簡支梁橋常見質(zhì)量病害及防治措施
2015-03-25
鋼筋混凝土與預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋，在我國獲得很大的發(fā)展。對于中小跨徑的梁橋，已廣泛采用配置低合鋼筋的裝配式板式或梁式的定型設(shè)計，它不但經(jīng)濟適用，構(gòu)造簡單，而且施工工序少，架設(shè)方便。簡支梁橋?qū)儆陟o定結(jié)構(gòu)，受力明確，構(gòu)造簡單，施工方便，是中小跨度應(yīng)用最廣的橋型。簡支梁橋的結(jié)構(gòu)尺寸易于設(shè)計成系列化，標(biāo)準(zhǔn)化，有利于組織大規(guī)模預(yù)制生產(chǎn)，并利用起重設(shè)備或架橋機架設(shè)。公路橋梁結(jié)構(gòu)物質(zhì)量的好壞直接影響到公路的安全。隨著通車時間越來越長，車流量增大，橋梁會受到不同程度的損壞。還有一些橋梁工程在建設(shè)期間，存在設(shè)計上的缺陷以及施工程序不規(guī)范等，給橋梁留下了病害隱患，隨著橋梁運營時間的增長，這些病害逐漸地暴露出來。
一、簡支梁橋梁體常見病害及產(chǎn)生原因
?。ㄒ唬┍韺尤毕荩轰摻罨炷梁喼Я簶虮韺尤毕葜饕蟹涓C、漏筋、麻面、空洞、磨損、銹蝕、老化、表層成塊脫落等類型，具體各類缺陷產(chǎn)生的原因如下：
1、蜂窩：蜂窩現(xiàn)象產(chǎn)生的主要因為包括： （1）施工不當(dāng)所致。混凝土在灌筑過程中由于缺乏應(yīng)有的振搗、以及運輸過程中混凝土出現(xiàn)離析、支模時模板縫隙不嚴(yán)，使得水泥砂漿流失等都可以造成蜂窩現(xiàn)象的產(chǎn)生； （2）設(shè)計或材料配比不合理。當(dāng)鋼筋太密、混凝土粗骨料粒徑太大或塌落度過小時，都可造成其蜂窩的形成。
2 漏筋：漏筋的產(chǎn)生很大程度上是因施工質(zhì)量差所引起，如灌筑時鋼筋保護層墊塊發(fā)生位移，鋼筋緊貼模板，保護層處振搗不實或漏振等。
麻面：麻面的發(fā)生主要是因為施工時采用了表面不光滑的模板，以及模板在濕潤時不夠充分，造成梁體表面混凝土內(nèi)的水分被模板吸收，從而使得麻面現(xiàn)象出現(xiàn)。
銹蝕、老化、剝落 其成因主要有以下幾種：（1）保護層太??；當(dāng)保護層太薄時，在自然條件下，表層混凝土極易發(fā)生水化反應(yīng)，出現(xiàn)碳酸鈣粉末或碳酸鈣晶體，從而失去表層的保護作用，致使保護層剝落，進而出現(xiàn)鋼筋銹蝕現(xiàn)象。（2）結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫時，雨水浸入裂縫內(nèi)部，使得鋼筋發(fā)生化學(xué)及物理反應(yīng)，從而出現(xiàn)銹蝕；（3）鋼筋銹蝕膨脹引起剝落；（4）有侵蝕性水的化學(xué)侵蝕作用。
表層成塊脫落：主要是由于外界作用所致，如車輛撞擊、船舶或其他堅硬物體的撞擊等。
?。ǘ?nbsp;結(jié)構(gòu)裂縫：混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因復(fù)雜而繁多，甚至是多種因素相互影響而形成的。
1、網(wǎng)狀裂縫：此種裂縫能發(fā)生在各種跨度的梁上，裂縫比較細(xì)小，寬度約0.03～0.05mm，用手觸及有凸起感覺，其多為混凝土收縮所引起的表面龜裂，也即當(dāng)混凝土表層水分損失快，內(nèi)部損失慢，產(chǎn)生表面收縮大，內(nèi)部收縮小的不均勻收縮，表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束，致使表面混凝土承受拉力，當(dāng)表面混凝土承受的拉力超過其抗拉強度時，產(chǎn)生龜裂，進一步致使網(wǎng)狀裂縫出現(xiàn)。
下緣受拉區(qū)的裂縫：此種裂縫多發(fā)生于橋梁跨中部，梁跨度越大，裂縫越多，其自下翼緣向上發(fā)展，至翼緣與梁肋相接處停止，裂縫間距約0.1～0.2m，寬度約為0.03～0.1mm，其多為混凝土收縮和梁受擾曲所致。
腹板上豎向裂縫：該裂縫為最常見也較為嚴(yán)重的一種裂縫。當(dāng)跨徑大于12m時，其裂縫多處于薄腹部分，在梁的半高線附近裂縫跨度較大，一般在0.15～0.3mm；當(dāng)梁跨徑小于10m時，其裂縫較細(xì)小，且多數(shù)裂縫系由梁肋向上延伸，越上越細(xì)，上端未到腹板頂部，其成因多系設(shè)計不當(dāng)、施工質(zhì)量差、養(yǎng)護不及時或溫度及條件不良的影響所致。
