對道路橋梁結(jié)構(gòu)病害與加固措施的分析與研究
2015-12-03
隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城鎮(zhèn)化建設(shè)的不斷進(jìn)行，道路與橋梁的建設(shè)已經(jīng)成為我國基礎(chǔ)建設(shè)中重要的一部分，其規(guī)模也在不斷的擴(kuò)大中。但是我國道路橋梁建設(shè)中存在諸多問題，許多技術(shù)問題需要攻克，其中重要的一個問題就是道路的維護(hù)問題。由于缺乏足夠的認(rèn)識和正確的態(tài)度，道路橋梁病害問題一直被忽略，道路橋梁老化、混凝土結(jié)構(gòu)失效、路面破損等問題急待解決。所以增強(qiáng)道路橋梁維護(hù)意識、重視道路橋梁加固技術(shù)研究、保護(hù)道路橋梁結(jié)構(gòu)安全勢在必行。
1 常見的道路橋梁結(jié)構(gòu)病害
1.1 鋼筋生銹侵蝕
道路橋梁建設(shè)中需要大量的鋼筋材料作為建設(shè)的主體，鋼筋材料不僅可以加大路面的承載能力還可以使路面的抗彎能力增加，在道路橋梁結(jié)構(gòu)中承載著重要的力學(xué)作用。一旦鋼筋生銹侵蝕，對道路橋梁結(jié)構(gòu)危害重大，首先腐蝕部分體積膨脹，擠壓混凝土，造成混凝土開裂；其次道路橋梁的力學(xué)性能降低；最后腐蝕物外流影響美觀。
1.2 主拱圈產(chǎn)生裂縫
主拱圈結(jié)構(gòu)有效的利用了拱形的力學(xué)性質(zhì)，增加了道路橋梁的承載能力，保證了道路橋梁的穩(wěn)定性。但是在拱頂前后的十米左右范圍內(nèi)，由于受力和環(huán)境等原因容易出現(xiàn)拱肋裂縫、縱向裂縫、U形裂縫、橫向裂縫等，這些裂縫是道路橋梁的安全隱患。
1.3 主梁裂縫與主梁變形病害
主梁是道路橋梁力學(xué)的主要承擔(dān)著，一般情況下，車輛重量的壓迫長期積累就會形成主梁裂縫，嚴(yán)重就會形成主梁變形，在保證道路橋梁使用壽命的前提下，屬正?，F(xiàn)象。但是裂縫的產(chǎn)生是內(nèi)部的鋼筋與雨水、空氣想接觸，產(chǎn)生鋼筋銹蝕危害，同時使砼強(qiáng)度降低。
1.4 墩臺基礎(chǔ)損壞
墩臺基礎(chǔ)是整個道路橋梁結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，它需要承載車輛的重量，同時還要承載橋體的重量，除此之外風(fēng)力、浮力、流風(fēng)壓力等需要墩臺基礎(chǔ)承受。所以墩臺基礎(chǔ)在橋梁結(jié)構(gòu)中起著重要的作用，受到各種作用力的影響，會出現(xiàn)各式各樣的損壞。
2 道路橋梁病害形成的原因
2.1 設(shè)計問題
我國道路橋梁建設(shè)中存在的一個普遍性問題就是根據(jù)經(jīng)驗進(jìn)行施工，由政府部門或者建設(shè)企業(yè)劃定道路橋梁建設(shè)路線，由建筑工程展開施工，從而忽略了橋梁設(shè)計的重要性。根據(jù)經(jīng)營性的施工方法進(jìn)行施工，沒有實地考察、根據(jù)實際情況，設(shè)計出最適合的施工方案，是道路橋梁建設(shè)的致命傷。由于每個地區(qū)的地理位置不同、地址條件不同、交通需求不同等，道路橋梁建設(shè)的設(shè)計需求也不同，所以道路橋梁施工之前，要根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的需要和實際考察的結(jié)果，經(jīng)過科學(xué)的、系統(tǒng)的分析，考慮未來環(huán)境變換的可能性，制定出合理的施工方案和設(shè)計圖。在條件允許的情況下，可以在施工之前進(jìn)行實地試驗作為設(shè)計驗證?？傊⒅氐缆窐蛄航ㄔO(shè)設(shè)計研究，避免道路橋梁結(jié)構(gòu)病痛的產(chǎn)生。
2.2 施工質(zhì)量影響
施工質(zhì)量是整個道路橋梁建設(shè)質(zhì)量的保證，只有嚴(yán)格按照設(shè)計圖展開施工，按照施工方案進(jìn)行工作，按照施工技術(shù)要求完成工作，才能保證道路橋梁建設(shè)的順利進(jìn)行，保證道路橋梁建設(shè)達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，避免道路橋梁結(jié)構(gòu)病害的產(chǎn)生。除此之外，定期的后期保養(yǎng)、科學(xué)的加固措施等也是避免道路橋梁結(jié)構(gòu)病害產(chǎn)生的重要手段。
2.3 外界因素的影響
道路橋梁要承擔(dān)的不僅僅是交通的壓力，地質(zhì)環(huán)境的改變、天氣條件的改變、認(rèn)為條件的改變等所帶來的壓力也是道路橋梁要承擔(dān)的壓力。例如：風(fēng)吹日曬、雨雪天氣、洪水、滑坡等問題都是對道路橋梁質(zhì)量的挑戰(zhàn)，都會導(dǎo)致橋梁病害的出現(xiàn)。
3 道路橋梁加固的流程
