桥梁常见病害的处治分析
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桥梁常见病害的处治分析
发表时间:2018-01-04T09:08:35.673Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第21期作者:王妮[导读] 当桥梁结构无法满足承载能力、通行能力的要求时,需要对桥梁进行加固或技术改造。
湖北省松滋市公路管理局湖北松滋 434200 摘要:在桥梁使用过程中,了解桥梁的病害特征,加强日常养护,通过养护维修消除病害,恢复原设计功能,使桥梁经常处于完好的技术状态,达到安全、耐久、适用的,是保证和延长桥梁使用寿命的一项不容忽视的工作,也是管理养护部门的主要职责。当桥梁结构无法满足承载能力、通行能力的要求时,需要对桥梁进行加固或技术改造。关键词:桥梁;病害的处治;分析 1 影响桥梁使用性能的病害 1.1桥面不平整,线型不平顺,桥梁振动过大
在车辆轮胎的不断作用下,许多桥梁的桥面铺装层容易破损,特别是使用了数十年以上的旧桥,桥面铺装病害表现为坑凹不平、开裂、破损。例如,一些结构体系如T型刚构、连续梁桥在使用荷载、收缩徐变及预应力损失等综合因素的作用下,跨中桥面下挠,导致桥面线型不平顺;又如在简支梁桥的梁端接头处和悬臂梁挂梁支点处的填缝材料,由于缺乏养护而产生脱落,且易遭受车轮的磨耗,从而出现较大沟槽、引起跳车及临近梁段的振动、加剧构件的疲劳损伤。
1.2桥头跳车
由于桥头引道刚度相对较低,在车辆荷载作用下容易产生沉降,致使桥面与引道连接处不平整、不顺适,从而使车辆驶过桥头时产生跳车。桥头跳车不但影响车速,降低行车质量,而且影响司乘人员的心理状态,同时跳车产生的附加冲击效应也会影响桥梁使用寿命。
1.3桥下过水不畅,桥面排水性能不良
一些桥梁由于养护不当,导致桥孔淤塞严重,在日常维修养护中又没有及时清理疏浚河道,汛前也很少做泄洪准备,因此汛期一到,桥孔泄洪能力不足,可能出现桥梁被洪水冲垮等问题。另一方面,一些桥梁的排水坡度不够、桥面不清洁或泄水管堵塞,导致雨后桥面积水较多、渗漏甚至于冻胀,桥面积水往往导致车辆过桥时泥浆飞溅,影响车辆行人的正常通过,严重时会加大桥梁的负荷,如遇梁体上缘开裂破损,还会使桥面积水渗透到箱梁内部、导致箱梁积水严重,影响到桥梁的安全性与耐久性[2]。
1.4伸缩缝破损,支座脱空
一些桥梁尤其是中小跨度梁桥,由于构造或维护不当,梁桥的伸缩缝容易出现破损、堵塞、顶死现象,如未能及时处理,最终会丧失伸缩功能,导致桥梁在环境温度作用下会产生附加内力。此外,中小跨度梁桥、斜弯桥的支座出现的脱空、移位、拍击、剪切变形过大、活动支座失去活动能力等病害也比较常见。
2 桥梁加固改造的基本技术要求
由于旧桥加固改造涉及的因素很多,通常迫切需要加固改造的桥梁都是地处交通要道,车辆通行密度大、荷载等级高,或修建年代久远,荷载等级偏低,有不同程度缺陷和病害的桥。不少地区还因财力、物力及机械设备而受到种种限制。特别是个别主管部门往往有不正确的观念,认为桥还在行车,可以维持一段时期,对桥梁加固改造的重要性和紧迫性认识不足,重视不够,因而对交通部门提出的加固改造项目不予批准。从某种意义上来说,旧桥加固改造的难度甚至超过新建桥梁。因此,对现有桥梁的加固改造需要提出以下基本要求。1)费用省,经济效益高。2)技术可靠,耐久性满足使用要求,不留后患。3)设备简单,施工方便。4)尽量不中断或少中断交通。5)加固改造材料性能良好,养护工作量少。6)尽量减少对原结构的损伤[3]。
