陳迎春 石立群 石立君
摘 ? ?要:結(jié)構(gòu)性能的穩(wěn)定很大程度地影響橋梁的使用壽命和施工質(zhì)量,損傷、腐蝕和銹蝕等問題都會威脅橋梁的正常使用及耐久性。本文全面分析了橋梁工程中存在的幾種結(jié)構(gòu)病害,介紹了橋梁的檢測內(nèi)容及評定,探討科學(xué)的綜合防治措施。
關(guān)鍵詞:橋梁工程;結(jié)構(gòu)性病害;檢測評定;修復(fù)
1 ?引言
橋梁在使用過程中,由于受外部環(huán)境的影響,會不同程度地出現(xiàn)各種病害,如不及時發(fā)現(xiàn)、及時處理,病害隨著使用時間的增長而不斷惡化,甚至危及人們的生命安全。掌握橋梁的病害種類,采取有效處理方法,才能做好全維護工作,增加橋梁的安使用壽命。
2 ?常見的結(jié)構(gòu)性病害
2.1 ?混凝土裂縫
混凝土裂縫是橋梁最常見的病害,裂縫產(chǎn)生的原因很多,如混凝土收縮引起表面龜裂而出現(xiàn)的網(wǎng)狀裂縫,大跨度梁出現(xiàn)的下緣受拉裂縫,設(shè)計不當(dāng)、施工養(yǎng)護不良或溫度環(huán)境條件引起的腹板裂縫,墩臺不均勻沉降引起的梁端上部裂縫,分層澆筑間隔太長導(dǎo)致的梁側(cè)水平裂縫,支座與橋軸偏斜引起的梁間橫隔板裂縫。綜合來說,裂縫的產(chǎn)生主要由施工設(shè)計、材料質(zhì)量、荷載、環(huán)境等多方面的原因造成,通過對不同病害成因展開分析,才能從根本上抑制裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。
2.2 ?鋼筋銹蝕
鋼筋銹蝕是也是比較普遍的病害,產(chǎn)生原因主要是環(huán)境作用。鋼筋銹蝕直接影響鋼筋的可用截面面積。如果銹蝕程度嚴(yán)重,在鋼筋所在位置的混凝土表面容易出現(xiàn)平行裂縫,進而造成混凝土保護層剝離脫落,導(dǎo)致露筋情況的發(fā)生,影響橋梁整體的耐久性和安全性。為最大程度降低鋼筋銹蝕的發(fā)生,在施工作業(yè)中做好鋼筋表面的防腐處理,并注意混凝土振搗澆筑的方法,應(yīng)做到密實均勻,避免出現(xiàn)蜂窩、麻面、空洞等情況,保證足夠的混凝土保護層厚度。
2.3 ?伸縮裝置損壞
橋梁上使用的橡膠條伸縮裝置分兩種,一種用于填塞對接,另一種是嵌固對接類型,橡膠條的脫落會造成伸縮裝置破壞,橋面的流水及垃圾極易進入伸縮縫,造成墩臺混凝土和伸縮縫結(jié)構(gòu)劣化、破碎,錨固鋼筋露出。
2.4 ?地基沉降
橋墩位置的不必定導(dǎo)致地基會有所差異,地基不均勻沉降屬于常見的結(jié)構(gòu)性病害。但過大的不均勻沉降會給橋梁使用帶來負面影響,造成橋梁上部結(jié)構(gòu)損傷,出現(xiàn)橋面裂縫,嚴(yán)重的話會出現(xiàn)橋體坍塌。
連接處路面的“臺階”,不僅降低車輛通行速度,還容易引發(fā)交通事故。地基勘察、設(shè)計缺陷、施工材料、施工方法,工程監(jiān)測都可能造成地基沉降的因素。
河床堆積物、洪水沖刷對橋梁墩臺較大的沖擊,使得基礎(chǔ)產(chǎn)生一定量的側(cè)向滑移,尤其是軟土場地基。
因此,在施工前需要做好充足的準(zhǔn)備,提前勘察好橋梁所處的地形地質(zhì),確定好最佳選址;設(shè)計師要依照地形地勢,科學(xué)合理有地設(shè)計橋梁結(jié)構(gòu);施工單位要遵守相關(guān)的法律法規(guī)章程,合理施工,對施工材料進行嚴(yán)格的監(jiān)管,減少環(huán)境因素對施工的影響。
3 ?橋梁檢查
橋梁檢查是對橋梁缺陷和損傷的檢查,分析缺損對橋梁質(zhì)量及承載力的影響。
3.1 ?經(jīng)常檢測內(nèi)容
橋梁經(jīng)常檢查主要包括外觀整潔度,橋面鋪裝完整度,排水設(shè)施通暢度,緣石護欄損壞情況,支座缺陷,河床沖刷,墩臺受損情況,交通安全設(shè)施等。
3.2 ?定期檢測內(nèi)容
定期檢查周期根據(jù)橋梁技術(shù)狀況確定,不少于三年一次,重要部件的缺損達到三、四、五類技術(shù)狀況時,應(yīng)立即進行一次定期檢查;特大橋和特別重要橋梁應(yīng)每年一次定期檢查。
定期檢查不僅涵蓋橋面系構(gòu)造、支座、墩臺基礎(chǔ)、各類橋型、調(diào)治構(gòu)造物的檢查。檢查重點還包括橋頭引道、河床及橋址,上部結(jié)構(gòu)的跨中、1/4跨徑處、支座處、反彎點處檢查,下部結(jié)構(gòu)的支座底板、蓋梁、橫系梁、墩身、臺身、角隅處。