為了保證道路橋梁的使用性能，延長道路橋梁的使用壽命，合理的維護(hù)至關(guān)重要。一旦發(fā)現(xiàn)道路橋梁結(jié)構(gòu)危害，就要及時采取科學(xué)的保護(hù)措施，即對道路橋梁進(jìn)行加固。首先，對病害結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，對其危害類型、危害程度等考察，鑒定橋梁結(jié)構(gòu)的可靠性，，以便設(shè)計加固方案。其次，根據(jù)分析的道路橋梁結(jié)構(gòu)問題，設(shè)計出合理的、科學(xué)的加固方案。再者，組織施工人員，嚴(yán)格按照加固方案的要求進(jìn)行施工。最后，對施工的質(zhì)量情況進(jìn)行驗收，確保加固的質(zhì)量和安全。這四步是道路橋梁加固的主要步驟，缺一不可，只有這樣才能保證加固的有效性與科學(xué)性。
4 道路橋梁加固的方法
4.1 加大截面加固法
加大截面加固法是現(xiàn)在道路橋梁加固施工中運用比較成熟的方法，其主要運用在板橋與T梁橋的加固中。加大截面加固法可以通過加大主梁的高度與寬度、加厚橋面板等方式進(jìn)行，其主要原理利用外表層混凝土層的加固到達(dá)加大截面面積的目的，或者利用配筋達(dá)到加固道路強(qiáng)度的目的，所以這種方法也被稱為外包混凝土加固法。
4.2 橋面鋪裝加固法
4.2.1 局部修復(fù)鑿補(bǔ)法。局部修復(fù)鑿補(bǔ)法主要適用于局部病害較為嚴(yán)重但是范圍不是很大的危害，主要針對表面裂縫或破損的問題。首先，將原來損壞的混凝土路面進(jìn)行處理，撫平表面鑿毛，深度控制到露出骨料為止。其次，保證斷面的清潔與濕潤度，用清水清洗直到濕潤但不會積水為止。之后，使用相同的混合材料對破損出進(jìn)行修補(bǔ)，并鋪平，保證與原路面保存相同高度。最后，對施工質(zhì)量進(jìn)行驗收，保證施工在橋梁承載能力范圍內(nèi)。
4.2.2 重新澆筑混凝土面板法。重新澆筑混凝土面板法主要使用于橋面板破裂或者損壞等，較為嚴(yán)重的情況。這種情況下，一般的修補(bǔ)方式不能從根本上解決問題或者不能達(dá)到很好的修補(bǔ)效果，只能從新澆筑版面。這種情況主要是由混凝土質(zhì)量不過關(guān)或者施工中出現(xiàn)失誤或者操作不當(dāng)?shù)刃袨樵斐傻摹Ｖ饕扪a(bǔ)措施有：第一、拆除全部原有的行車道鋪裝；第二、清掃行車道表面；第三、重新鋪裝和澆筑；第四、驗收施工質(zhì)量。其中需要注意的是鋪入適量的短鋼筋或者鋼筋網(wǎng)，可以有效的提高道路橋梁的安全性。
4.2.3 橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法。橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法主要應(yīng)用于橋面出現(xiàn)裂縫、破損、剝離等情況，針對橋面出現(xiàn)的重點問題，使用的一種強(qiáng)加性的方式。主要就是在保證原道路橋梁路面清潔的前提下，在表面加筑一層混凝土或者鋼筋混凝土來直接填鋪，達(dá)到增加梁板的抗彎能力、增加梁板的高度的效果。這是加強(qiáng)橋梁承載能力的一種有效的方法。
4.3 灌縫膠灌注法
灌縫膠灌注法主要適用于梁體出現(xiàn)裂縫或者變形的情況。梁體出現(xiàn)問題存在嚴(yán)重的安全隱患，所以對于梁體結(jié)構(gòu)危害的產(chǎn)生要十分注意。在橋梁的日常維護(hù)中，要十分注重橋梁的梁體。一旦發(fā)現(xiàn)梁體出現(xiàn)變形和裂縫，要及時報告并進(jìn)行仔細(xì)的檢查，制定合理的、科學(xué)的加固方案，并及時修筑。這種情況最有效的方法就是灌縫膠灌注法，通過種植或粘貼鋼筋等手段修補(bǔ)梁體，以達(dá)到提高道路橋梁梁體的抗彎能力的目的。
5 結(jié)束語
道路橋梁的建設(shè)關(guān)系到我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程的順利實施，關(guān)系到我國國計民生的建設(shè)，關(guān)系到我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，關(guān)系到我國經(jīng)濟(jì)的均衡發(fā)展等諸多方面，所以道路橋梁建設(shè)在我國建設(shè)中起到重要的作用。由于我國道路橋梁建設(shè)缺乏道路維護(hù)意識，同時又忽略了施工前的設(shè)計工作，所以道路橋梁建設(shè)中極易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)病害。所以加強(qiáng)對道路橋梁建設(shè)結(jié)構(gòu)危害的研究，科學(xué)的展開道路橋梁建設(shè)的施工，注意保養(yǎng)與維護(hù)，保證道路橋梁施工的質(zhì)量至關(guān)重要。