3 处治病害应采取的措施 3.1改善桥面系的结构设计
梁体顶层应设计与桥面牢固结合的预留钢筋;预应力梁跨中起拱高度设计时要充分考虑对桥面厚度的影响,施工时一般按墩台、支座设计高度进行控制;适当增加桥面混凝土厚度和钢筋网密度,加大钢筋直径及等级标准;伸缩缝处沥青路面破损可能出现坑槽,因此伸缩缝在设计上除在梁端留有足够的锚固钢筋外,还应设计不低于C40级的钢纤维混凝土。为保证其平整度,应在沥青混凝土铺装完成后再进行伸缩缝施工;泄水孔收水口底部标高的设计低于水泥砼桥面顶至少lcm,收水口周围做成收坡,保证渗入沥青混凝土路面的水能通过泄水孔排走;桥面沥青混凝土宜设计两层,不但提高平整度,而且对其耐久性也有保证作用。
3.2 提高桥面混凝土与大梁顶面混凝土的粘接能力
对预制梁体项面进行刷毛处理,露出石子;梁之间如设计了绞缝混凝土,浇注时加强桥面混凝土与梁的结合;桥面钢筋绑扎前必须对梁顶彻底清扫,凿除浮渣,必要时用气泵或高压水冲洗。浇注混凝土摊铺前洒水湿润梁顶,但不得有积水;桥面全宽施工时应一次完成。当桥面太宽分两幅施工时先浇注横坡较低的一幅,避免养生水二次污染。第二幅浇注混凝土前对粉尘杂物还必须进行清除,特别对接缝处更应细致清除。
3.3 确保桥面混凝土有足够的整体强度
混凝土拌和料要级配合理,具有良好的和易性。桥面如有积水应清除后再摊铺混凝土,用人工拉平板振动器振捣与振动梁振捣,然后用滚杠、刮杠人工抹面压实找平;及时养生,防止水分蒸发过快造成裂纹,降低混凝土强度;严禁桥面混凝土冬季施工。桥面混凝土一般厚10cm左右,又暴露在高空,极易受冻,特别是气温突变的初冬更应引起高度重视;保证强桥面钢筋网与梁顶必须有一定的保护层。浇注混凝土采用吊车提升或泵送为宜。禁止混凝土运输车直接碾压钢筋;桥面铺装分幅施工时,应对纵横向工作缝进行防渗水处理。
3.4 保证桥面混凝土与沥青混凝土有较好结合面
混凝土初凝时拉毛或压毛是桥面混凝土传统的制毛工艺,表层平整美观大方,但表层存有浮浆,与沥青混凝土结合不理想。加之长期在超载车辆碾压下,桥面混凝土浮浆便“未老先衰”,从而引起沥青混凝土的损坏。刷毛工艺用普通的钢丝刷人工操作,重点是掌握刷毛时间,一般掌握在初凝后以不沾刷子最好。第一遍纵向刷,第二遍横向刷,深度以露出石子2~3mm即可。
3.5 桥面沥青混凝土的铺装
在铺筑沥青混凝土之前,对水泥混凝上平整度、粗糙度进行检查。对伸缩缝处混凝土预留槽要临时覆盖并与两侧桥面混凝土平整,保持水泥混凝土面层清洁干燥。粘层油宜采用快裂洒布乳化沥青。乳化沥青待破乳水分蒸发完后方可铺筑沥青混凝土,当气温低于10℃或水泥混凝土潮湿时不得喷洒粘层油。铺筑沥青混凝土要采用机械摊铺并在较短时间内一次铺筑完成,前后两台摊铺机尽量缩短距离,减轻纵向接缝。铺筑桥面沥青混凝土应选晴天,注意保温防尘。摊铺机不得停顿或改变速度。摊铺后尽快碾压,施工车辆和机械不准停留在新铺筑的桥面上,也不准柴油之类的油料滴漏在桥面上,以免引起软化拥包造成沥青混凝土返工或修补。
4 结束语
总之,公路桥梁桥面在不同的环境条件下,不同的部位均可出现不同程度的损坏,对桥梁桥面的病害防治是一项需设计、施工、运营各方共同参与的系统工程。我们应贯彻预防为主的原则,力争从安全、经济、适用等方面综合考虑,制订出确实可行的病害防治措施。参考文献
[1] 顾安邦.桥梁工程(下)[M].北京:人民交通出版社.2000.
[2] 陈锡民.混凝土桥梁早期裂缝的成因与防治[J].桥梁建设.2002.