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公路桥梁常见病害及施工处置方法分析
发布时间:2019-2-26  作者:吕飞荣  来源:《中国高新科技》杂志社  浏览量:1594
摘要:公路桥梁病害导致公路桥梁的安全系数降低,对人们的生命安全造成威胁,相关部门应对出现的公路桥梁病害进行及时的施工处置。文章探讨了公路桥梁的几种常见病害,并且给出了具体的施工处置方法,希望能够不断提高我国公路桥梁的维修养护水平,为人们的生命安全提供保障。 关键词:公路桥梁;常见病害;施工处置;方法  

0 引言

随着我国经济发展速度的不断提高,社会大众对交通设施安全性的要求也越来越高,但是急剧增长的车流量及货物运输量使得各种公共交通设施承受着越来越大的压力,尤其是公路桥梁设施。除交通运输量的影响外,周遭环境变化对公路桥梁设施也有比较大的影响,这些因素导致公路桥梁在使用的过程中会出现一系列病害问题。而公路桥梁的病害又会给交通运输安全带来较大威胁,因此探讨公路桥梁病害的施工处置方法具有非常重要的现实意义。一般情况下,桥梁由桥跨部分、桥墩部分、桥梁支座及桥台部分组成,本文分析了公路桥梁这些部分经常出现的一些病害,并且针对其出现原因进行了简要分析,最后具体分析了这些病害的施工处置方式。

1 公路桥梁常见病害及其成因

公路桥梁在长期使用过程中容易出现多种病害,包括桥体裂缝、钢筋腐蚀、表层问题、桥梁下挠、铺装裂缝等。

1.1 桥体裂缝

公路桥梁在长期使用过程中经常会出现一些裂缝,这些裂缝会使桥梁结构材料的性能下降,导致材料功能退化、钢筋腐蚀速度加快等后果。一旦桥体出现裂缝,工作人员需要及时进行检修,确定裂缝性质及成因,并对后续可能出现的开裂方向进行预判。

常见的裂缝包括结构性裂缝和非结构性裂缝两种。结构性裂缝一般是由于结构应力达到极限,导致桥体承载力不足而产生的,它是桥体结构损坏的一种表现,也是结构强度不够的一种表现,具有比较大的危险性,需要进行后续分析。如果桥跨部分由于受力导致桥面出现横向裂缝,原因可能是其自身的抗弯能力不足;如果是锚固区有裂缝,原因可能是应力过于集中。结构性裂缝通常都有一定的规律,如开裂方向基本一样,对桥梁的受力安全有比较重要的影响,因此必须受到相关部门的重视。非结构性裂缝的形成与受力情况没有直接关系,这些裂缝通常较小并且没有固定方向。另外,这种裂缝没有一定的形成规律,有时出现的位置比较隐蔽,不易被工作人员发现,但这种裂缝也是桥梁结构损害的一个征兆,如不及时维修的话,很可能造成比较严重的结构性裂缝,如图1所示。

 

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结构性裂缝的出现大多是由于桥梁荷载过重,超过设计标准,因此在交通运输过程中,相关部门应当对车辆超载进行严格治理,防止因车辆超载造成的桥梁结构裂缝。另外,外部环境也可能造成这种病害,包括短时间内温度急速下降、桥墩下沉等,而这些原因通常很难预防,需要相关部门关注桥梁所在地区的环境变化,并且对公路桥梁进行及时的巡检养护。

1.2 钢筋腐蚀

钢筋腐蚀生锈也是公路桥梁的一种常见病害,导致这种病害的原因大多是环境作用,尤其是一些气候湿热的地区,如临海地区、南方地区。这些地区的空气湿度较高,而且空气中的酸性物质附着在空气中的水珠上,使得桥梁中的混凝土结构导电性增加进而降低钢筋的保护作用,而钢筋长期在这种酸性环境中,会发生一定的化学反应,使其出现腐蚀生锈的现象。钢筋腐蚀生锈之后,其材料性能会明显下降,使得其承受应力的区域变小,应力过于集中就会导致桥梁出现结构安全问题。

另外,钢筋腐蚀生锈会使桥梁截面的耐久性变差,相应的结构件会出现比较严重的退化现象。想要预防这种现象,需要在桥梁设计和施工两个方面采取措施。在桥梁设计时,需要给钢筋加上足够厚的防腐层,而在施工过程中则需要合理使用混凝土,保证混凝土表层密室不出现蜂窝组织,对于一些临海地区钢筋腐蚀生锈情况比较严重的需要采取一些特殊保护措施,例如,使用性能较好的混凝土,加厚防腐涂层,并且还可以研发出性能更好的防腐涂料,有效提高钢筋的抗腐蚀性能。

1。3 表层问题

表层问题一般出现在桥梁的混凝土表层,主要包括蜂窝状小裂纹、麻面、坑洞等,这些问题都是非结构性的问题,其出现原因大多与混凝土材料的品质及工程质量有关。例如,混凝土的配比不合理,导致其黏合性较差或者离析现象严重,这种情况容易造成混凝土结构不实、黏合不好等。表层问题短时间内不会对桥梁的结构安全造成影响,但是可能成为其他桥梁病害发生的导火索,因此也应当进行关注并及时修复。

