姚鋼
【摘 要】交通行業(yè)是經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會(huì)進(jìn)步的支柱,便利的交通可以增加區(qū)域間的交流,加大經(jīng)濟(jì)的往來,而路橋建設(shè)在整個(gè)交通系統(tǒng)中起著非常重要的作用,加大路橋的建設(shè)數(shù)量,提高路橋的施工質(zhì)量,延長期使用壽命及使用安全性是路橋建設(shè)的關(guān)鍵性工作。道路橋梁結(jié)構(gòu)建成后,其使用環(huán)境全部都是在室外,長時(shí)間的日曬雨淋及不合理使用等等,都會(huì)造成對道路的不程度的損害,這就需要在路橋建設(shè)前就要做好實(shí)際勘查及相關(guān)設(shè)計(jì)工作,同時(shí)也要對道路橋梁的相關(guān)損壞值進(jìn)行精準(zhǔn)的計(jì)算,從而采取有效的維護(hù)措施保證路橋的正常使用。因此本文對路橋結(jié)構(gòu)病害的成因進(jìn)行了詳細(xì)分析,并對相關(guān)的路橋加固技術(shù)進(jìn)行了研究探討。
【關(guān)鍵詞】路橋;結(jié)構(gòu)病害;加固技術(shù);處理措施
由于我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速展開,對道路橋梁的使用率也逐漸的提高,同時(shí)人們的生活水平也在不斷提高,汽車保有量更是以驚人的速度遞增,有的城市甚至已經(jīng)開始實(shí)行搖號(hào)購車等形式對汽車數(shù)量進(jìn)行控制,這樣高效的路橋使用率勢必會(huì)給路橋的承載帶來壓力,同時(shí)在使用的過程中許多建筑用重型車輛及大載荷車輛越來越多,導(dǎo)致公路橋梁的負(fù)荷也在遞增,很多使用時(shí)間較長的老舊路橋出現(xiàn)了嚴(yán)重的質(zhì)量問題,而許多新型的混凝土路橋也因?yàn)樵O(shè)計(jì)及施工的不當(dāng)出現(xiàn)不同程度的損壞,如果不采取有效的加固措施對路橋結(jié)構(gòu)病害進(jìn)行防治,那么會(huì)嚴(yán)重影響路橋的使用,并對使用安全性及穩(wěn)定性造成威脅。
1.路橋病害形成原因
對建設(shè)完成并投入使用的路橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行質(zhì)量評估,其中一項(xiàng)最為重要的指標(biāo)就是路橋所具備的強(qiáng)度,其能夠承受一定強(qiáng)度的載荷作用,路橋的各個(gè)結(jié)構(gòu)部們的剛度要符合設(shè)計(jì)要求和使用要求,在對路橋施加一定的力時(shí),不會(huì)產(chǎn)生較大的形變,而喪失穩(wěn)定性。此外,路橋結(jié)構(gòu)的耐久性也是考核標(biāo)準(zhǔn)之一,由于材料強(qiáng)度、施工質(zhì)量、成本投入等諸多方面因素的影響,路橋在使用中會(huì)產(chǎn)生一定的病害,其具體原因簡述如下:
(1)在路橋設(shè)計(jì)初期要對路橋預(yù)留一定的安全系數(shù),但由于投入使用后由于經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需求,其用途發(fā)生變化,同時(shí)由于超載超速車輛的存在,造成路橋由于建造承載等級不夠而出現(xiàn)嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)性病害;(2)橋梁設(shè)計(jì)本身存在缺陷的同時(shí),加之施工質(zhì)量不高,使得路橋質(zhì)量更難以保障,使其承受載荷的能力更低,對路橋結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)重且十分惡劣的影響;(3)對橋梁后期養(yǎng)護(hù)工作重視程度不夠,不能及時(shí)把已經(jīng)產(chǎn)生的病害問題消除掉。(4)洪水等各種自然病害經(jīng)常會(huì)破壞橋梁結(jié)構(gòu);(5)橋梁所處區(qū)域地質(zhì)條件比較差,比如滑坡、軟基等常會(huì)促使橋梁發(fā)生病害問題。
