大型橋梁結(jié)構(gòu)潛在的病害及加固處理
2015-09-07
隨著社會(huì)競(jìng)價(jià)的快速發(fā)展，我國(guó)公路橋梁建設(shè)的要求和標(biāo)準(zhǔn)也是越來越高，尤其是大型橋梁建設(shè)更是要求更高。但是大型橋梁對(duì)建設(shè)技術(shù)、施工、監(jiān)理等的要求很高，在施工過程中稍有不當(dāng)便可能留下病害隱患，這些病害隱患如果不能及時(shí)的進(jìn)行加固處理，不僅會(huì)影響到大型橋梁的美觀，更可能影響到橋梁工程的建設(shè)質(zhì)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(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查了解，掌握這些潛在病害的基本情況，并詳細(xì)分析病害形成的原因，針對(duì)具體的病害的具體情況制定詳細(xì)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(guó)修建的大型橋梁多為大跨度混凝土橋梁，這種結(jié)構(gòu)的橋梁在使用過程中會(huì)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(shí)間內(nèi)對(duì)橋梁運(yùn)營(yíng)安全影響不大，但是長(zhǎng)此以往勢(shì)必會(huì)對(duì)橋梁的使用安全造成嚴(yán)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?yàn)榉浅３Ｒ娺@種病常被人們忽視，但是這種病害對(duì)橋梁路面的危害卻非常大。這種病害的陳升主要是因?yàn)闃蛎姘宓膭偠认鄬?duì)不足，在車輛載荷和沖擊載荷的作用下導(dǎo)致橋面板發(fā)生了變形，導(dǎo)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(gè)重要的原因是因?yàn)殇佈b層與橋面板，以及與橋梁的主體結(jié)構(gòu)上存在變形不協(xié)調(diào)的問題，橋梁產(chǎn)生附加內(nèi)力導(dǎo)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(duì)鋪裝層裂縫的認(rèn)識(shí)，但是在實(shí)際設(shè)計(jì)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(duì)大型橋梁的安全運(yùn)營(yíng)將會(huì)產(chǎn)生重要影響，一方面裂縫的存在會(huì)導(dǎo)致車輛沖擊載荷對(duì)鋪裝層的破壞進(jìn)一步增大，進(jìn)而對(duì)橋梁的其它構(gòu)件造成破壞，而一旦遭到破壞橋面的防水層也會(huì)失效，雨水會(huì)隨著裂縫深入到主梁當(dāng)中，銹蝕主梁受力鋼筋，對(duì)橋梁的使用壽命和安全造成嚴(yán)重影響。
1.2伸縮縫病害及其產(chǎn)生的原因
伸縮縫病害也是大型橋梁的一個(gè)潛在的病害，這種病害相對(duì)上一種病害更加隱蔽，不容易被發(fā)現(xiàn)。伸縮縫損害產(chǎn)生的原因是多種多樣的，一般來說設(shè)計(jì)過程中設(shè)計(jì)不當(dāng)或者造型不當(dāng)，如果設(shè)計(jì)伸縮縫與實(shí)際伸縮量要求不符，橋梁建成以后在使用過程中就會(huì)產(chǎn)生伸縮縫。而在施工過程中，如果橋墩臺(tái)施工或者梁板預(yù)制尺寸達(dá)不到設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)和要求，導(dǎo)致實(shí)際半段預(yù)留空隙與設(shè)計(jì)間隙嚴(yán)重不符，也可能引起伸縮縫損壞。而在一些橋梁工程當(dāng)中使用的是板式伸縮縫的設(shè)計(jì)方式，這種伸縮對(duì)施工的精確度要求較高，如果施工誤差超出了設(shè)計(jì)范圍，或者橡膠板本身受到破壞，會(huì)導(dǎo)致伸縮縫處嚴(yán)重跳車，而伸縮裝置混凝土施工過程中如果沒有按照設(shè)計(jì)順序進(jìn)行，而是先于兩端瀝青混凝土公路路面層施工，會(huì)導(dǎo)致伸縮縫尾端跳車嚴(yán)重。此外，伸縮縫材料的質(zhì)量也會(huì)影響到伸縮縫的實(shí)際上使用。伸縮縫處的病害輕則影響橋梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量，重則會(huì)對(duì)橋梁主體早場(chǎng)嚴(yán)重破壞。
1.3鋼筋銹蝕病害及其產(chǎn)生的原因