1.4 桥梁下挠

长时间的下挠也是公路桥梁的一种常见病害。公路桥梁在使用过程中,由于车辆超载、材料功能退化等原因,使得桥体出现持续性变形,许多桥梁都存在这种情况,如表1所示。长期下挠会给桥梁带来非常严重的后果,包括桥体结构性开裂、桥梁倒塌等。引起桥梁下挠的原因很多,包括预应力不足或损失较快、桥梁自身功能退化导致结构出现比较严重的变形、结构件损害等。桥梁下挠通常并非是一个原因引起的,而是几项因素共同作用的结果,由于桥梁下挠的危害性比较大,因此需要进行比较及时的治理。

 

 

1.5 铺装裂缝

铺装层裂缝也是公路桥梁常见的一种病害。混凝土桥面的铺装很容易出现裂缝、坑洼及渗水等问题,而钢结构桥面问题更为严重,以致其桥面更新频繁,大概5~8年就必须进行一次桥面的更换,导致钢结构桥梁的维护管理经费较高。铺装层裂缝产生的原因比较多,主要包括工程质量问题、铺装层材料问题、荷载问题等。其中,工程质量问题主要是在施工过程中,工作人员操作不到位造成的,比如混凝土压的不实、铺设厚度较小、混凝土搅拌不均匀等,这些原因都会造成铺装层受力不均匀,进而出现裂缝。铺装层材料问题主要指在进行铺装层材料选择时,选择的材料性能较差或质量较差,这也导致铺装层裂缝的一个常见原因。荷载问题主要指桥梁在使用过程中由于车辆超载现象严重,桥梁承受的压力高于桥梁设计时的预估能力,导致其使用寿命缩短。铺装层裂缝需要及时修复,否则裂缝会不断扩大进而给桥梁的主体结构造成损害。另外,铺装层裂缝会影响车辆的正常行驶,容易引起交通事故,因此相关部门必须给予重视。

2 公路桥梁病害的施工处置

2.1 桥体裂缝的施工处置

结构性裂缝处置时,需要首先寻找裂缝产生的原因,然后根据具体开裂情况对相应部分进行施工加固,然后在裂缝处进行混凝土凿毛处理,之后在使用钢筋加固、混凝土填补等方式来修补裂缝。施工加固时需要根据桥体开裂的具体情况来采取相应措施,比如桥体抗弯性不能满足使用需求时,通过加装钢板的方式进行加固;抗剪性存在问题时,可以通过对支座部分进行钢板加固、扩大截面等方式来进行处理。另外,还可以通过交通管制措施,控制过往车辆的载重量,以此加强对桥梁的保护,防止其承载压力过重再次开裂。对于非结构性裂缝,除了对裂缝表面进行混凝土凿毛外,还要对凿毛层进行必要的清洁处理,然后使用性能比较好的水泥砂浆进行修复处理。

2.2 钢筋腐蚀的施工处置

目前,对于已经出现腐蚀生锈现象的钢筋部分只能采用物理手段将钢筋上腐蚀生锈的部分进行清除处理,以此来达到防止钢筋腐蚀生锈情况继续加重的目的。具体处置方法是,使用砂纸或磨刀等工具将钢筋表面腐蚀生锈的部分清除掉,然后使用清水进行清洁,再使用具有防锈蚀功能的涂料进行喷涂处理,以此来保护钢筋,使其不会轻易再发生腐蚀生锈的情况。

2.3 表层问题施工处置

对于公路桥梁的表层问题,通常是进行修复处理。首先对出现问题的表层部分进行清洁处理,然后使用黏性较好的水泥砂浆等材料进行填补修复。另外,表层问题需要及时进行施工处置,否则病害部位极有可能不断扩张,进而影响到桥梁的结构部分。相关部门应当加强对公路桥梁的巡视检查,对于发现的桥梁病害问题及时处置,将病害遏制在形成初期,既能降低维修费用,又能为交通安全提供保障。

2.4 桥梁下挠的施工处置

桥梁下挠在进行施工处置时,首先需要分析病害发生的原因,然后采用预应力加固、更换铺装层、载重量控制等方式进行处理。桥梁下挠进行加固时通常需要非常的维修费用,因此在处置前必须对具体的病害情况和发生原因进行全面掌握,并且在整个加固过程中都需要进行相应的监测。

2.5 铺装裂缝的施工处置

铺装层裂缝的施工处置一般根据具体开裂情形进行不同的处置。如果裂缝范围不大,那么一般对其进行清洗、水泥砂浆喷涂、罩面修复处理。其中罩面通常是采用细石薄沥青面层对路面进行再次铺设,这种方式除了能够修复原有病害外,还能提高路面的防水、抗滑性能。如果裂缝范围比较大,则需要更换铺装层,然后使用沥青修复的方式进行比较快速的修复处理。

3 结语

公路桥梁病害的种类较多,常见的包括桥体裂缝、钢筋腐蚀、表层问题、桥梁下挠、铺装裂缝等,应当采取合适的施工处置方式对其进行处理,并且最好在病害发生初期进行处置,这样不仅可以有效降低维修费用,而且还能给社会大众提供良好的交通出行条件。

 

参考文献

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[5]马春蕊.高速公路桥梁常见病害分析及维修养护对策[J].交通世界,2016Z2):30-31


收稿日期:2018-12-17

作者简介:吕飞荣(1974-),男,云南绥江人,云南省交通投资建设集团有限公司昭通管理处高级工程师,研究方向:公路工程。

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