摘要:首先闡述了道路橋梁工程常見(jiàn)病害以及原因,主要有工程裂縫,地基沉降,混凝土碳化以及鋼筋銹蝕等問(wèn)題,然后對(duì)提出了對(duì)這些常見(jiàn)病害的防治策略,包括工程裂縫治理策略,地基沉降治理策略,混凝土碳化鋼筋銹蝕的治理,最后提出了關(guān)于道路橋梁常見(jiàn)病害治理的其他建議。

關(guān)鍵詞:道路橋梁工程;工程裂縫;地基沉降;混凝土碳化;鋼筋銹蝕

0引言

道路和橋梁是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動(dòng)脈,是負(fù)責(zé)物資流動(dòng)的主要媒介,特別是隨著我國(guó)進(jìn)入社會(huì)轉(zhuǎn)型期,道路和橋梁工程的重要性日益凸顯。保證道路橋梁工程質(zhì)量也因此顯得非常重要。結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn),并通過(guò)總結(jié)相關(guān)資料,認(rèn)為道路橋梁工程常見(jiàn)病害主要有:工程裂縫、地基沉降、混凝土碳化以及鋼筋銹蝕等。這些病害在很大程度上影響到工程主體,降低其質(zhì)量,縮短其使用期限,找到其原因進(jìn)行科學(xué)治理,是工程維穩(wěn)和延長(zhǎng)工程壽命的關(guān)鍵。

1道路橋梁工程常見(jiàn)病害以及原因

道路橋梁工程常見(jiàn)病害主要為工程裂縫、地基不均勻沉降以及混凝土碳化導(dǎo)致的鋼筋銹蝕。這三種病害可以單獨(dú)發(fā)生,也可以同時(shí)發(fā)生。比如地基沉降可以導(dǎo)致裂縫,裂縫可以導(dǎo)致混凝土碳化。以下對(duì)三種病害進(jìn)行闡述。

1.1工程裂縫

道路橋梁工程中主要材料就是混凝土,這種材料本身的抗拉性比較微弱,一般在工程竣工之后,其本身都會(huì)存在一些細(xì)小的裂紋,只是這些裂紋有的用肉眼并不能觀察出來(lái),它們也并不會(huì)影響工程質(zhì)量。但是道路橋梁要承受荷載,比如來(lái)回奔走的汽車,這些荷載存在很大的變動(dòng),一旦產(chǎn)生的荷載超過(guò)了道路橋梁的極限,就會(huì)導(dǎo)致細(xì)小的裂縫匯集,最終形成大裂縫。另外再具體施工中,鋼筋混凝土?xí)惺芤欢ɡΓ?dāng)這種拉力超過(guò)了混凝土本身的抗拉力極限,就會(huì)出現(xiàn)裂縫。另外,地基不均勻沉降也會(huì)導(dǎo)致道路橋梁發(fā)生裂紋。還有混凝土配比不合理,在施工澆筑等環(huán)節(jié)不到位,導(dǎo)致局部大顆粒聚集,降低其抗震能力從而發(fā)生裂紋。這種裂紋以橋墩為主。大量的專業(yè)資料認(rèn)為,道路橋梁的裂縫在0.2mm之內(nèi),對(duì)于工程的影響可以忽略不計(jì),此時(shí)內(nèi)部的鋼筋水泥沒(méi)有完全暴露在空氣中,也不會(huì)發(fā)生銹蝕。裂縫稍微大于0.2mm,此時(shí)只要沒(méi)有突然增加的荷載就沒(méi)有問(wèn)題,故此也無(wú)需限制行車。但是要注意的是裂紋的數(shù)量,雖然裂紋都在0.2mm左右,但是數(shù)量眾多,也必須要綜合研究是否要限行。而一旦個(gè)別裂縫明顯大于0.2mm,那么就會(huì)導(dǎo)致空氣進(jìn)入裂縫并腐蝕鋼筋,最終導(dǎo)致工程質(zhì)量下降,如果還不采取果斷措施,很可能造成非常嚴(yán)重的后果。國(guó)內(nèi)發(fā)生的橋梁垮塌事件,除了設(shè)計(jì)荷載量存在問(wèn)題外,更多的是因?yàn)榱芽p而導(dǎo)致。

