大型橋梁結構潛在的病害及加固處理
2015-09-07
隨著社會競價的快速發(fā)展，我國公路橋梁建設的要求和標準也是越來越高，尤其是大型橋梁建設更是要求更高。但是大型橋梁對建設技術、施工、監(jiān)理等的要求很高，在施工過程中稍有不當便可能留下病害隱患，這些病害隱患如果不能及時的進行加固處理，不僅會影響到大型橋梁的美觀，更可能影響到橋梁工程的建設質量和使用安全。這就要求施工人員建成以后要求橋梁的使用狀況進行詳細的調查了解，掌握這些潛在病害的基本情況，并詳細分析病害形成的原因，針對具體的病害的具體情況制定詳細的加固方法，只有這樣才能保證大型橋梁的使用安全。
1.大型橋梁潛在病害分析
最近幾年我國修建的大型橋梁多為大跨度混凝土橋梁，這種結構的橋梁在使用過程中會出現(xiàn)諸如橋梁鋪裝開裂、伸縮縫損害等潛在的病害，這些病害雖然短時間內對橋梁運營安全影響不大，但是長此以往勢必會對橋梁的使用安全造成嚴重影響
1.1橋梁鋪裝病害及原因
橋梁鋪裝病害可以說非常常見，這種病害主要表現(xiàn)為較為規(guī)則的縱、橫向裂縫，有的也呈現(xiàn)出不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫，因為非常常見這種病常被人們忽視，但是這種病害對橋梁路面的危害卻非常大。這種病害的陳升主要是因為橋面板的剛度相對不足，在車輛載荷和沖擊載荷的作用下導致橋面板發(fā)生了變形，導致橋面的鋪裝層出現(xiàn)裂縫，這種裂縫在使用中一旦出現(xiàn)裂縫發(fā)展很快。另外一個重要的原因是因為鋪裝層與橋面板，以及與橋梁的主體結構上存在變形不協(xié)調的問題，橋梁產生附加內力導致鋪裝層出現(xiàn)裂縫問題。盡管現(xiàn)在人們已經(jīng)深化了對鋪裝層裂縫的認識，但是在實際設計施工中還是存在配筋量偏小、鋼筋直徑過小的問題。這種病害對大型橋梁的安全運營將會產生重要影響，一方面裂縫的存在會導致車輛沖擊載荷對鋪裝層的破壞進一步增大，進而對橋梁的其它構件造成破壞，而一旦遭到破壞橋面的防水層也會失效，雨水會隨著裂縫深入到主梁當中，銹蝕主梁受力鋼筋，對橋梁的使用壽命和安全造成嚴重影響。
1.2伸縮縫病害及其產生的原因
伸縮縫病害也是大型橋梁的一個潛在的病害，這種病害相對上一種病害更加隱蔽，不容易被發(fā)現(xiàn)。伸縮縫損害產生的原因是多種多樣的，一般來說設計過程中設計不當或者造型不當，如果設計伸縮縫與實際伸縮量要求不符，橋梁建成以后在使用過程中就會產生伸縮縫。而在施工過程中，如果橋墩臺施工或者梁板預制尺寸達不到設計的標準和要求，導致實際半段預留空隙與設計間隙嚴重不符，也可能引起伸縮縫損壞。而在一些橋梁工程當中使用的是板式伸縮縫的設計方式，這種伸縮對施工的精確度要求較高，如果施工誤差超出了設計范圍，或者橡膠板本身受到破壞，會導致伸縮縫處嚴重跳車，而伸縮裝置混凝土施工過程中如果沒有按照設計順序進行，而是先于兩端瀝青混凝土公路路面層施工，會導致伸縮縫尾端跳車嚴重。此外，伸縮縫材料的質量也會影響到伸縮縫的實際上使用。伸縮縫處的病害輕則影響橋梁結構質量，重則會對橋梁主體早場嚴重破壞。
1.3鋼筋銹蝕病害及其產生的原因
鋼筋銹蝕也是大型橋梁當中一個比較嚴重的潛在病害，由于鋼筋都是在混凝土里面，所以是否存在銹蝕、銹蝕的程度如何都不能通過肉眼直接的觀測出來，可以說鋼筋銹蝕病害及其穩(wěn)定。引起鋼筋銹蝕的原因也有很多，其中環(huán)境對鋼筋的比較明顯，如海洋環(huán)境、大氣中的酸性氣體和雨水、濕熱環(huán)境等等都是誘發(fā)鋼筋銹蝕的客觀因素。這一點在我國南方地區(qū)表現(xiàn)的最為明顯，南方地區(qū)工業(yè)比較發(fā)達，導致酸雨問題日益嚴重，加上抄起的氣候可以說為鋼筋銹蝕提供了所需的外部環(huán)境條件。