2.路橋結(jié)構(gòu)常見病害分析
2.1鋼筋銹蝕病害
(1)當(dāng)鋼筋有銹蝕現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí),其銹蝕部分體積通常會(huì)膨脹到原來體積10倍以上,這樣便會(huì)促使周圍混凝土受到擠壓,進(jìn)而導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)開裂和剝蝕現(xiàn)象,導(dǎo)致截面有效尺寸變小,進(jìn)而降低整個(gè)結(jié)構(gòu)的承載能力。
(2)銹蝕現(xiàn)象造成的最直接影響便是促使鋼筋斷面的面積減小,對于將鋼筋當(dāng)作抗彎能力的構(gòu)件它的抵抗彎矩能力也會(huì)受到損傷。
(3)鋼筋銹蝕現(xiàn)象還會(huì)導(dǎo)致混凝土對鋼筋產(chǎn)生的握裹力降低,以至于銹蝕物外流,在橋梁結(jié)構(gòu)表面留下銹跡,使其美觀受到影響。
2.2橋跨梁體出現(xiàn)裂縫病害問題
一般裂縫多出現(xiàn)在梁跨的中部(也是正彎矩區(qū))梁下緣和懸臂梁根部(又叫負(fù)彎矩區(qū))的上緣,后者常會(huì)貫穿到整個(gè)車行道的翼板上。該類裂縫多半是因?yàn)榇罅恐剀噺脑搮^(qū)域通過,促使梁受拉區(qū)域出現(xiàn)開裂,然而這屬于正?,F(xiàn)象。但是因?yàn)樨?fù)彎距區(qū)裂縫處于上面位置,雨水便很容易從裂縫里面滲入到梁里面,以至于鋼筋銹蝕和砼強(qiáng)度降低。
2.3墩柱出現(xiàn)基礎(chǔ)病害問題
橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)因常年使用,不僅要承受上部構(gòu)造的荷載,還要承受住土壓力、風(fēng)力、冰壓力以及流水壓力、浮力等多種力的作用。此外受自然因素的影響及過橋車輛逐漸重型化,墩臺(tái)基礎(chǔ)便會(huì)受到過重荷載的作用,使其受到不同程度的損壞,這是因?yàn)榱⒅硗膺吺芾ψ饔枚霈F(xiàn)水平裂縫,柱頂因支座偏位而使應(yīng)力集中進(jìn)而出現(xiàn)砼豎向裂縫。
2.4主拱圈出現(xiàn)裂縫病害
主拱圈中常有波縱向裂縫出現(xiàn),檢查期間也常會(huì)在各個(gè)孔里波波頂發(fā)現(xiàn)縱向裂縫,肋和波連接位置也會(huì)有裂縫出現(xiàn),各個(gè)孔拱波和拱肋的連接位置大部分區(qū)域會(huì)有裂縫出現(xiàn),一般為拱肋裂縫,各個(gè)孔拱肋都有橫向裂縫出現(xiàn),不少屬于u形裂縫,這些裂縫常會(huì)出現(xiàn)在拱頂前后10米左右的范圍捏,一般稱為橫系梁裂縫。
3.道路橋梁結(jié)構(gòu)加固方法
3.1加大截面法
加大截面法是在鋼筋混凝土受彎構(gòu)件受壓區(qū)加混凝土現(xiàn)澆層。增大原混凝土構(gòu)件截面面積。從而提高構(gòu)件正截面抗彎。達(dá)到加固補(bǔ)強(qiáng)的目的,根據(jù)荷載大小和凈空條件不同,可分為以加大截面面積為主和加配鋼筋為主兩種加固方案,其施工工藝簡單、適應(yīng)性強(qiáng),能廣泛對一般建筑的梁、板、柱、墻等混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。但這樣導(dǎo)致施工工作量大,養(yǎng)護(hù)期長,對生產(chǎn)和生活有一定的影響。