首先,在對橋梁現(xiàn)狀進行檢查的基礎(chǔ)上,依據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量(缺損狀況、材質(zhì)狀況與耐久性指標(biāo))檢測結(jié)果、結(jié)構(gòu)固有模態(tài)參數(shù)測定結(jié)果,以及使用荷載調(diào)查分析情況等,借助橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計或竣工資料,通過結(jié)構(gòu)檢算分析,進行荷載效應(yīng)和抗力效應(yīng)的比較,繼而評定橋梁承載力。
公路橋梁材料性能檢測是對其結(jié)構(gòu)及部件的材料質(zhì)量所存在的缺損狀況進行詳細檢測、試驗、判斷的過程。
混凝土現(xiàn)場檢測包含混凝土強度檢測、碳化深度檢測、缺陷損傷檢測(均勻性檢測、結(jié)合面檢測、表面損傷檢測、不密實區(qū)檢測、淺裂縫檢測、深裂縫檢測),鋼筋銹蝕檢測
4 ?加固工藝分析
4.1 ?鋼筋修復(fù)
鋼筋銹蝕的部分很難進行還原,只有將銹蝕的部分清除掉,盡量阻止其擴散并影響到其他正常部位。為此,針對鋼筋銹蝕的修復(fù)工作,需要借助砂紙、磨刀和噴砂槍等工具對銹蝕的鋼筋和混凝土的銹蝕部分進行清除,然后對清除的銹蝕部分進行清潔,再在其表面噴上一定量的阻銹劑和界面劑,從而形成新的抵御腐蝕的保護涂層,之后可以使用高強度的砂漿來修補缺失的表層。
4.2 ?裂縫修補技術(shù)
作為橋梁最常見病害現(xiàn)象,裂縫修補技術(shù)的使用,可以有效降低裂縫面積的擴大。實際操作過程中,技術(shù)人員要注意以下幾點問題:首選,對于橋梁構(gòu)件出現(xiàn)較小面積的裂縫時,一定要予以重視,及時使用施工材料進行修補填充,有效控制裂縫面積的擴大,避免其對混凝土構(gòu)造產(chǎn)生不好影響。如果裂縫問題較大時,就要選擇那些伸縮性和延展性好的材料,確保修補填充工作合理有效進行。其次,在面對大面積裂縫時,就要鑿除施工原有混凝土,利用面積的加大與截取對其進行鞏固,可以先將構(gòu)件表面的鑿毛處理干凈,同時使用混凝土澆筑填充,這里要注意,使用的混凝土一定要是同一標(biāo)號的,以此實現(xiàn)加固效果。最后,進行鋼板材料加固時,要基于材料使用要求進行詳細的分析,以此達到橋梁裂縫處理工作的良好完成,進而確保橋梁整體質(zhì)量的提升。
4.3 ?路面沉降處理技術(shù)
當(dāng)產(chǎn)生路面沉降問題時,就要對下沉的路面及時填補,加固受損部分,這是能夠解決橋梁工程沉降問題的方法。橋梁加固,是指通過對高強度粘貼材料的利用,將其在橋梁外部進行覆蓋,通過對橋梁工程設(shè)計的結(jié)構(gòu)體系與截面積之間關(guān)系的計算,提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗壓性,當(dāng)橋梁處于受力狀態(tài)時能夠?qū)ζ溥M行完善處理。不同原因下,橋梁路面沉降程度也會有所差異,因此,技術(shù)人員就要根據(jù)路面沉降不均勻的程度來選擇與之相對的處理方法。如果沉降高度較低,可以使用日常工作中常見的路面修復(fù)方法進行修復(fù);沉降高度過大時,下降程度嚴(yán)重,需要采取灌注、置換和壓實等處理技術(shù)。灌注處理技術(shù)是在基礎(chǔ)設(shè)施內(nèi)添加水泥砂漿,與混凝土和地下軟土相結(jié)合形成加固,改善基礎(chǔ)設(shè)施的穩(wěn)定性,進而提高路面承載力。置換處理技術(shù)是指利用常規(guī)方法在不良土質(zhì)使用不見成效,在這些不良土質(zhì)中進行挖坑,利用性能好的碎石和礦石進行填補,保障土地質(zhì)量。
5 ?結(jié)束語
隨著國家的發(fā)展,還會繼續(xù)加大道路橋梁建設(shè)力度,為解決我國的城市交通擁堵情況有著至關(guān)重要的作用。綜上所述,橋梁檢測與加固處理技術(shù)是一項非常重要的工作,會直接影響到人們的生活出行。因此更新和研究橋梁的建設(shè)手段與檢測加固技術(shù)需要我們進行不斷投入。
參考文獻:
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作者簡介:
陳迎春(1973—)女,本科,高級工程師,工程質(zhì)量檢測。