汪小平
(貴陽市投資控股集團(tuán)建設(shè)管理有限公司,貴州貴陽 550081)
在國內(nèi)交通系統(tǒng)當(dāng)中市政道路橋梁是不能忽略一大組成部分,同時也直接關(guān)系到我國社會經(jīng)濟(jì)的健康穩(wěn)定運(yùn)行和發(fā)展。人們?nèi)粘I町?dāng)中,市政道路橋梁發(fā)揮著重要作用,能夠讓交通更加方便快捷,同時也可以促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)的向前發(fā)展。但是,我國還依然存在很多市政橋梁年代久遠(yuǎn),或投入使用后缺乏后期管養(yǎng)等問題,導(dǎo)致橋梁使用壽命大大縮短,并且存在極大地安全隱患,影響到廣大人民群眾生命財產(chǎn)安全,這就需要進(jìn)一步強(qiáng)化市政道路橋梁病害防治工作。在城市市政橋梁中,以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)橋梁為主,本文就城市鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)橋梁常見病害分析和處理方式探討,以期提高橋梁的安全性和耐久性。
裂縫是鋼筋混凝土橋梁一種較為重大和常見的病害,直接影響到橋梁的整體質(zhì)量。橋梁裂縫按形成時間可分為施工期裂縫和運(yùn)營期裂縫,也可以按形成原因分為荷載(包括施工期和運(yùn)營期)、溫度變化、混凝土收縮徐變、地基基礎(chǔ)變形、鋼筋銹蝕、凍脹、施工工藝質(zhì)量、施工材料質(zhì)量均會引起的橋梁混凝土開裂。在橋梁建設(shè)和運(yùn)營各個階段的疏忽都會造成橋梁混凝土開裂,如設(shè)計階段對橋梁荷載考慮不足、計算模型選擇不合理或計算錯誤、對細(xì)部構(gòu)件配筋不合理;在施工階段由于對材料、工藝選擇不合理或?qū)|(zhì)量把關(guān)不嚴(yán),施工期荷載把控不嚴(yán),隨意開設(shè)孔洞又未按規(guī)范進(jìn)行結(jié)構(gòu)加強(qiáng)恢復(fù),養(yǎng)護(hù)不規(guī)范不及時;運(yùn)營階段對超載車輛管理不嚴(yán)、橋梁伸縮縫和支座維護(hù)保養(yǎng)及更換不及時等各方面因素都會引發(fā)橋梁裂縫。當(dāng)然,如橋梁建成后原有地基變化、地基凍脹、地質(zhì)變化、溫差過大也會導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。
對于這些問題,需要相關(guān)工程技術(shù)人員和管養(yǎng)部門高度重視,并且要采取必要措施進(jìn)行彌補(bǔ)和改善,如圖1 所示。
圖1 橋梁裂縫情況
根據(jù)相關(guān)研究資料顯示,除了人為因素引起的橋梁病害,市政橋梁還存在剝蝕、破壞等不良現(xiàn)象,主要體現(xiàn)就是由于工程表面上出現(xiàn)了嚴(yán)重的破損。根據(jù)自然氣候的差異性,可以分為三大類型,分別是凍融剝蝕、風(fēng)化剝蝕以及侵蝕剝蝕等等,將會在很大程度上影響到市政橋梁健康穩(wěn)定的運(yùn)行。
在市政橋梁工程項目建設(shè)運(yùn)營的過程當(dāng)中,不均勻沉降也是值得引起深刻反思一大問題[1]。之所以導(dǎo)致橋梁地基不均勻沉降,可能由幾方面原因造成:①在地質(zhì)復(fù)雜地區(qū),由于勘探技術(shù)的限制等原因可能導(dǎo)致勘察單位對地質(zhì)情況沒有全面掌握,導(dǎo)致設(shè)計階段設(shè)計單位未能采取必要措施進(jìn)行地基處理,或者直接將橋梁基礎(chǔ)選在滑坡體、斷層等位置;②在設(shè)計過程中,設(shè)計單位選擇多種基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式,或采取相同基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式但因各墩臺基底標(biāo)高很大,導(dǎo)致各墩臺地基土壓縮量差異過大;③施工期未做好地基的加固處理工作,未嚴(yán)格按照規(guī)范施工、檢測;④外部環(huán)境的影響。如地下水位急劇變化、橋梁墩臺附近大量堆土產(chǎn)生偏壓和水平推力、周邊建筑深基坑開挖施工和降水、洪水沖刷基礎(chǔ)等。地基不均勻沉降導(dǎo)致的橋梁結(jié)構(gòu)性破壞是巨大的,如不及時處理將最終造成橋梁的整體報廢。
