道路橋梁結(jié)構(gòu)病害與加固探討

1、道路橋梁結(jié)構(gòu)病害與加固探討引言道路橋梁建設(shè)是城市與國(guó)家進(jìn)展的基礎(chǔ)，市交通運(yùn)送的主要途徑，因此，在工程建設(shè)中占有著重要的地位。隨著我國(guó)施工技術(shù)的進(jìn)展，道路橋梁建設(shè)的進(jìn)展也越來(lái)越快，但是在高速進(jìn)展的過程中，難免會(huì)消失一些問題，尤其是其結(jié)構(gòu)上的危害，對(duì)工程建設(shè)質(zhì)量與效率影響十分大。因此，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)病害實(shí)行加固措施具有亟待解決。一、道路橋梁結(jié)構(gòu)施工加固的意義1.實(shí)施道路橋梁加固是保證運(yùn)送平安的客觀要求陪同著運(yùn)送業(yè)的進(jìn)展，各種超重型車輛不斷投產(chǎn)使用，跨區(qū)域物資運(yùn)送，跨區(qū)域的經(jīng)濟(jì)文化溝通，旅游業(yè)的興起等一系列產(chǎn)業(yè)的進(jìn)展都嚴(yán)峻使得道路橋梁消失了一定超負(fù)荷現(xiàn)象，使得道路橋梁的承載力不斷得到加重，加上道路橋梁受

2、到風(fēng)雨霜凍等各種自然因素的侵蝕，已經(jīng)消失了一定的傷害現(xiàn)象，存在著一定的平安隱患，因此，實(shí)施路橋加固，是保證運(yùn)送平安的客觀要求。2.道路橋梁加固是保證路橋的功能正常發(fā)揮，實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的必定抉擇交通運(yùn)送業(yè)是關(guān)系到我國(guó)經(jīng)濟(jì)命脈的關(guān)鍵領(lǐng)域，不斷實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)送業(yè)服務(wù)質(zhì)量的提升，就務(wù)必時(shí)刻保證道路橋梁等基礎(chǔ)設(shè)施的功能正常，可以隨時(shí)發(fā)揮出這些基礎(chǔ)設(shè)施的正常效率，因此，加強(qiáng)對(duì)路橋的維護(hù)管理，加公路橋的加固護(hù)理，是提升囫圇交通運(yùn)送網(wǎng)絡(luò)服務(wù)水平，提高囫圇網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)效益的必定抉擇。3.道路橋梁加固是道路橋梁養(yǎng)護(hù)過程中的重要環(huán)節(jié)近些年來(lái)，我國(guó)的道路為人們的生存進(jìn)展供應(yīng)了許多方便，有效的提高了人們的生活節(jié)奏和生活質(zhì)量

3、，但不行否認(rèn)的是，道路交通網(wǎng)絡(luò)中，依然存在著一些細(xì)節(jié)處簡(jiǎn)單發(fā)生交通事故，比如，橋梁的坍塌，橋面的裂縫，橋欄折斷，甚至是橋上線纜的斷裂，使得道路橋梁隱蔽著各種平安隱患，橋頭跳車等各種事故不斷發(fā)生，都是因?yàn)閷?duì)橋梁的護(hù)養(yǎng)不力，負(fù)荷過度。因此，加強(qiáng)對(duì)道路的護(hù)理，是解決我國(guó)道路交通中，發(fā)生眾多交通事故，消弭平安隱患的重要之一。二、橋梁病害成因分析1.銹蝕病害鋼筋銹蝕是影響橋梁結(jié)構(gòu)壽命和平安的一個(gè)重要因素。鋼筋銹蝕主要是發(fā)生了電化學(xué)反應(yīng)。鋼筋表面致密的氧化膜可使鋼筋免受銹蝕。氧化膜的破壞直接導(dǎo)致了銹蝕的發(fā)生。混凝土的碳化、大氣污染以及混凝土過高的cl-含量都使得混凝土中pH值下降，鋼筋表面氧化膜處于酸性環(huán)