而在我國北方地區(qū)，為了防止橋面結冰一般會在橋面上撒鹽，一旦這寫富含CI-的鹽水滲透到鋼筋混凝土的內部，也會造成鋼筋銹蝕。一旦鋼筋出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，銹蝕部分的體積將膨脹到原來體積的10倍以上，這樣就會對周圍混凝土早場擠壓，進而導致橋梁結構出現(xiàn)開裂、剝蝕等現(xiàn)象，導致橋梁的結構承載能力下降，進而影響到橋梁的使用和運營安全，這就要求必須對鋼筋銹蝕的地方進行必要的加固維修處理。
2.大型橋梁結構潛在病害的加固處理
針對前述存在的問題，必須采取針對性的措施對出現(xiàn)病害的橋梁進行必要的加固處理，結合現(xiàn)有的一些加固處理技術以及筆者在這方面的經(jīng)驗，筆者認為在加固處理當中應該注意以下幾點：
2.1橋面病害的加固處理方法
在橋面病害的加固處理上一般來說有三種方法，也就是局部修復鑿補法、重新澆筑混凝土法和橋面補強層加固法等等。第一，局部修復鑿補法也就是將出現(xiàn)裂縫的混凝土鋪裝層表面鑿毛，在深度上以露出骨料為準，鑿毛以后要用清水沖洗干凈斷面并充分潤濕，然后在鋪上相同標號的水泥砂漿，然后在容許的范圍之內加鋪一層2厘米左右的混凝土鋪裝層，以達到局部加固修復的目的。第二，新澆筑混凝土法，這種方法適合鋪裝層破壞比較嚴重的情況下，已經(jīng)無法使用局部修復的方法解決鋪裝層的裂縫問題，此種情況下必須重新澆筑新的混凝土橋面板，才能解決鋪裝層的裂縫問題。在重新澆筑的時候需要將就的鋪裝層全部拆除干凈，再將表面清掃干凈，為了保證澆筑質量可以適當?shù)募右恍┒啼摻?，或者配置一層鋼筋網(wǎng)，以提高鋪裝層的硬度和強度。第三，橋面補強層加固法是一種較為簡便的施工方法，這種方法是在舊橋面板上加鋪一層鋼筋混凝土補強層，以加強鋪裝層的強度和硬度，解決已經(jīng)出現(xiàn)的橋面板裂縫問題，主要適用于已經(jīng)出現(xiàn)的比較嚴重的裂縫和玻璃等病害情況。
2.2伸縮縫破壞的維修方法
伸縮縫的維修相對來說比較麻煩，對于伸縮縫的破壞一般要針對不同伸縮縫材料使用不同的修復方法，才能真正解決伸縮縫的破壞問題。第一，對于U形鋅鐵皮伸縮縫，當發(fā)現(xiàn)鋅鐵皮伸縮縫出現(xiàn)老化、開裂和斷裂的時候，就需要先拆除損壞的伸縮縫，更換新的伸縮縫。如果發(fā)現(xiàn)軟性填料有老化脫落的現(xiàn)象，要先清除干凈縫隙當中的泥土，然后才能填充新的軟性材料。第二，鋼板伸縮縫的維修，鋼板伸縮縫在長時間使用過程中不可避免的灰出現(xiàn)變形，螺栓脫落等問題，對于這些問題如果已經(jīng)不能正常運行，也需要及時拆除并更新新的伸縮縫，如果發(fā)現(xiàn)鋼板與角鋼焊接破裂的時候，應該先清除污垢然后在進行重新焊接。對于橡膠伸縮縫的老化，脫落等問題也要進行及時的更換，但是在施工過程中要盡量縮短工期，減少對橋梁通車的影響。
2.3鋼筋銹蝕的加固維修
在處理鋼筋銹蝕病害上一定要慎重一些，維修過程中要避免二次破壞。在這一方面施工人員要先鑿除松脫、剝離已經(jīng)銹蝕損害的混凝土，然后在對已經(jīng)生銹的鋼筋做除銹處理，在除銹過程中要先將混凝土表面做防銹處理，主要是以涂抹環(huán)氧膠液粘結劑等方式。同時對橋梁當中裸露的鋼筋做相應的防滲、防銹處理，避免外部環(huán)境因素對鋼筋的影響。
總之，對于大型橋梁當中橋梁結構中出現(xiàn)的一些潛在病害，雖然出現(xiàn)的時候不易被人發(fā)現(xiàn)，沒有引起足夠的重視，但是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)必須對其做相應的處理，減少對大型橋梁結構的和運行安全的影響。
