道路橋梁病害解析及加固技術(shù)應(yīng)用

時(shí)間:2022-04-22 03:11:00

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道路橋梁病害解析及加固技術(shù)應(yīng)用

1橋梁的病害分析

1.1橋梁病害的類型

(1)裂縫。

橋梁的裂縫在我國(guó)的鋼筋混凝土橋梁中是非常普遍和常見(jiàn)的一種病害,沒(méi)有不產(chǎn)生裂縫的鋼筋混凝土橋梁。一般而言,橋梁裂縫的產(chǎn)生是由多種因素混合作用導(dǎo)致的。同時(shí),裂縫對(duì)鋼筋混凝土橋梁所產(chǎn)生的危害程度也是不一樣的,一些嚴(yán)重的裂縫,如貫穿縫、網(wǎng)裂等將會(huì)嚴(yán)重危及橋梁的運(yùn)行安全;另外,裂縫通常是引起其它病害的產(chǎn)生與發(fā)展的重要誘因,如鋼筋銹蝕、凍融破壞等,這些病害與裂縫形成惡性循環(huán),對(duì)橋梁的安全運(yùn)行以及它的耐久度產(chǎn)生很大的危害。

(2)混凝土碳化及鋼筋銹蝕。

混凝土的碳化以及鋼筋的銹蝕現(xiàn)象在當(dāng)前的鋼筋混凝土橋梁中也是一種普遍存在的現(xiàn)象。當(dāng)混凝土碳化和鋼筋銹蝕程度日漸嚴(yán)重后,橋梁會(huì)產(chǎn)生較多的順筋裂縫,這就會(huì)對(duì)橋梁的安全性和使用壽命產(chǎn)生嚴(yán)重的危害,降低它的安全性和縮短它的使用壽命。

(3)混凝土內(nèi)部存在氣泡和毛細(xì)管孔隙。

這些孔隙為空氣中的二氧化碳、水與氧氣向混凝土內(nèi)部的擴(kuò)散提供了通道。這是影響橋梁耐久性的重要內(nèi)因。

(4)剝蝕。

剝蝕是從混凝土的外觀破壞形態(tài)著眼,對(duì)混凝土橋梁結(jié)構(gòu)表面發(fā)生的蜂窩麻面、露石、酥松起皮和剝落等病害的統(tǒng)稱。根據(jù)不同的機(jī)理可分為:凍融剝蝕、沖磨和空蝕、水質(zhì)侵蝕、風(fēng)化剝蝕等。

(5)地基不均勻沉降引起的破壞。

由于地基不均勻沉降引起的破壞對(duì)結(jié)構(gòu)的影響也比較大,如翼墻和錐坡的下沉、滑動(dòng)、開(kāi)裂,毛石墩臺(tái)的貫通縫等。

(6)自然災(zāi)害引起的破壞。

如洪水、泥石流以及山體滑坡等自然災(zāi)害對(duì)我的國(guó)的橋梁侵蝕和破壞也是重要的一方面原因。雖然該種病害在我國(guó)的橋梁中并不是主要的病害,但是也必須引起橋梁設(shè)計(jì)和維護(hù)人員的重視。

1.2病害產(chǎn)生的原因

我國(guó)現(xiàn)有的公路橋梁中已經(jīng)不能滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需求,這是我們所面臨的十分嚴(yán)峻的問(wèn)題。特別是一些修建年代較早、質(zhì)量較差、病害比較嚴(yán)重的老橋,或者是因設(shè)計(jì)、施工不當(dāng)以及不當(dāng)使用等原因?qū)е聯(lián)p傷橋梁,致使其承載能力偏低,很多橋梁已經(jīng)不能維持正常運(yùn)行,作為交通管理部門,應(yīng)采取限重、限速等通行措施,在必要的時(shí)候甚至關(guān)閉舊危橋梁進(jìn)行加固處理或拆除重建。目前,我國(guó)危橋數(shù)量約4000余座,雖然加固改建了一部分危橋舊橋,但仍有相當(dāng)大數(shù)量的危橋還在使用中。我國(guó)的物流業(yè)和汽車業(yè)的飛速發(fā)展,國(guó)民收入和生活質(zhì)量的不斷提高,對(duì)道路橋梁的需求也不斷增加,而橋梁建造和道路的更新均未跟上,所以對(duì)舊有橋梁采取有效的加固和維護(hù)措施,恢復(fù)和提高這些橋梁的承載能力,使其繼續(xù)為現(xiàn)代交通服務(wù),是很有必要的。對(duì)于橋梁病害產(chǎn)生的原因,分為如下兩種。

(1)內(nèi)因。

主要是指混凝土自身的缺陷。例如:混凝土內(nèi)部存在的氣泡和毛細(xì)管孔隙,為空氣中的物質(zhì)向混凝土內(nèi)部擴(kuò)散提供了通道。同時(shí),氯離子反應(yīng)會(huì)引起鋼筋的銹蝕、堿一集料反應(yīng)會(huì)引起混凝土的開(kāi)裂,還有橋梁自身的使用壽命接近,這些內(nèi)因都會(huì)嚴(yán)重影響橋梁的使用耐久度。