4、境中，漸漸被腐蝕，這樣氧化膜便被破壞了。對(duì)于以鋼筋作為抗拉材料的混凝土橋梁來(lái)說，截面積的減小會(huì)直接影響結(jié)構(gòu)的抗彎能力。鋼筋銹蝕還會(huì)降低混凝土對(duì)鋼筋的握裹力。銹蝕物外流，在結(jié)構(gòu)表面形成銹跡，影響結(jié)構(gòu)美觀。由此可見，鋼筋銹蝕對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的危害非常嚴(yán)峻，有時(shí)甚至是致命的。2.凍融病害凍融現(xiàn)象也是造成橋梁病害，影響橋梁結(jié)構(gòu)承載能力和壽命的主要緣由之一。西部地區(qū)受天氣影響極易產(chǎn)生凍融現(xiàn)象，長(zhǎng)期反復(fù)作用易造成結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。有些橋梁舉行了加固處理，新澆混凝土和后補(bǔ)混凝土結(jié)合不好，易產(chǎn)生裂縫，而凍融作用又加劇了這種作用。凍融病害主要是以下幾方面引起：一是自然因素的影響；二是橋梁本身混凝土的施工質(zhì)量不高，排水設(shè)施

5、存在缺陷；三是后期養(yǎng)護(hù)薄弱。3.伸縮縫病害據(jù)目前的調(diào)查和研究表明，伸縮縫病害消失的緣由有以下幾個(gè)方面：1）因?yàn)樵O(shè)計(jì)不周引起的伸縮縫損壞。橋面采用了搭接角鋼夾橡膠條式簡(jiǎn)易伸縮縫裝置系統(tǒng)，縫頂與現(xiàn)澆橋面混凝土同高，上鋪瀝青混凝土。因?yàn)樵O(shè)計(jì)中著重強(qiáng)調(diào)了解決橋面在伸縮縫處的平整度問題，忽視了橋面混凝土與橋面板的同步伸縮，因此，通車后，瀝青混凝土表面沿縫消失不規(guī)章開裂，冬季加寬，夏季拱起。在車輛荷載的長(zhǎng)期作用下，橋面鋪裝層（或路面表層）由縫處向里漸漸剪壞，消失啃邊或大范圍的坑槽，給日后修補(bǔ)帶來(lái)了更大的困難。2）因?yàn)檫x型不當(dāng)引起的伸縮縫損壞。3）因?yàn)闃蚨张_(tái)施工及梁（板）預(yù)制尺寸導(dǎo)致實(shí)際板端預(yù)留間隙與設(shè)計(jì)間

6、隙懸殊而引起伸縮縫損壞。4）設(shè)計(jì)與實(shí)際伸縮量不符引起的伸縮縫破壞。這樣導(dǎo)致在伸縮縫處夏季消失瀝青橋面拱起，冬季消失瀝青混凝土橋面沿縫嚴(yán)峻開裂的現(xiàn)象。5）板式橡膠伸縮縫因?yàn)槭┕ふ`差或橡膠板破壞引起的伸縮縫處嚴(yán)峻跳車。6）板式橡膠伸縮縫或鋼板伸縮縫因?yàn)樯炜s裝置混凝土施工先于兩端瀝青混凝土路面面層而引起伸縮縫尾端跳車。7）反開槽法施工操作不仔細(xì)引起伸縮縫處跳車。目前運(yùn)用反開槽法施工修筑的伸縮裝置有毛勒縫或暗式伸縮縫等。反開槽法施工雖然從理論上解決了伸縮縫端頭跳車的問題，但若施工時(shí)操作不當(dāng)，車輛通過時(shí)仍有顯然的反映。8）材料選用不當(dāng)引起的伸縮縫損壞。4.橋面鋪裝病害橋面鋪裝病害，包括不規(guī)章的網(wǎng)狀裂縫，

