道路橋梁結(jié)構(gòu)病害及加固技術(shù)解析
2015-07-02
近些年來,土木工程專業(yè)領(lǐng)域的科技人員在此方面已經(jīng)進(jìn)行了大量的研究實(shí)踐工作,目前在道路橋梁損壞的檢測(cè)、鑒定與加固等領(lǐng)域已初步取得一定的科研成果,一些新技術(shù)、新材料已陸續(xù)的運(yùn)用到了橋梁加固建設(shè)工程中,并且在研究與實(shí)踐中不斷的完善、發(fā)展和創(chuàng)新。
一、道路橋梁建設(shè)過程中常見的橋梁結(jié)構(gòu)病害
1.路橋地基出現(xiàn)不均勻沉降的現(xiàn)象而產(chǎn)生的危害
在路橋建設(shè)過程中，地基的不均勻沉降是引發(fā)結(jié)構(gòu)危害的主要原因之一，出現(xiàn)沉降問題后，就會(huì)使路橋的表面各部位之間受力不均勻，因此使表面產(chǎn)生較強(qiáng)的拉應(yīng)力，導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)，更加嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)橋面塌陷或者橋梁損毀的事故發(fā)生。
2.橋面的鋪裝層產(chǎn)生裂縫
通常情況下，若是在橋面的鋪裝層產(chǎn)生了裂縫，那么我們一般會(huì)從三各方面對(duì)其進(jìn)行考慮：
?、旁诮ㄔO(shè)施工過程中，山于周圍溫度的變化不均勻，進(jìn)而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生?，F(xiàn)階段，路橋建設(shè)過程中，鋪裝層通常采用的是半剛性的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的好處就是能夠使鋪裝層具有較好的壓實(shí)度、密實(shí)度以及強(qiáng)度，但同樣也使其對(duì)溫度的變化變得非常敏感，若建筑工程位于我國南方，那么由于南方的溫差較小，此類現(xiàn)象還不是很明顯，但是在我國被方卻由于溫度變化較大，因此路橋表面經(jīng)常會(huì)有裂縫產(chǎn)生。
(2)受到行駛車輛的影響，車輛在行駛的過程中難免會(huì)出現(xiàn)急剎車的現(xiàn)象，并且有一部分的車輛還存在著超載的問題，在這樣的情況下，路面經(jīng)常受到擠壓與磨損，長此以往，就會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。
⑶在施工過程中，混凝土所用配料選擇不合理，在現(xiàn)階段的路橋建設(shè)中，水泥混凝土依然是建設(shè)的主要原材料，而其配比則必須依照實(shí)際的施工情況來進(jìn)行合理的配置，因此，施工人員不能夠準(zhǔn)確的掌握混凝土初凝期的鋸縫時(shí)間，就會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)配比失誤的現(xiàn)象，進(jìn)而使得在工程竣工通車后路橋表面出現(xiàn)裂縫。以上所述的裂縫在路橋長期使用的過程中會(huì)不斷的加深、變大，到最后甚至后導(dǎo)致路橋的表面產(chǎn)生較深的坑槽與凹陷。
3.橋端頭出現(xiàn)局部破損的現(xiàn)象
橋端頭的破損現(xiàn)象是路橋結(jié)構(gòu)中最為常見的破損現(xiàn)象，而且其修復(fù)過程也比較困難，破損的主要表現(xiàn)為橋端頭的伸縮縫出現(xiàn)變形及損壞。一般情況下，造成橋端頭出現(xiàn)破損的原因主要有以下三個(gè)方面:
?、旁谧畛踉O(shè)計(jì)的過程中就出現(xiàn)了失誤，路橋的設(shè)計(jì)人員在對(duì)路橋的兩端頭進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)態(tài)度不夠嚴(yán)謹(jǐn)，在對(duì)其伸縮量進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候存在著計(jì)算上的失誤，于此情況之下，梁端在車輛的反復(fù)碾壓之下就會(huì)出現(xiàn)破損現(xiàn)象，久而久之也就使得伸縮裝置失去原有的效能。
(2)施工過程中的失誤。在實(shí)際施工的過程中，施工人員應(yīng)將梁端伸縮縫的施工作為施工重點(diǎn)，否則稍有閃失都可能造成日后出現(xiàn)問題。
⑶對(duì)其沒有進(jìn)行充分的養(yǎng)護(hù)。在沒有足夠養(yǎng)護(hù)的情況下很容易造成伸縮裝置的損壞，尤其是產(chǎn)生成跳車現(xiàn)象，這不僅降低了車輛行駛的舒適程度，更是對(duì)橋梁了產(chǎn)生了更大的沖擊力，對(duì)其整體結(jié)構(gòu)以及使用壽命造成了極大的影響。
4.剝蝕
