摘要:道路與橋梁在我國交通體系建設中扮演著重要角色,對交通網絡快速發(fā)展做出了突出貢獻,但在其服役過程中也受到了不同程度侵害,本文針對道路橋梁常見結構病害進行分析并提出相應加固措施,望道路橋梁穩(wěn)定性能夠得以提升。
關鍵詞:道路橋梁;病害類型;加固措施
引言:我國經濟騰飛與道路橋梁飛速發(fā)展密不可分,在這個相互促進的過程中,路橋規(guī)模得以不斷擴大。然而,道路橋梁這一基礎工程在修建過程中仍然存在很多問題,導致路橋病害頻發(fā),尤其是在疏于保養(yǎng)的情況下,裂縫、破損、老化等現象十分普遍;诖耍瑢Φ缆窐蛄哼M行結構加固、提升路橋維護意識十分重要。在當前形勢下,要繼續(xù)加強結構病害與加固技術研究,不斷提高技術水平,促使路橋交通,事業(yè)健康,穩(wěn)步發(fā)展。
一、道路橋梁結構通病類型與形成原因
1.地基不均勻沉降
綜合來看,道路橋梁工程出現地基沉降問題十分普遍,且在沉降過程中非常容易出現受力不勻情況,這種地基不均勻沉降對道路橋梁結構穩(wěn)定性造成了極大沖擊。在長時間不規(guī)則作用力的拉扯下,道路橋梁很容易生出結構裂縫,大大縮短了其使用壽命,甚至會導致路橋坍塌這一嚴重后果。路橋工程出現地基不均勻沉降受多方面因素影響,其中主要有以下兩點:①設計不合理,路橋工程設計方案科學與否是基于準確而細致的地質數據基礎上,根據不同地質情況制訂出合理的施工方案。若是在勘探環(huán)節(jié)無法得出準確數據,無疑會使設計工作受到影響,從而出現地基不均勻沉降現象;②施工過程不規(guī)范,若是施工單位過分追求利益而使用劣質原材料或者在施工過程中出現違規(guī)操作等行為,都會致使道路橋梁結構不穩(wěn)。
2.路橋裂縫病害
基于路橋結構特殊性,其路面問題出現概率較大,這其中又以裂縫及路面破損較為常見。路橋工程出現鋪裝層裂縫的主要原因有以下三點:①沒有控制好施工周期,為了提升路橋工程堅實度,鋪裝層往往會采用半剛型結構,但這種結構受溫度變化影響較大,而修建路橋工程在野外進行,其所處環(huán)境是時刻變化甚至無法預料的,這樣一來,一旦天氣及溫度出現突然變化,路面質量必然會受其影響從而出現裂縫;②路面壓力陡升,眾所周知,我國汽車持有量不斷攀升,公路橋梁也因此而承受著較大負荷,超負荷使用情況也經常發(fā)生,在車輪長時間作用下,路面裂縫必然出現并加重;③路橋工程混凝土砼配比不科學,在路橋工程修建過程中,混凝土使用量非常大,若是其配比不當,就會從根源處決定鋪裝層裂縫的產生。尤其是通車后疏于保養(yǎng)情況下,裂縫產生速度及嚴重程度更會加大,最后形成路面塌陷也是可以預見的。
3.路橋梁端頭破損
梁端頭是路橋相接位置,這個位置較為特殊修建時難度大,容易在外力作用下形成破損,其中伸縮縫大小不當或者伸縮頭變形都會導致路橋梁端頭破損。究其成因有以下兩點:①設計方面問題,路橋梁端頭位置受力復雜,設計員在設計時沒能精確計算伸縮縫,導致道路橋梁投用后伸縮縫內相關裝置無法發(fā)揮作用,久而久之在車輛重壓下形成破損;②投用后沒有按期養(yǎng)護,道路橋梁端頭位置應是重點養(yǎng)護對象,一旦養(yǎng)護力度不足就會經常出現“跳車”現象,致使端頭承受更大沖擊力,長此以往甚至會引起其他路橋結構病害。
4.路橋自然病害
自然環(huán)境對道路橋梁造成的破壞也會直接影響其結構穩(wěn)定性,在長期日曬雨淋下,路橋表層容易產生塊狀剝蝕,導致路橋堅固程度下降。若是得不到及時修繕,剝蝕程度會進一步擴大,將藏在混凝土中的鋼筋暴露出來。而一旦與空氣接觸,鋼筋很快就會生銹,導致路橋承載力嚴重下降。另外,路橋工程也常出現混凝土鈣化現象,這是混凝土自身特性決定的,鈣化后的混凝土酸堿值相對較低,也會腐蝕鋼筋從而影響路橋工程質量。
二、道路橋梁加固目的
做好道路橋梁加固工作對于推進交通運輸事業(yè)發(fā)展、保證工程質量、延長壽命有重要影響,開展這項工作的目的主要有以下三點:
