道路桥梁常见结构病害及其加固技术措施

时间:2022-10-26 06:01:37

道路桥梁常见结构病害及其加固技术措施

摘要:道路桥梁是与人类生活息息相关的社会公共设施,它的安全性直接影响着人们的生命财产安全。目前,一些道路桥梁事故时有发生,给公共安全和人类出行安全带来了威胁。虽然道路桥梁病害的存在未必引起事故,但它们的存在却是不容忽视的问题。道路桥梁病害的成因有许多方面,本文主要陈述了常见的道路桥梁病害及其成因,并且列举出一些道路桥梁的加固措施。

关键词:道路桥梁结构病害 加固

中图分类号:[TU997]文献标识码: A

随着经济的日益发展,城市的交通越来越便利,我们的出行越来越便捷。这都得益于道路桥梁的建设。但是这些为我们带来便捷的道路桥梁,也在我们的身边埋下了不安全的隐患。因为由混凝土构成的道路桥梁由于一些结构上的内外因素影响,会出现一些结构病害现象。如果这些病害不能被妥善解决,将会严重影响道路桥梁安全性,进而威胁人们的生命财产安全。

一、常见的道路桥梁结构病害

1.主拱圈裂缝

在对主拱圈的波纵向裂缝进行检查时,我们往往会发现每个孔中波的波顶都会存在一些不同程度的纵向裂痕。在孔肋和拱波的连接处也常常会出现裂缝的现象。这些裂缝看似并不显眼,但如果没能及时查找原因,不去采取措施进行解决加固,这一点小问题也可能也会引起道路桥梁的安全问题。

2.钢筋锈蚀

当道路桥梁的钢筋出现锈蚀,绝对不是小问题,因为钢筋锈蚀的部分体积会剧烈膨胀,可达到原来体积的十多倍。膨胀后的钢筋将对周围的混凝土产生强烈挤压力,致使混凝土开裂,这将导致桥梁的截面有效尺寸变小,从而致使整个结构的承载能力下降。而且,腐蚀后的钢筋抗弯的能力也会下降,外流的腐蚀物还会影响路面的美观。

3.墩台基础病害

在长期的使用中,桥梁的墩台基础要承受很强的上部构造荷载,并且还要承受土压力、风力、流水压力等许多外力的作用。在重重外力之下桥梁墩台会出现不同程度的的损坏。再加上目前有很多桥梁都在超负荷使用下,桥墩基础在重型机械的荷载作用下,损坏程度会更加严重。

4. 主梁裂缝和主梁变形

主梁裂缝经常出现的位置在悬臂梁的根部上缘以及锚跨中部梁的下方。主梁的裂缝与变形往往是因为大量重型汽车驶过使得桥梁的受拉区发生开裂,这其实是一种正常现象。主梁裂缝和变形的现象也会严重影响桥梁的安全性。当遭遇雨水天气,雨水会顺着裂缝深入梁内,从而引起钢筋锈蚀和砼强度的降低。

二、道路桥梁结构病害产生的原因

道路桥梁结构病害出现的原因其实有很多,往往一种病害是由多种原因共同起作用的结果。有的桥梁还没有建成的时候就已经埋下了设计的缺陷问题:例如桥型结构不合理,桥梁所在位置地址不稳定,有滑坡等现象存在。有的桥梁建成后,由于车辆荷载量大增,桥梁承载量不足而需要进行加固。有时候,由于地震、洪水等自然原因也会出现桥梁病害。

桥梁结构要有强度还要有刚度,这样才能更好地承受重力和道路的附加力,同时防止由于负荷重量大而发生弯曲变形。桥梁各个部件要保证适当的大小,只有这样才能保证桥梁的承重能力。有时,由于荷载具有随机性,材料强度又有离散型,再加上制造和施工过程具有分散的特性的特点,桥梁设计存在荷载量偏低的问题,这些情况都是会成为引起道路桥梁结构病害的原因。

三、道路桥梁加固的原则

总体效应原则

虽然在实际加固中,我们所要进行加固的是桥梁某些出现问题的危险构件,但是我们还要考虑到,我们所做的加固工作对桥梁整体会有什么样的影响,会不会导致结构体系发生改变。所以在设计桥梁加固的建设方案时,应该进行综合地分析考虑,从而确保桥梁的整体不会遭到破坏。

2.“谋定后动”原则

在进行桥梁加固的设计时,我们需要进行全面可靠的分析调研,只有在充分掌握了桥梁的整体结构和性能,清楚桥梁存在的所有问题以后,才能够根据桥梁具体的情况确定适合的设计方案,要切记设计方案应当从桥梁实际情况出发。

3.设计方案的优化原则

当一个设计方案被固定之前,我们要明确,这个方案并非是唯一的方案,不是完美无缺的,我们要对其进行优化使之完善。我们要尽量从整个工程的角度综合考虑,把技术水平、经济承受能力、施工单位等都考虑在内,从而减少外部因素和局部条件对整个桥梁加固工程的影响。

4.最大化利用的原则

原来的道路桥梁虽然在某些结构上出现了一些问题,但还是其他部分具备着一些承载能力。因此,在加固时要尽可能降低对原来的桥梁结构的损坏,从而保证桥梁原有的结构具有可使用性,对于这些构件,我们要对其进行检测与分析,了解它们的结构构造和承载能力,尽量保留并使用它们。

四、道路桥梁加固技术措施

桥面铺装加固

这种铺装加固法有包括了三种方法。首先,是局部修复法,就是对桥面出现破损、碎裂的路面进行凿除,当我们修补的时候,要注意最好先使修补的部位湿润,然后才能涂同一标号的水泥砂浆或是一些粘结材料。我们进行湿润的目的是为了让新旧混凝土很好地粘结在一起。接下来我们再说一说土面板加固法,这种方法适用于桥面受损比较严重,修补法已经无法完成修复工作的情况。这种情况下我们要把原来的行车道铺装全都拆除,然后重新浇筑混凝土板。而第三种方法是桥面补强层加固法,这种方法是在原有桥面的基础上再加一层混凝土或者钢筋和混凝土的补强层。这种修补发的好处是可以增强桥板的抗压能力,提高桥梁的承载能力。

加大截面加固

这种方法通常也被称作外包混凝土加固法。这种方法的原理是利用混凝土结构使截面增大,并且要对配筋进行加固,已达到桥梁路面加固的目的。这种方法采用加厚桥的面板和加大主梁高度、宽度的方式来实现,这种方法工艺较简单目前的施工经验以十分丰富。目前广泛应用于一些小跨径的T梁桥及桥板的加固工作中。

3.灌缝胶灌缝法

这是一种采用专门的树脂作为粘合剂把碳纤维粘贴在混凝土结构表面的方法。在这种情况下,碳纤维跟原来的结构共同形成了一个全新的受力整体,碳纤维能和钢筋一起承受重量,降低了钢筋的应力。这种方式能够使结构达到很好的加固目的。这种方法还有一些好处,例如几乎不增加结构的自重,也不会扩大结构的截面尺寸,不改变结构的高度,施工方便,对桥梁道路的原始结构不会造成损害,并且耐腐蚀,持久,抗疲劳性比较强。然而这种方法也不是完全没有缺陷的,因为这种方法所采用的树脂胶在温度达到60摄氏度以上后会出现软化现象。

结论:

随着经济的不断发展,运输业也在蓬勃发展,同时带动了道路桥梁建设。但我国道路桥梁在结构等方面依然存在着许多问题。我们应在不断研究中找到道路桥梁病害产生的原因并且寻找措施、设计方案方案,搞好道路桥梁建设及维护,让道路桥梁充分发挥其作用。

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