1.2地基沉降

道路橋梁工程發(fā)生沉降是正常的,但是如果存在不均勻沉降將會(huì)對(duì)工程主體產(chǎn)生嚴(yán)重危害,比較小的影響也會(huì)導(dǎo)致橋體發(fā)生裂縫,嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致道路橋梁斷裂甚至發(fā)生坍塌。導(dǎo)致地基沉降的主要因素為設(shè)計(jì)因素、施工因素和環(huán)境因素。設(shè)計(jì)因素主要是工程在施工前需要針對(duì)地質(zhì)予以勘察,然后根據(jù)具體情況做出科學(xué)的解決措施。但是并非所有工程的勘測(cè)以及設(shè)計(jì)都是完美的,因?yàn)槿说囊蛩貐⒉畈积R,比如素質(zhì)高低、技術(shù)強(qiáng)弱影響,會(huì)導(dǎo)致勘測(cè)數(shù)據(jù)存在差異,設(shè)計(jì)方案存在不同。一旦兩者都失去了準(zhǔn)確性,很容易導(dǎo)致地基工程出現(xiàn)錯(cuò)誤,不均勻沉降就會(huì)發(fā)生。施工因素則是指原本勘測(cè)和設(shè)計(jì)都是合理的,但是在施工過(guò)程中出現(xiàn)了問(wèn)題,比如地基工程中的水泥混凝土配料出現(xiàn)偏差導(dǎo)致地基強(qiáng)度不一,或者在施工中沒(méi)有按照施工圖紙展開(kāi)施工,對(duì)于出現(xiàn)的意外情況處理不良,都會(huì)導(dǎo)致不規(guī)則沉降。環(huán)境因素則是指地基附近出現(xiàn)挖掘工程,其影響了地基的穩(wěn)定性,使得其發(fā)生坍塌等事故,這同樣會(huì)導(dǎo)致不均勻沉降,甚至于會(huì)導(dǎo)致局部突然坍塌。

1.3混凝土碳化以及鋼筋銹蝕

道路橋梁工程中很大一部分的鋼筋銹蝕是因?yàn)榛炷撂蓟鶎?dǎo)致。具體的形成機(jī)制是:混凝土中水泥水化生成大量Ca(OH)2,該種物質(zhì)容易和空氣中CO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成CaCO3,后者堿性下降,會(huì)腐蝕內(nèi)部的大量鋼筋,導(dǎo)致鋼筋強(qiáng)度下降。一旦動(dòng)態(tài)負(fù)載某一瞬間突然增大,會(huì)導(dǎo)致橋梁斷裂坍塌。如果道路橋梁工程中本來(lái)就存在很多細(xì)小裂縫,這些裂縫都會(huì)和空氣接觸發(fā)生碳化,積少成多,最終會(huì)給工程造成很嚴(yán)重的影響。比較集中之處會(huì)發(fā)生大面積水泥混凝土剝落,隨著時(shí)間推移會(huì)導(dǎo)致問(wèn)題加重。

2道路橋梁工程常見(jiàn)病害防治策略

2.1工程裂縫治理策略

①橋面要采取合理的鋪裝層,使其具有一定的緩沖作用,降低來(lái)往車輛對(duì)橋體的壓力。②對(duì)于出現(xiàn)的裂縫要及時(shí)處理。對(duì)于小型裂縫采取水泥漿填充,而大型裂縫需要進(jìn)行混凝土置換,實(shí)現(xiàn)新老混凝土充分融合凝固,增加橋體的抗性。③為了安全在整個(gè)工程混凝土表面涂抹樹(shù)脂材料進(jìn)行整體保護(hù),這種方式可以避免工程出現(xiàn)的小型裂縫擴(kuò)大。④充分計(jì)算橋體路面的負(fù)載能力,拒絕超載車輛來(lái)往行駛。

