出现加重了桥梁的负荷,加快了桥梁损坏的进程。由于原桥设计荷载等级偏低,已不适应目前大件车,超重车增多的新情况。3)桥梁修建中有些质量偏低,造成桥梁使用的“先天不足”。相当数量的桥梁,尤其是早期在省道,县道上的桥梁,在修建当时,由于资金短缺,设计,施工标准均较低,这些桥梁中有些很快变成
了危桥。4)桥梁设计时计算荷载等级低,限制了公路运输的通行能力。5)大自然风、霜、雨、雪的侵蚀,环境污染的日益加重,造成桥梁的自身老化、破坏,使得桥梁“衰老”“寿命”缩短。
2桥梁病害及其机理分析
2.1桥梁病害的主要形式
钢筋混凝土桥梁的病害主要有裂缝,混凝土碳化及钢筋锈蚀、剥蚀,结构构造破坏,地基不均匀沉降引起的破坏。
裂缝是钢筋混凝土桥梁中最普遍,最常见的病害之一,不产生裂缝的桥梁几乎没有。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,严重的裂缝如网裂等将会严重危及桥梁的安全运行。另外裂缝往往也会引起其他病害的发生与发展。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很大的危害。
混凝土碳化及钢筋锈蚀现象在混凝土桥梁中比较普遍。调查表明,当碳化深度接近或超过混凝土的保护层厚度时,混凝土结构内的钢筋多已锈蚀。但凡裂缝较多,混凝土质量较差的桥梁,其钢筋锈蚀程度也就必然严重,产生的顺筋裂缝也特别多。
剥蚀是从混凝土的外观破坏形态着眼,对混凝土桥梁结构表面的混凝土发生蜂窝麻面,露石,酥松起皮和剥落等病害的统称。
另外在钢筋混凝土桥梁中,由于结构的关键部位构造不合理,施工中的问题或年代久远等而引起的结构构造老化,失稳,变形过大等已在一定程度上影响了桥梁的安全运行。
2.2桥梁病害机理分析
2.2.1超载裂缝
1)局压裂缝:当设计的混凝土抗压强度不够或超载使用时,在承压应力大的部位,由于出现局部拉应力,常常导致产生局压裂缝,甚至会局部压碎。2)弯曲裂缝:当受拉区拉应力超过混凝土抗拉强度时往往出现弯曲裂缝。3)受剪裂缝:当箍筋适当时,
沿梁端中发生约45°方向相互平行的斜裂纹,临近破坏时,斜裂纹发展至梁顶部,同时沿梁下筋发生斜脚裂纹;当箍筋太密时,沿梁端腹部发生大于45°方向的短而密的斜裂缝;接近破坏时,斜裂缝处混凝土酥裂。
2.2.2混凝土碳化及钢筋锈蚀
混凝土碳化及钢筋锈蚀现象在桥梁中比较普遍。随着钢筋锈蚀的发生,混凝土开裂,剥落,钢筋和混凝土的粘结力就不断丧失,钢筋截面积就减少,承载能力下降,从而降低了结构的安全度,结构破坏事故就可能发生。
2.2.3剥蚀
1)冻融剥蚀:是指在水饱和或潮湿状态下,由于温度正负变化,结构物中已硬化混凝土空隙水结冻膨胀,融解松弛,产生疲劳应力,造成混凝土由表及里逐渐剥蚀的破坏现象。冻融钢筋混凝土结构的有效截面积减小,并诱发钢筋锈蚀,加速老化过程,导致结构物的承载能力和稳定性下降。2)冲磨和空蚀:空蚀破坏一般表现为在有水流过的墩台上表面局部位置出现空蚀剥蚀坑,但其他部位完好,