馬 楊
(河北省秦皇島市北戴河區(qū),河北 秦皇島 066000)
橋墩作為連接橋梁基礎和上部結構的關鍵部分,支撐上部結構,傳遞荷載。橋墩(臺)病害主要包括了鋼筋銹蝕、橋墩柱、麻面、裂縫、橋臺剝落、鋼筋外露、墩柱沖刷。不同類型的裂縫其產生的原因也略有差別,但大體上主要是由基礎的不均勻沉降、混凝土在澆筑的過程中接縫不良等引起的。而裂縫在發(fā)展的過程中就會造成鋼筋的外露和生銹,進而使鋼筋的性能下降,強度降低,最終使得結構發(fā)生變形。因此,橋墩一旦出現裂縫必須要足夠地重視并及時進行處理。下部橋墩結構的病害會直接影響到上部結構的穩(wěn)定,若想保證橋梁能夠具有足夠的耐久性,橋墩是關鍵因素,倘若橋墩出現了傾斜,這對上部結構是極為不利的,甚至可能會造成橋梁的倒塌。
在橋梁的建設中基礎是最為重要的,不同位置的橋墩由于下面所處的地基略有差異,所以會導致不同區(qū)域的地基出現不同程度的沉降。地基的不均勻沉降會影響橋梁在后期使用過程中的效果,嚴重的情況會導致橋梁的上部結構造成損傷,比如,引發(fā)橋面的裂縫、承載結構出現問題等。而在路橋的交界處,由于路和橋下方的地基差異也較大,在通車后由于車輛荷載的作用,在路橋的交界處也會出現不均勻沉降,進而導致公路與橋梁連接處的路面產生臺階,使得車輛高速駛過時會出現顛簸跳躍的橋頭跳車現象,這嚴重影響了行車的舒適性與安全性,大大降低了行車速度,也為交通事故埋下了隱患?;A不均勻沉降在軟土的地區(qū)表現的尤為嚴重,為此需要對橋梁進行實時監(jiān)測,對不均勻沉降較為明顯的區(qū)域及時地進行處理加固,以防病害的進一步發(fā)展。
橋面的結構主要分為橋面鋪裝、排水防水系統(tǒng)、伸縮縫、燈光照明以及欄桿幾個部分。橋面的鋪裝在破壞較輕的情況下會影響行車的舒適性,嚴重的情況會導致橋面的積水與跳車現象,甚至造成交通事故的發(fā)生。而排水系統(tǒng)的堵塞會導致橋面的積水,降低橋面的摩擦系數,引起車輛的打滑,而且積水往往會沿著橋面的裂縫滲入,進一步加劇了裂縫的擴展。欄桿的病害主要為撞擊、缺損和裂縫,存在缺陷的欄桿會使行車缺少安全感。
1)結構改造,①橋面加固拓寬。道路橋梁加固過程中最明顯的一步就是對于橋面的改造,在改造過程中應注意對于整個橋面的加厚加固。橋面作為橋梁受損最重的部位,應通過加厚拓寬等方式減少等量車流對于相對單位面積內橋面的損害,加長道路橋梁使用壽命;②改變橋梁跨數。通過增加橋梁跨數減少單個橋梁的受力,減小了橋梁跨度,降低車輛行駛過程中對橋面縱向造成的拉力,減少其對橋面的損害,防止橋面裂隙形成。
2)材料方面加固,在道路橋梁的建筑材料方面,由于考慮到當前科技水平已經到達一定高度,我們需要通過相應的改變道路橋梁建筑材料以及涂層材料來進行加固。
①混凝土置換加固。傳統(tǒng)道路橋梁建筑選用的是相對經濟實惠的鋼筋混凝土材料,而這種材料由于沒有足夠的抗壓能力、韌性較低,容易出現裂痕。其中混凝土中的氫氧化鈣易與空氣中大量存在的二氧化碳發(fā)生反應,影響鋼筋混凝土的結構穩(wěn)定性;②灌注封膠加固技術。由于道路橋梁常年遭受著風吹日曬以及汽車行駛過程中帶來的結構損害,會導致道路橋梁產生裂痕等問題。為了解決這種問題,封膠灌注就成了目前常用的加固技術,對于鋼筋等的結構加固具有重要意義。
橋梁上部結構的加固主要是防止混凝土的碳化和裂縫,保護支座與鋼筋。對混凝土的保護主要是在設計的過程中增加保護層的厚度,選擇合適的水泥品種,控制水灰比以減少混凝土中自由水的含量,及時養(yǎng)護并適當添加外加劑。而對于裂縫的問題則需要從裂縫產生的原因對癥入手,主要的手段有加大板厚或者梁截面,提高配筋率來抑制裂縫的發(fā)生;在施工的過程中需要在混凝土中添加一定的外加劑來確保混凝土的質量,進而防止開裂,盡量選用標號高的、后期強度大的水泥,同時還需要嚴格地控制砂的使用;在攪拌混凝土時要嚴格控制混凝土的溫度,減少溫度效應對裂縫的影響。
橋面的養(yǎng)護主要是通過局部的修補,對于破壞范圍較小的區(qū)域,先將遺留的鋪裝層進行清理,之后再進行新一層的鋪裝;而對于破壞范圍較廣的情況,應該將橋面上的鋪裝層完全清理之后再進行混凝土澆筑。面對橋面裂縫的情況可以采用壓漿的方法進行處置,通過向裂縫中注入裂縫膠或者水泥類的材料來填充裂縫空隙;或者采用填料充填的方法,這種方法一般用于修補較寬的裂縫,先將裂縫鑿出10cm左右的深槽,然后再填補各種密封材料。
作為城市交通的命脈,道路橋梁的重要性顯而易見。道路橋梁的存在不僅僅關系到城市內部的交通狀況,更是關系著城市與城市的交易往來,甚至是國家與國家之間的外交關系、貿易往來。因此,道路橋梁的安全性更應該受到重視。為了保障道路橋梁的安全就應解決道路橋梁的結構病害。