3.2碳纖維加固法
碳纖維加固法全稱為粘貼纖維增強(qiáng)塑料加固法。它通過膠結(jié)材料將纖維增強(qiáng)復(fù)合材料貼在被加固構(gòu)件的受拉區(qū)段,使它和被加固截面一同抗拉,從而達(dá)到提高結(jié)構(gòu)承載性能的要求。這種技術(shù)優(yōu)點(diǎn)很多。比如說高強(qiáng)高效,可以大幅度地提升混凝土結(jié)構(gòu)的延性與承載性能,而且施工簡捷,具有很好的耐腐蝕性及耐久性,加固前后對結(jié)構(gòu)的尺寸和外觀不構(gòu)成影響,質(zhì)量輕,自重少。因此適用范圍非常之廣。
3.3粘鋼加固法
所謂的粘鋼加固方法。就是在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力不足的區(qū)段表面粘貼一定數(shù)目的鋼板這種方法能夠很好地保護(hù)原混凝土構(gòu)件,施工工藝簡單,現(xiàn)場工作量小,而且在方案設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)計(jì)算方面都非常之簡單。但實(shí)施過程中,由于鋼板重量過大,在操作上有所限制,固化劑在結(jié)硬以后,表現(xiàn)出很明顯的脆性,粘結(jié)的耐久性難以保證。此外,鋼板和膠體界面還存在一些潛在的銹蝕。
3.4錨噴技術(shù)
隨著施噴機(jī)具的發(fā)展和速凝劑的使用?,F(xiàn)代技術(shù)獎(jiǎng)噴射鹼與鋼筋網(wǎng)、錨桿配合使用,逐漸完善錨噴技術(shù)的。施工中需加入速凝劑,因而又具有快凝、早期強(qiáng)度高的特點(diǎn):錨噴技術(shù)可以少用甚至不使用側(cè)向模板,其運(yùn)輸、澆注、搗固合并為一道工序、占地面積小且設(shè)備簡單、施工機(jī)械化程度高、效率高、節(jié)省勞動(dòng)力,而且在實(shí)施過程中可以不中斷交通。
3.5外部預(yù)應(yīng)力加固法
這種方法也叫反彎矩法。一般適用于大跨度結(jié)構(gòu)加固。通過在構(gòu)件外對預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行張拉,不但能夠增加主筋,提高構(gòu)件的截面強(qiáng)度,還能增強(qiáng)剛度效果,可以說是一種十分積極的加固手段。對受拉區(qū)施加預(yù)加壓力,可以抵消部分自重應(yīng)力,起到卸載、減小跨中撓度、閉合裂縫或減小裂縫寬度的作用。
4.結(jié)語
綜上所述,從路橋病害的成因可以看出,路橋病害對道路橋梁的使用是很嚴(yán)重的威脅,要對路橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固,才能保道橋的正常使用。道橋加固技術(shù)會(huì)是未來路橋建設(shè)施工技術(shù)中的關(guān)鍵性技術(shù),對道橋進(jìn)行加固可以有效提高其承載能力,降低相應(yīng)的維護(hù)費(fèi)用,延長公路的使用壽命,可能說是未來道路建設(shè)中不可或缺的(下轉(zhuǎn)第198頁)(上接第37頁)技術(shù),但該技術(shù)的施工要求很高,操作相對復(fù)雜,這就要我們的施工人員在實(shí)踐中對相關(guān)技術(shù)進(jìn)行不斷的總結(jié)和優(yōu)化,完善和補(bǔ)充,使其的施工工期逐漸縮短,操作更為簡便,使其為路橋建設(shè)提供更加完美的服務(wù),從而帶來更好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。 [科]
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