鋼筋銹蝕也是大型橋梁當(dāng)中一個(gè)比較嚴(yán)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(cè)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(duì)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(diǎn)在我國(guó)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(dá)，導(dǎo)致酸雨問題日益嚴(yán)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(guó)北方地區(qū)，為了防止橋面結(jié)冰一般會(huì)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(nèi)部，也會(huì)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(huì)對(duì)周圍混凝土早場(chǎng)擠壓，進(jìn)而導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)開裂、剝蝕等現(xiàn)象，導(dǎo)致橋梁的結(jié)構(gòu)承載能力下降，進(jìn)而影響到橋梁的使用和運(yùn)營(yíng)安全，這就要求必須對(duì)鋼筋銹蝕的地方進(jìn)行必要的加固維修處理。
2.大型橋梁結(jié)構(gòu)潛在病害的加固處理
針對(duì)前述存在的問題，必須采取針對(duì)性的措施對(duì)出現(xiàn)病害的橋梁進(jìn)行必要的加固處理，結(jié)合現(xiàn)有的一些加固處理技術(shù)以及筆者在這方面的經(jīng)驗(yàn)，筆者認(rèn)為在加固處理當(dāng)中應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：
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(fù)鑿補(bǔ)法、重新澆筑混凝土法和橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法等等。第一，局部修復(fù)鑿補(bǔ)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(zhǔn)，鑿毛以后要用清水沖洗干凈斷面并充分潤(rùn)濕，然后在鋪上相同標(biāo)號(hào)的水泥砂漿，然后在容許的范圍之內(nèi)加鋪一層2厘米左右的混凝土鋪裝層，以達(dá)到局部加固修復(fù)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(yán)重的情況下，已經(jīng)無(wú)法使用局部修復(fù)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(shí)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(zhì)量可以適當(dāng)?shù)募右恍┒啼摻睿蛘吲渲靡粚愉摻罹W(wǎng)，以提高鋪裝層的硬度和強(qiáng)度。第三，橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法是一種較為簡(jiǎn)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(bǔ)強(qiáng)層，以加強(qiáng)鋪裝層的強(qiáng)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(yán)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(duì)來說比較麻煩，對(duì)于伸縮縫的破壞一般要針對(duì)不同伸縮縫材料使用不同的修復(fù)方法，才能真正解決伸縮縫的破壞問題。第一，對(duì)于U形鋅鐵皮伸縮縫，當(dāng)發(fā)現(xiàn)鋅鐵皮伸縮縫出現(xiàn)老化、開裂和斷裂的時(shí)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(dāng)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(zhǎng)時(shí)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(duì)于這些問題如果已經(jīng)不能正常運(yùn)行，也需要及時(shí)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(shí)候，應(yīng)該先清除污垢然后在進(jìn)行重新焊接。對(duì)于橡膠伸縮縫的老化，脫落等問題也要進(jìn)行及時(shí)的更換，但是在施工過程中要盡量縮短工期，減少對(duì)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(duì)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(jié)劑等方式。同時(shí)對(duì)橋梁當(dāng)中裸露的鋼筋做相應(yīng)的防滲、防銹處理，避免外部環(huán)境因素對(duì)鋼筋的影響。
總之，對(duì)于大型橋梁當(dāng)中橋梁結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的一些潛在病害，雖然出現(xiàn)的時(shí)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(duì)其做相應(yīng)的處理，減少對(duì)大型橋梁結(jié)構(gòu)的和運(yùn)行安全的影響。