鋼筋腐蝕問題是當(dāng)前較為常見一種病害問題,市政道路工程項目建設(shè)施工的過程中還需要高度重視鋼筋腐蝕問題。鋼筋提高了混凝土構(gòu)件的抗彎拉強(qiáng)度,同時具備良好穩(wěn)定性,是市政橋梁工程項目建設(shè)施工過程當(dāng)中主要的建筑材料,但是特別容易由于自然環(huán)境因素影響出現(xiàn)銹蝕問題。由于施工質(zhì)量把控不嚴(yán),導(dǎo)致鋼筋外露或混凝土保護(hù)層厚度不夠?qū)е卤韺踊炷撂蓟院?,鋼筋表面氧化膜受氯元素侵蝕破壞后在氧氣和水的作用下會出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng),這樣就會造成鋼筋表面產(chǎn)生氧化物,氧化物不斷累積之后,就會導(dǎo)致鋼筋體積膨脹,周邊混凝土出現(xiàn)松動開裂,在降低鋼筋受力面積的同時也降低了混凝土與鋼筋之間的握裹力,進(jìn)而造成混凝土結(jié)構(gòu)承載力下降,最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞,如圖2 所示。
圖2 橋梁鋼筋腐蝕情況
針對橋梁裂縫的深度和對橋梁結(jié)構(gòu)的影響程度,裂縫修補(bǔ)技術(shù)主要包括裂縫灌漿法、裂縫填充法以及表面修復(fù)法[2]。①對于混凝土表層裂縫,一般采取表面修復(fù)法,如:表面涂抹水泥砂漿、環(huán)氧膠泥、涂刷油漆、瀝青、環(huán)氧粘貼玻璃布等處理方式;②對于對結(jié)構(gòu)整體性有影響或有防滲漏要求的裂縫,一般采用灌漿法,通過壓力泵對裂縫進(jìn)行灌漿作業(yè),對于裂縫寬度大于0.5mm 的一般采用水泥灌漿,裂縫寬度小于0.5mm 的一般采用化學(xué)灌漿;③對于橋梁裂縫比較寬,但仍在規(guī)范允許范圍內(nèi),在經(jīng)過結(jié)構(gòu)檢測評定的基礎(chǔ)上可以采用填充修復(fù)的方式進(jìn)行處理。填充法修補(bǔ)是在找到裂縫的位置后,針對裂縫開裂之處開挖出縱深溝槽,將環(huán)氧樹脂膠以及水泥漿等根據(jù)相關(guān)比例進(jìn)行必要調(diào)配,并且將其融入到裂縫當(dāng)中,這樣就可以使穩(wěn)固性得到增強(qiáng)。最后,需要在填充材料當(dāng)中添加一定量橡膠材料,通過利用橡膠材料的融入,有利于防止雨雪天氣對于表面裂縫造成負(fù)面的影響。
通過進(jìn)行裂縫處理,可以有效消除裂縫病害問題,同時也可以提高市政道路橋梁自身安全性和耐久性。
鋼筋銹蝕問題是目前道路橋梁工程項目當(dāng)中相對較為常見和普遍的一大問題,需要相關(guān)管理部門和技術(shù)人員引起高度的重視。由于鋼筋本身失去了混凝土保護(hù)之后,特別容易與空氣產(chǎn)生氧化還原反應(yīng)而銹蝕,造成體積膨脹引起混凝土開裂,同時造成鋼筋受力斷面減小影響結(jié)構(gòu)承載力,進(jìn)而影響整體結(jié)構(gòu)安全。
針對這一現(xiàn)象,在施工過程中要嚴(yán)格控制施工質(zhì)量,可采用適當(dāng)?shù)牟牧吓浔然蛱砑臃勖夯摇⒌V渣等外加劑改良混凝土性能;加強(qiáng)鋼筋安裝精度和混凝土保護(hù)層厚度控制,避免發(fā)生漏筋和保護(hù)層厚度不足的同時,也要避免發(fā)生保護(hù)層厚度過大,造成拉應(yīng)力不足最終導(dǎo)致混凝土開裂,引起鋼筋銹蝕;加強(qiáng)混凝土的后期養(yǎng)護(hù)。另外,為了促使鋼筋銹蝕問題得到妥善解決,可以在混凝土的表面涂刷油漆、封閉層涂刷覆蓋層等,通過層層保護(hù)來保障混凝土性能。在運(yùn)營期要按照養(yǎng)護(hù)規(guī)范要求,定期對混凝土橋梁進(jìn)行檢測和維護(hù),對發(fā)現(xiàn)的裂縫及時進(jìn)行處理,及時加強(qiáng)對橋梁鋼筋的保護(hù)。
在橋梁病害中,橋梁地基不均勻沉降引起的病害是比較棘手的。如果不均勻沉降較小并且很快穩(wěn)定,產(chǎn)生的影響較小,只需及時對產(chǎn)生的裂縫進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)修補(bǔ)。如果不均勻沉降較大、持續(xù)時間長,可能導(dǎo)致橋面鋪裝層開裂,甚至橋梁結(jié)構(gòu)性破壞。這就需要立即組織專業(yè)單位對不均勻原因進(jìn)行分析研判,并針對性進(jìn)行地基基礎(chǔ)補(bǔ)強(qiáng)、結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)等專業(yè)處理,避免造成更大的經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會影響。
綜上所述,在當(dāng)前的時代背景下,需要城市建設(shè)者和管理者高度重視市政道路橋梁工程建設(shè)管理和管養(yǎng)維護(hù)工作。城市發(fā)展的過程當(dāng)中修建了大量的市政橋梁,也經(jīng)常會出現(xiàn)各種各樣的問題,甚至?xí)a(chǎn)生質(zhì)量安全事故。這就需要相關(guān)的參建單位和管養(yǎng)維護(hù)單位能夠?qū)τ跇蛄翰『栴}引起高度重視,并且采取合理及科學(xué)的病害處理技術(shù)及時處理。