1.提高路橋整體質量
道路橋梁暴露在野外,直接受到高溫、洪水等自然因素與災害的影響,同時,日益增大的車流量或者過往船只碰撞也會一點點損壞路橋結構;谶@種情況,對道路橋梁工程進行加固勢在必行,可以有效避免結構病害產生及擴大,確保道路橋梁正常、安全使用。
2.迅速掌握路橋結構概況
為避免橋梁坍塌等重大事故出現,應定期對路橋工程進行加固處理。而只有充分了解路橋工程概況才能設計出科學合理的加固方案,因此,路橋結構加固之前,應收集該路橋工程設計圖、施工方案、維護記錄等相關文件,并對其進行深入分析,通過與現階段路橋結構功能對比,總結出切實可行的加固方案。
3.提高路橋工程承載力
對路橋工程結構進行加固可以有效提升其承載能力,道路橋梁加固處理時應“對癥下藥”,對于工程量較小、承載要求不高且基礎牢靠的路橋而言,只需適當增加橋面寬度即可,無需另外加筑基礎橋墩。而若是橋梁設計之初沒有考慮到重載車輛通行要求的,就要進行相應分析后再酌情處理。
三、道路橋梁結構加固措施分析
道路橋梁加固方法多種多樣,我們應具體問題具體分析,靈活運用裂縫修補技術與結構增強技術,并積極試驗推廣新型技術,為我國道路橋梁結構質量提升打下堅實基礎。
1.路橋裂縫病害修補類技術
當道路橋梁出現結構裂縫時,為防止裂縫進一步擴大,對其進行修補是最直接有效的手段。修補類技術能夠將水阻擋在裂縫外面,防止橋梁內部結構被侵害,一般來說其具體措施可分為以下幾種:①表面處理法,路橋表面裂縫較小時適合使用這種方法,只需使用噴槍對裂縫范圍進行噴涂即可,噴涂應使用防水材料或者彈性材料;②注漿法,顧名思義,即將水泥、樹脂等具有一定粘性的材料注入裂縫中,操作中需注意的是注漿速度不宜過快,以免撐大裂縫。另外,注漿法與鋼板固定結合使用所取得的效果更佳;③填充法,當道路橋梁出現較寬結構裂縫時,可使用填充法進行修補,沿裂縫走向鑿出深溝,清除溝內灰塵后再填入瀝青、環(huán)氧砂漿等粘性較大的材料;④表面噴涂法,適用于裂縫面積較大的情況,將道路橋梁表面清掃干凈后,用水沖洗使之充分潤濕,然后再用粘性強、密度高的材料進行噴涂;⑤鋼板粘結封閉法,當道路橋梁出現結構破壞導致其預應力受損時,應使用鋼板進行封閉處理,操作時鋼板應與裂縫走向保持垂直。
2.路橋結構加固增強類技術
通常來說,路橋工程加固增強類技術主要有以下幾種:①加大截面法,當構件放置空間充足時可采用這種橋梁加固方法,將構件截面積擴大后,其單位面積承載力就會大大減小,從而有效延長路橋使用壽命。當然,以橋梁自重及最大負載時構件承重能力來劃分,加大截面法也可通過增加鋼筋數量來實施;②當橋梁構件安置空間有限的情況下,可通過提升原有構件承重能力來進行加固,這一環(huán)節(jié)可采用在構件外部固定高質量型鋼或者噴涂玻璃纖維等材料進行實施;③預應力加固法,以力的相互作用為原理,對受拉力大的區(qū)域增設構件施加一定壓力,可以起到有效緩沖作用,從而抵消一部分拉力,這種方法使用得當甚至可以減小或閉合一部分裂縫。
3.路橋結構加固新技術
科技發(fā)展日新月異,道路橋梁加固技術也得以改良,截至目前為止,在噴涂材料與工具方面都得到了較為明顯的提升。最值得一提的就是新型錨噴技術,與以往噴涂材料相比,錨噴技術使用的噴射硅不僅更具優(yōu)勢,其中還添加有速效凝結劑,這使得噴涂后材料凝結速度更快、重量更輕,對橋梁上部結構加固作用明顯。除此之外,新型錨噴技術施工工序較為簡便、可塑性強,可以有效縮短施工時間,現已得到大力推廣。
結束語:
綜上所述,對道路橋梁進行結構加固至關重要,可以使其病害發(fā)生率明顯降低,使用壽命大大延長,并保障人民安全通行。隨著道路橋梁施工實踐不斷增多,技術水平也在不斷上升。從整體上看,橋路橋結構整體性能在不斷提升,結構病害不斷減少,加固技術性能更強,未來路橋結構發(fā)展可以期待。
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