所謂的剝蝕就是人為因素與自然因素同時(shí)作用而產(chǎn)生的結(jié)果，在實(shí)際中的體現(xiàn)就是路橋的表面出現(xiàn)整體性的剝落、起皮或者蜂窩面等現(xiàn)象。剝蝕現(xiàn)象的產(chǎn)生不僅對(duì)路橋結(jié)構(gòu)的美觀性造成了巨大的影響，并且還會(huì)使鋼筋裸露在自然環(huán)境中，加快了鋼筋被腐蝕的速率。
5.混凝土的碳化現(xiàn)象
由于受外界自然因素的影響，混凝土混出現(xiàn)碳化的現(xiàn)象，其原理是混凝土含有的氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而生成了碳酸鈣，使混凝土碳化，被碳化的混凝土的酸堿值會(huì)不斷的降低，再加之置于混凝土中的鋼筋表面通常都不進(jìn)行防腐處理，所以酸堿值低的混凝土不但不會(huì)給鋼筋形成防護(hù)，還會(huì)對(duì)其造成腐蝕，因而大大的縮減了路橋使用的壽命，有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的交通事故。
二、相應(yīng)的橋梁加固技術(shù)
在路橋的增強(qiáng)改造過程中，主要可以將其分為兩種，一種是對(duì)裂縫進(jìn)行的修補(bǔ)，而另一種就是對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)實(shí)行的加固增強(qiáng)，下面我們就從其技術(shù)特點(diǎn)以及適用場(chǎng)合進(jìn)行一下淺要的分析。
1.裂縫的修補(bǔ)技術(shù)
對(duì)路橋裂縫進(jìn)行修復(fù)主要就是恢復(fù)其結(jié)構(gòu)的耐久性及防水性，其中主要應(yīng)用的技術(shù)有:
?、疟砻嫣幚矸?。該方法就是將防水材料以及填料涂抹在出現(xiàn)微裂縫的部位表面，因此來提高其耐久性以及防水性。若是裂縫的寬度出現(xiàn)了變化，那么在進(jìn)行材料的選用時(shí)就應(yīng)該選擇具有較好伸縮性的材料。
(2)注漿法。該方法就是將水泥或者樹脂類的材料注入到裂縫中去，進(jìn)而提高其耐久性及防水性。現(xiàn)階段的注漿材料普遍采用環(huán)氧樹脂，并運(yùn)用低壓低速的方法注入裂縫之中。將環(huán)氧樹脂的注入方法與鋼釘結(jié)合并用，對(duì)修復(fù)部位的整體性能夠給予有效的增強(qiáng)，并且是一種防止裂縫繼續(xù)擴(kuò)大的有效措施。
?、浅涮罘?。該方法比較適用于較寬裂縫的修補(bǔ)過程中，其具體的實(shí)施方法是沿著路橋的裂縫鑿除一道深槽，然后將各種粘性材料嵌補(bǔ)到溝槽之中，例如環(huán)氧砂漿與水泥砂漿，瀝青以及環(huán)氧樹脂硅等相關(guān)的化學(xué)補(bǔ)強(qiáng)劑。
?、缺砻鎳娡糠āＴ摲椒ǖ膶?shí)施過程是在經(jīng)過鑿毛的裂縫表面，利用水泥砂漿噴射一層粘度較高且密實(shí)的保護(hù)層，進(jìn)而達(dá)到封閉裂縫的目的。要注意，在進(jìn)行噴漿作業(yè)前，要清除結(jié)構(gòu)表面剝離的部分，然后在進(jìn)行水洗清潔，正式噴漿前要將基層濕潤，才可以實(shí)施噴漿。
?、烧辰Y(jié)鋼板的封閉方法。當(dāng)路橋的鋼筋構(gòu)建出現(xiàn)了主拉應(yīng)力的裂縫時(shí)，可以首先對(duì)裂縫進(jìn)行處理，然后再在裂縫的位置粘結(jié)鋼板，再利用膨脹螺栓給鋼板施加壓力。注意，在作業(yè)工程中鋼板的粘結(jié)方向應(yīng)該與裂縫的方向互相垂直。
2.橋梁的加固增強(qiáng)技術(shù)
下面我們就以路橋結(jié)構(gòu)形式中的上部結(jié)構(gòu)以及通常采用的加固方法進(jìn)行一下研究說明。
在橋梁的上部結(jié)構(gòu)的加固增強(qiáng)過程中，主要的應(yīng)用技術(shù)分為以下幾種，⑴增大面積的加固方法。(2)外部粘貼的加固方法。⑶外部預(yù)應(yīng)力的加固方法。⑷對(duì)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行改變的加固方法。⑸增設(shè)縱梁的加固方法。
增大截面的加固方法就是利用增大構(gòu)件所具有的截面的面積，來進(jìn)行加固處理的。根據(jù)凈空條件以及載荷大小的不同，可以將其分為兩種不同的方案，一種是以增大截面的面積為主，另一種則是以增加配筋為主。
三、總結(jié)
本文主要是介紹了在路橋建設(shè)過程中一些常見的結(jié)構(gòu)病害，并且對(duì)病害進(jìn)行了一下淺要的分析，然后針對(duì)相關(guān)的病害提出了具體的加固措施。通過本文的研究，我們可以知道，在路橋建設(shè)的過程中，要加強(qiáng)對(duì)施工的管理，材料的控制以及技術(shù)的應(yīng)用，只有這樣才能有效的減少結(jié)構(gòu)病害的出現(xiàn)，并對(duì)出現(xiàn)的病害進(jìn)行有效的補(bǔ)救與處理。