腹板上是斜向裂縫：是鋼筋混凝土梁中出現(xiàn)最多的一種裂縫，且多在跨中兩側(cè)，離跨中越遠(yuǎn)傾斜角越大，反之越小，傾斜角在150～450之間，第一道裂縫多出現(xiàn)在距支座0.5～1.0m處，裂縫寬度一般在0.3mm以下，該種裂縫的產(chǎn)生多為設(shè)計上的缺陷，即主拉應(yīng)力較計算大，使得混凝土不能負(fù)擔(dān)而導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生，而施工不良又會加快裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。
梁側(cè)水平裂縫：該種裂縫多因施工不當(dāng)引起，如分層灌筑時，間隔的時間太長等。
梁底縱向裂縫：該種裂縫多因混凝土保護層過薄或摻入氯鹽等速凝劑所致。
簡支梁橋常見病害的防治方法
梁（板）體混凝土的空洞、蜂窩、麻面、表面風(fēng)化、剝落等應(yīng)先將松散部分清除，再根據(jù)情況用高標(biāo)號混凝土或水泥砂漿填補。
梁體若出現(xiàn)漏筋或保護層剝落等現(xiàn)象，應(yīng)先將松動的保護層鑿去，并將鋼筋銹跡清除，如損壞面積不大可用環(huán)氧砂漿修補，如損壞面積過大，可噴射高標(biāo)號水泥砂漿修補。
鋼筋混凝土簡支梁產(chǎn)生裂縫時，按下列方法進行處理：①當(dāng)裂縫寬度大于限值規(guī)定時，應(yīng)采用壓力灌漿法灌注環(huán)氧樹脂膠；②如裂縫發(fā)展嚴(yán)重時，應(yīng)查明原因，按照不同情況采取加固措施，并加強觀測。
4、對于橋面鋪裝出現(xiàn)的常見病害可采用以下方法進行處治：
（1）瀝青罩面：對于大面積的瀝青面層麻面、骨料松散等病害，可重新攤鋪瀝青罩面。若有泛油、油包現(xiàn)象，在罩面前，應(yīng)先將泛油、油包部分銑刨，將多余的瀝青油鏟除之后，再進行瀝青面層的罩面工作。部分小面積的麻面，可用瀝青油沙在病害部分的表面進行修補。
(2)瀝青灌縫：對于瀝青面層出現(xiàn)的裂縫，可用瀝青油進行灌縫，這樣可防止雨水滲入瀝青底層，延長瀝青面層使用壽命。
(3)瀝青面層鋪裝的局部修補：對于瀝青面層的局部坑洞、脫皮現(xiàn)象，可先將病害部分切割方正，清掃干凈后，灑貼乳化瀝青底油，用瀝青料將坑洞補回。
(4)局部修補：對于橋面混凝土鋪裝脫皮露筋、塊板缺角等病害，可將存在病害部分切割方正，鑿除已損壞部分并用清水沖洗干凈充分潤濕，用相同標(biāo)號水泥混凝土或快速水泥修補。
(5)全部鑿除，重筑鋪裝層：橋面鋪裝層如已嚴(yán)重?fù)p壞，或混凝土板塊已嚴(yán)重碎裂，可采用全部鑿除，重筑鋪裝層的方法修補。新鋪的面層可采用普通水泥混凝土，也可采用鋼纖維混凝土等其它材料。
(6)采用黑色路面改造橋面鋪裝：一部分橋面鋪裝混凝土由于受其橋梁結(jié)構(gòu)自身特點的影響，損壞部分較多，局部修補無法解決，全部鑿除又工期較長，影響交通，可采用瀝青類材料修補橋面的辦法。此種方法施工簡單，面層鋪裝與梁體結(jié)合牢靠，施工期對交通影響也較小。由于瀝青材料相對于混凝土材料而言，偏柔性，在橋梁振動的情況下，瀝青材料不會開裂受到損壞，與梁體結(jié)合比較牢靠。
5、橋臺跳車病害及防治措施
橋臺搭板是連接橋梁主梁與主線道路的一個重要構(gòu)件，由于橋臺填筑材料的壓縮，路堤填土的自然沉降、排水不良等原因，橋臺搭板在橋梁運營一段時間后，總有不同程度的下沉，從而引起橋梁梁體與道路主線聯(lián)接不順，產(chǎn)生跳車現(xiàn)象。
一般情況下橋梁運營4～5年之后，下沉基本穩(wěn)定，這時可將橋臺位置的混凝土鋪裝層鑿除后，重新調(diào)整標(biāo)高、澆筑混凝土層，或者對有跳車現(xiàn)象的橋臺進行加鋪瀝青混凝土，從而使主橋與道路平順連接。
6、 橋梁伸縮縫病害及防治措施
橋梁伸縮縫是保證梁體能正常變形伸縮而設(shè)置的一種裝置。橋面伸縮縫設(shè)置在梁端構(gòu)造薄弱部位，直接承受車輛反復(fù)荷載作用，又多暴露于大自然中，受到各種因素的影響，因此，伸縮縫易損壞，難修補，經(jīng)常發(fā)生各種不同程度的缺陷。
伸縮縫裝置根據(jù)橋梁種類的不同也有不同的型式：鋅鐵皮伸縮縫、鋼板伸縮縫、橡膠板伸縮縫，近年來，更多的新型伸縮縫也得到了廣泛的應(yīng)用。
橋面伸縮縫要經(jīng)常注意養(yǎng)護，使其發(fā)揮正常作用。對于鋅鐵皮U形槽伸縮縫要防止雜物嵌入；梳形鋼板伸縮縫當(dāng)梳齒縫內(nèi)塞進雜物時要及時清除；鋼板伸縮縫縫板在震斷時要及時修復(fù)；橡膠板伸縮縫碳化或老化時要注意修理更換。