7、較規(guī)章的縱向、橫向裂縫以及較嚴(yán)峻的破碎等病害。這不僅增強(qiáng)了修理費(fèi)用，甚至導(dǎo)致大面積翻修。同時(shí)，橋面鋪裝直接承受高速行車的沖擊、剪切與磨耗，并直接承受氣候的影響，日曬升溫、日落降溫，并與主梁（板）存在一定的變化差異。所以橋面鋪裝的受力不僅定性分析困難，尤其難以定量計(jì)算。橋面鋪裝層的受力復(fù)雜，病害時(shí)有發(fā)生。因此，對(duì)橋面鋪裝層的設(shè)計(jì)和施工均應(yīng)予以足夠的重視，以預(yù)防病害的發(fā)生。5.其他病害裂縫是橋梁中一種較為普遍的病害。調(diào)查研究表明，橋梁結(jié)構(gòu)還有其他病害，如：支座病害、混凝土庇護(hù)層不足、失效、疏松、脹鼓、裂紋甚至脫落；混凝土碳化速度快，碳化深度已達(dá)到鋼筋表面；橋面排水不暢，防水層無(wú)庇護(hù)層，損壞嚴(yán)峻，泄

8、水管質(zhì)量不過關(guān)，施工質(zhì)量差，混凝土庇護(hù)層厚度的變異性很大；混凝土收縮裂縫、橋面板自然磨耗、材料的老化、大型車輛超載嚴(yán)峻、冬季融雪時(shí)化學(xué)藥劑的滲入、建橋時(shí)施工質(zhì)量等諸多影響因素，也是加劇橋梁病害的重要緣由。三、橋梁加固的一般流程傳統(tǒng)之提高鋼筋混凝土橋梁承載能力之方法包括橋面鋪裝補(bǔ)強(qiáng)層加固法、增大截面和配筋加固法、錨噴混凝土加固法、體外張拉預(yù)應(yīng)力加固法、粘貼鋼板（鋼筋）加固法、轉(zhuǎn)變結(jié)構(gòu)受力體系加固法、增設(shè)縱梁加固法、增強(qiáng)橫向聯(lián)系加固法。在橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)生病害后，需要實(shí)行措施舉行加固修理或者更換。橋梁加固工程一般應(yīng)遵循以下工作程序：結(jié)構(gòu)牢靠性鑒定加固方案決定加固設(shè)計(jì)施丁組織設(shè)計(jì)施工驗(yàn)收。結(jié)構(gòu)牢靠性鑒定，

9、主要是對(duì)病害結(jié)構(gòu)的病情診斷。加固方案好比處方，加固設(shè)計(jì)是現(xiàn)行規(guī)范及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)加固方案的深入過程。加固施工是對(duì)被加固結(jié)構(gòu)按加固設(shè)計(jì)舉行加固的施工過程，對(duì)于大型結(jié)構(gòu)加固，為確保質(zhì)量和平安，施工前應(yīng)編制施工組織設(shè)計(jì)。四、橋梁加固增加技術(shù)橋梁的增加改造可以分為裂縫修補(bǔ)和對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的加固增加，下面推薦其特點(diǎn)及其適用的場(chǎng)合。1.裂縫修補(bǔ)技術(shù)裂縫修補(bǔ)的目的在于恢復(fù)結(jié)構(gòu)物的防水性和耐久性，主要技術(shù)有：1.1表面處理法，在微裂縫的表面涂抹填料及防水材料，以提高其防水性和耐久性。對(duì)于寬度發(fā)生變化的裂縫，要設(shè)法使用有伸縮性的材料。1.2注漿法，在裂縫中注入樹脂或水泥類材料，以提高其防水性及耐久性。主要注漿材料是環(huán)氧

10、樹脂，多采用低壓低速注入法。環(huán)氧樹脂注入法與鋼釘并用，可以增加裂縫部位的整體性，是一種防止裂縫連續(xù)進(jìn)展的好主意。1.3充填法，這是一種適宜于修補(bǔ)較寬裂縫的方法，詳細(xì)做法是沿裂縫鑿一條深槽，然后在槽內(nèi)嵌補(bǔ)各種粘結(jié)材料，如水泥砂漿、環(huán)氧砂漿、膨脹水泥砂漿、環(huán)氧樹脂硅、瀝青及各種化學(xué)補(bǔ)強(qiáng)劑等。1.4表面噴涂法，噴漿修補(bǔ)是一種在經(jīng)鑿毛處理的裂縫表面，噴射一層密實(shí)而且粘度高的水泥砂漿庇護(hù)層，來(lái)封閉裂縫的修補(bǔ)方法。噴漿前，需要把結(jié)構(gòu)表面的剝離部分除去，再用水沖洗清潔，并在開頭噴漿之前把基層潮濕，然后再開頭噴漿。1.5粘結(jié)鋼板封閉法，當(dāng)鋼筋硂構(gòu)件產(chǎn)生主拉應(yīng)力裂縫時(shí)，可對(duì)裂縫先舉行處理之后，再在裂縫處粘結(jié)鋼板