2.2地基沉降治理策略

①道路橋梁一旦發(fā)生地基沉降,要采用注漿加固法來(lái)減緩沉降。這個(gè)方法成功的關(guān)鍵是注漿材料的選擇,其標(biāo)準(zhǔn)是漿液黏度低、流動(dòng)性好、穩(wěn)定性強(qiáng),而且注漿在規(guī)定時(shí)間內(nèi)可以調(diào)節(jié)凝固時(shí)間,以滿足工程所需,注漿對(duì)自然環(huán)境也沒(méi)有傷害。②積極地增加上部工程的剛度以緩解地基不均勻沉降導(dǎo)致的危機(jī)。有幾個(gè)方式可以考慮,首先考慮提高主梁鋼度,以此來(lái)增加整體橋梁的剛度。其次,可以考慮改變截面形式來(lái)提升剛度。在很多舊橋改造中,往往會(huì)將原來(lái)的T型截面改成車廂型截面,增加橋梁受力面積,降低車輛對(duì)橋梁的影響。再次,可以加設(shè)橋墩,等同于增加壓力面積,從而降低橋梁下沉速度。③要積極地限行,前提要在短期內(nèi)計(jì)算出限行標(biāo)準(zhǔn),在不影響社會(huì)生產(chǎn)的同時(shí)解決路橋病害。

2.3混凝土碳化鋼筋銹蝕的治理

①在工程完畢后就將整個(gè)工程用樹(shù)脂涂料予以保護(hù),避免混凝土工程直接接觸空氣。

②對(duì)于已經(jīng)出現(xiàn)碳化的部分,如果縫隙小可以采用填充法,隔絕裂縫和空氣接觸,然后涂抹樹(shù)脂涂料。對(duì)于成片脫落表皮,要將那些不穩(wěn)定的表皮鏟除,然后用特質(zhì)水泥甚至配比水泥混凝土予以修補(bǔ)。

③對(duì)于已經(jīng)暴露鋼筋的部分,要積極地對(duì)銹蝕部分予以處理,具體方法有:人工除銹,就是人工利用鋼刷等進(jìn)行清除;化學(xué)除銹,主要是用酸性溶液來(lái)處理,但是考慮到酸性溶液會(huì)加重混凝土碳化,處理過(guò)程中需要進(jìn)行密切保護(hù),不要讓酸性溶液流入混凝土;機(jī)械除銹,利用專業(yè)的除銹機(jī)械進(jìn)行除銹。

④有的部分鋼筋銹蝕嚴(yán)重需要植筋,對(duì)于植筋需要特別的安排,需要根據(jù)初始工程圖紙以及施工部位的具體情況,邀請(qǐng)相關(guān)專家予以會(huì)審,最終形成確切的施工方案。

3關(guān)于道路橋梁常見(jiàn)病害治理的其他建議

從社會(huì)效益角度出發(fā),除了以上的一些病害處理方法外,提出以下建議:

①施工單位要積極地建立數(shù)據(jù)庫(kù),對(duì)本單位的工程進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,積極地發(fā)現(xiàn)病害的規(guī)律性并尋找原因,這樣方便形成統(tǒng)一且有效的治理方案。

②做好前置工作,比如地質(zhì)勘測(cè)、設(shè)計(jì)圖紙、材料采購(gòu)、技術(shù)交底等等,確保從根本上杜絕各類病害發(fā)生的可能性。同時(shí)要積極地制定各種措施,防止突發(fā)情況發(fā)生后引起慌亂。

③一旦病害出現(xiàn),立刻封鎖交通,避免車輛行駛,保證病害不再加大;快速啟動(dòng)預(yù)案,對(duì)病害進(jìn)行充分調(diào)研,然后快速定方案予以修復(fù);對(duì)于已經(jīng)失去治理價(jià)值的工程,必須及時(shí)通報(bào)并嚴(yán)格管理,杜絕車輛上橋上路。從安全角度出發(fā),建議對(duì)道路橋梁工程要進(jìn)行密切觀測(cè),建立動(dòng)態(tài)病害數(shù)據(jù),一發(fā)現(xiàn)裂縫、下沉、混凝土表面剝落、混凝土碳化、鋼筋銹蝕的情況要立刻采取處理措施。工程完畢第一時(shí)間采用主動(dòng)措施防止裂紋,比如整體涂抹樹(shù)脂材料。

4結(jié)語(yǔ)

通過(guò)充分討論道路橋梁工程常見(jiàn)病害的原因,可以明確它們的主要成因在于人為,是因?yàn)榭睖y(cè)、設(shè)計(jì)、施工的不科學(xué)不嚴(yán)密而導(dǎo)致的。只要在施工之前加強(qiáng)管理,這些問(wèn)題就能得到有效的規(guī)避。對(duì)于已經(jīng)出現(xiàn)病害的工程,則要在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)治理。

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