浅析桥梁常见病害及其修复技术

时间:2022-09-18 12:41:26

浅析桥梁常见病害及其修复技术

摘要:桥梁病害严重危害着桥梁的耐久性以及使用寿命,亚健康状态运营的桥梁常常会给人民的生命财产带来不可预测的危险。本文分析了桥梁常见的病害以及其危害性并针对这些危害提出解决方式。

0 桥梁作为供铁路、道路、渠道、管线等跨越河流、山谷或其他交通线使用的建筑物,其在长期使用过程,不可避免的处于各种恶劣环境中,这些危害包括除冰盐以及超载等。它们都不可避免的给运营中的桥梁带来不少病害。笔者通过近几年的设计回访,总结了一些常见的危害以及处置方法,为我国桥梁危害防治提供一定的借鉴和参考

1桥梁常见病害及危害。

1.1橡胶支座病害。橡胶支座在长期运营情况下存在变形、保护层老化开裂、与梁板脱空等问题。在桥梁使用期间内,橡胶支座出现老化,将会大大缩短支座的寿命。支座橡胶体在老化后将失去原有的弹性,从而导致支座不能正常工作,失去橡胶支座应有的传递梁体伸缩位移和转角的功能,严重时将使橡胶支座因满足不了梁体转动而大面积脱空,给桥梁的正常使用带来不利影响,严重时还将危及到桥梁的使用安全。

1.2底板或腹板病害。桥梁底板或腹板处有空洞,钢筋及波纹管外露锈蚀等问题。造成这些问题的原因是由于浇制混凝土时振捣不实使的底板及腹板处出现空洞,造成钢筋及波纹管外露。在桥梁的全寿命运营期内,钢筋和波纹管极易发生腐蚀,使的桥梁结构的耐久性以及承载能力降低。

1.3裂缝病害。梁体存在裂缝、渗水等问题。裂缝是钢筋混凝土桥梁中普遍存在的一种缺陷和主要的病害。裂缝一般分为两种类型:一种是由于桥梁结构的荷载产生的。另一种是施工时质量缺陷或环境改变而出现的裂缝。裂缝是桥梁的重大病害之一,不管是哪一种裂缝,只要裂缝的宽度超出规定允许的范围和限度,都会导致结构渗水以及钢筋的腐蚀等危害,影响桥梁的承载能力和耐久性。导致混凝土裂缝产生的主要原因是混凝土中的拉应力超过其极限抗拉强度或者混凝土构件的变形受到约束造成的,此外还受混凝土材料的质量、施工养护条件、外界环境等的影响。

1.4横隔板病害。部分横隔板存在下部封闭不严,连接钢板外露、锈蚀,连接钢板脱落等问题。横隔板是为保持截面形状、增强横向刚度而在桥梁之间设置的构件。它对桥梁上活荷载的横向分布起着重要作用。若横隔板下部密封不严,钢板外露锈蚀甚至脱落,会影响桥梁横向荷载的传递,同时桥梁的横向刚度也会受到影响,对桥梁整体造成危害。

1.5伸缩缝病害。伸缩缝锚固区混凝土有剥落、破损现象,部分伸缩缝橡胶体破损、脱落。桥梁伸缩缝指的是为满足桥面变形的要求,通常在两梁端之间、梁端与桥台之间或桥梁的铰接位置上设置的伸缩装置。桥梁伸缩缝设置在梁端构造薄弱的部位,直接承受车辆荷载的反复作用,又多暴露于大自然中,受到各种自然因素的影响以及设计不周、伸缩装置本身构造刚度不足、伸缩装置的后浇压填材料选择不当、施工不当、连续缝设置不够完善等原因,使伸缩装置成为易损坏、难修补的部位。伸缩缝的破坏使得雨水等下渗严重,加剧了混凝土的腐蚀、钢筋的锈蚀,特别是橡胶支座的老化、变形、开裂等问题。

1.6临时支座未拆除。在桥梁施工中,因施工工艺和工序的需要,梁体架设施工中有时要设置临时支座放置梁体,在每联的湿接缝和预应力张拉完成后,再采取特殊方法将梁体放置到固定支座上,这样才算完成了梁体的架设工作。但在梁体架设完成后必须将临时支座拆除,否则在温度作用下会影响梁体的移动和规定范围内的变形,使得梁体受力不均,造成桥梁破坏。