11、，并用膨脹螺栓對(duì)鋼板加壓。鋼板粘結(jié)方向應(yīng)和裂縫方向垂直。2.橋梁加固增加技術(shù)本文以最常見的橋梁結(jié)構(gòu)形式的上部結(jié)構(gòu)及其常見的加固方法舉行說明。梁式橋上部結(jié)構(gòu)加固增加技術(shù)主要有加大截面加固法、外部粘貼加固法、外部預(yù)應(yīng)力加固法、轉(zhuǎn)變結(jié)構(gòu)體系加固法、增設(shè)縱梁加固法。2.1加大截面加固法采用增大構(gòu)件的截面面積，按照荷載大小和凈空條件不同，可分為以加大截面面積為主和加配鋼筋為主兩種加固方案。2.2外部粘貼加固法系用型鋼、玻璃鋼等材料通過環(huán)氧樹脂等粘合劑粘貼在結(jié)構(gòu)外部，以提高結(jié)構(gòu)承載能力的一種方法。適用于構(gòu)件尺寸受限制但又務(wù)必大幅度提高結(jié)構(gòu)承載能力的場(chǎng)合，務(wù)必保證粘和劑的質(zhì)量2.3外部預(yù)應(yīng)力加固法指運(yùn)用預(yù)應(yīng)

12、力原理，在增設(shè)的構(gòu)件或原有構(gòu)件上施加一定初始應(yīng)力的一種加固方法。采用對(duì)受拉區(qū)施加預(yù)加壓力，可以抵消部分自重應(yīng)力，起到卸載、減小跨中撓度、減小裂縫寬度或閉合裂縫的作用。2.4轉(zhuǎn)變結(jié)構(gòu)體系加固法通過增設(shè)支撐或橋墩，把簡(jiǎn)支變?yōu)槔^續(xù)、在梁下增設(shè)如鋼架等加勁梁或疊合梁，以減小梁內(nèi)控制截面峰值彎矩，提高承載能力的一種加固方法。2.5增設(shè)縱梁加固法在橋梁墩、臺(tái)基礎(chǔ)穩(wěn)定，并具有足夠承載能力的狀況下，可采用增設(shè)承載能力高和剛度大的新縱梁，這些新梁與舊梁銜接在一起共同受力。因?yàn)閼?yīng)運(yùn)中的車輛荷載在新增主梁后的橋梁結(jié)構(gòu)中重新分布，使原梁中所受荷載得以削減，加固后的橋梁承載能力和剛度得以提高。當(dāng)增設(shè)的縱梁位于主梁的一側(cè)或兩側(cè)時(shí)，兼有拓寬的作用。此法適用于梁體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)完好，而承載能力不能滿意要求的場(chǎng)合。3.橋梁結(jié)構(gòu)加固新技術(shù)錨噴隨著施噴機(jī)具的進(jìn)展以及速凝劑的采用，人們把噴射硂與錨桿、鋼筋網(wǎng)等協(xié)作起來(lái)使用，促進(jìn)了錨噴技術(shù)的完美。實(shí)踐證實(shí)，錨噴技術(shù)徹低可以應(yīng)用于橋梁上部結(jié)構(gòu)的加固增加。噴射硅的性能噴射硅在工藝材料及結(jié)構(gòu)等方面與平凡現(xiàn)澆硅相比有很多優(yōu)點(diǎn)。施工中需加入速凝劑，因而又具有快凝、早期強(qiáng)度高的特點(diǎn)；錨噴技術(shù)不用或只用側(cè)向模板，其運(yùn)送、澆注、搗固合并為一道工