2桥梁病害的修复技术

2.1支座病害的防治。通常伸缩缝下的支座损坏最为严重,水是支座老化的主要原因。因此,应确保伸缩缝的完好,及时更换损坏的伸缩缝。另外,应及时清理杂物,确保支座及其周围的清洁。若支座已经脱空或损坏,可进行以下处理:若是因为垫石顶面或者梁靴底面不平引起偏压,应顶起梁体,将垫石顶面、梁靴底面找平;如果变形仍过大,建议更换支座。

2.2底板以及腹板病害的防治。当出现钢筋外露或锈蚀、保护层断裂或剥落等现象时,可先将破损和松散结构混凝土凿除。凿除时禁止使用冲击力较大的设备,以确保结构钢筋和相邻混凝土不受损伤。对于腐蚀的钢筋,先清除表层锈迹,对锈蚀严重的部位进行局部加筋处理。将病害部位清扫干净并保持混凝土的干燥,然后使用配制好的混凝土修补胶对病害部位进行填充修补,并做好保护层。

2.3裂缝病害的防治。对于桥梁裂缝的处理分两种情况:当裂缝宽值不大时,要及时进行封闭处理,一般可涂刷水玻璃或环氧树脂。对混凝土表面处理,清除松散灰浆、砂砾、油垢,使混凝土表面保持干净,并使裂缝处于干燥状态,然后进行封缝。当裂缝宽较大时,应采用压力灌浆法,灌注环氧树脂等手段。

2.4横隔板病害的防治。为增强桥梁上部结构的整体协同受力性能及结构的整体耐久性,需对原桥横隔板进行加固,对于下部已经脱落连接钢板的横隔板,要重新焊接钢板。为防止钢筋锈蚀,要对所有外露钢板进行防锈处理。当然,如果有条件可以采取措施将横隔板处理成现浇横隔板。

2.5伸缩缝病害的防治。桥梁橡胶伸缩缝由于橡胶及橡胶板的弹性过大,受力不能均匀分布使其破损严重,修复这类伸缩缝时,可考虑直接更换成毛勒伸缩缝。毛勒伸缩装置施工安装质量是保证伸缩缝装置使用效果和耐久性好坏的重要环节,因此伸缩缝装置安装前应根据安装温度调整好伸缩缝安装间隙,严格按照施工程序作业。

2.6临时支座未拆除。根据现场情况,拆除未拆除的临时支座,并注意结构体系的转换对桥梁结构造成的影响。

3结语

从目前来看,桥梁的病害产生原因以及防治牵涉的因素比较复杂,一般来说大概有以下几个方面

1) 设计阶段,设计人员应对所设计的桥梁进行全寿命评价,包括使用期间可能遇到的各种恶劣环境等,有针对性的进行设计,增加桥梁的耐久性以及使用寿命。

2) 施工阶段,施工人员应认真严格按照设计图纸进行施工,采取一系列措施,降 低施工中不必要的温度裂缝以及不必要的麻窝蜂面等,对桥梁全寿命运营造成不可预知的危害。

3) 养护阶段,养护人员要定期对桥梁开展养护工作,发现问题,及时解决,不至于因为小问题影响桥梁的全寿命使用。

只有做到这些,桥梁的病害才能得到有效的缓解。

参考文献:

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[2]刘慧琴,王振华,孙全祥.喇嘛湾黄河大桥病害产生原因及维修加固措施[J].山西建筑,2008,34(8).

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[4]王秀丽.基础工程[M].重庆:重庆大学出版社,2005.

[5]公路桥梁加固设计规范.北京:人民交通出版社,2008.

作者简介

徐辉王雪松

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通讯地址:天津市河西区气象台路99号

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第一作者简介:

徐辉 男出生日期1981.10.01民族;汉籍贯:天津 学位:硕士

工作单位:中国市政工程华北设计研究总院

职称:工程师

主要从事工作:桥梁结构设计工作

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