(2)外因。

致使橋梁產(chǎn)生病害的原因有很多種,主要仃以卜幾種情況:①超載嚴(yán)重。橋梁的設(shè)計(jì)都是根據(jù)現(xiàn)實(shí)的交通情況設(shè)計(jì)的,這就導(dǎo)致原來(lái)的荷載設(shè)計(jì)偏低,隨著經(jīng)濟(jì)和交通運(yùn)輸?shù)娘w速發(fā)展后,車輛的荷載不斷增大,橋梁因?yàn)槌休d能力不足而致使橋梁病害出現(xiàn),影響運(yùn)行安全和橋梁壽命。在我國(guó),造成此種情況的最大原因:在道路橋梁上行駛的貨車,大多數(shù)都是在超載行駛,致使20%以上的橋梁出現(xiàn)安全隱患。②橋梁設(shè)計(jì)不合理。技術(shù)人員在橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在著一些缺陷,諸如設(shè)計(jì)采用的橋型結(jié)構(gòu)不當(dāng)、設(shè)計(jì)假定不是很合理。道路橋梁的設(shè)計(jì)規(guī)范在不斷的發(fā)展,公路橋梁的設(shè)計(jì)荷載已由汽車一6級(jí)、汽車一8級(jí)、汽車一13級(jí)發(fā)展到汽車一15級(jí)、汽車一2O級(jí)及汽車一超2O級(jí),并且仍有繼續(xù)增大的趨勢(shì)。根據(jù)數(shù)據(jù)調(diào)查,我國(guó)的國(guó)道、省道以及縣級(jí)公路的永久性大、中型橋梁中,荷載設(shè)計(jì)達(dá)到汽一2O級(jí)、掛一100級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的只占到大、中型橋梁總數(shù)的6.53%,汽一lO級(jí)、履帶~5O級(jí)及以下荷載標(biāo)準(zhǔn)的橋梁只占到總數(shù)的9.17%,其余84.3%的橋梁基本上是汽一13級(jí)和汽一l5級(jí)。③橋梁施工質(zhì)量差。這方面的原因主要是指,未按設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)程實(shí)施。施工人員在具體操作中,沒(méi)有嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和施工標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)施工單位所用的材料也會(huì)出現(xiàn)名不符實(shí)。④自然災(zāi)害。如洪水、酸雨、地震、臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害。雖然,次數(shù)較少,但是破壞力卻是十分的驚人。在設(shè)計(jì)和施工時(shí),要根據(jù)不同的地區(qū)的不同自然條件,進(jìn)行設(shè)計(jì);加固和維護(hù)時(shí),也要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行,這樣才能因地因時(shí)做好橋梁設(shè)計(jì)和維護(hù)工作。⑤地質(zhì)條件差。地質(zhì)條件問(wèn)題,一般在施工之前都會(huì)進(jìn)行論證和實(shí)地考察,如滑坡、軟基等導(dǎo)致橋梁產(chǎn)生病害的地質(zhì)問(wèn)題,一般在設(shè)計(jì)和施工時(shí)會(huì)考慮,所以這方面的危害一般影響較少,但是一旦出現(xiàn)問(wèn)題都是十分嚴(yán)重的。

2橋梁加固的技術(shù)方法

2.1橋梁加固與新建的比較

與建設(shè)新橋梁相比,舊橋梁維護(hù)與加固有自身的特點(diǎn)。首先,維修加固的標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計(jì)所采用的標(biāo)準(zhǔn)是不盡相同,橋梁的維護(hù)加固,技術(shù)要求更高一些,橋梁的加固需要有良好的橋梁設(shè)計(jì)理論水平和力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),制定加固方案時(shí)要能準(zhǔn)確的分析和判斷舊橋的安危程度以及其結(jié)構(gòu)狀態(tài)等。其次,橋梁維修加固施工與新建橋梁施工相比,難度要大,一般而言,橋梁的維護(hù)加固是在一邊施工一邊通車條件下進(jìn)行的,因此就要求施工時(shí)不能阻礙正常的交通運(yùn)輸,這也增加了施工的難度。最后,橋梁的加固與維護(hù)一般必須利用原有的結(jié)構(gòu)進(jìn)行,必須在原有的結(jié)構(gòu)上做文章,因此受到局限;而且一般需要加固的橋梁,多半是危橋,結(jié)構(gòu)大多處于相對(duì)不利的狀態(tài),有的甚至還是岌岌可危的。對(duì)舊有橋梁不是缺乏原有的設(shè)計(jì)資料和施工記錄,就是對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部情況不詳、受力情況不明,一般都很難確定其結(jié)構(gòu)極限,給加固維護(hù)帶來(lái)較大的難處。

2.2橋梁加固的方法探析

橋梁加固利國(guó)利民,因此做好橋梁的有效加固和維護(hù)、保養(yǎng),不但能夠有效的減少資源的耗費(fèi),更能有效的減少交通運(yùn)輸中風(fēng)險(xiǎn),為經(jīng)濟(jì)的健康運(yùn)行保駕護(hù)航。對(duì)于橋梁的加固維護(hù)的辦法,我提出如下幾點(diǎn):

(1)加強(qiáng)維護(hù)加固的施工管理。

管理是任何一個(gè)工程的生命線,加固的工程管理必須加強(qiáng)。因?yàn)樗刃陆蛄旱碾y度要高很多。

(2)制定積極的維護(hù)保養(yǎng)方案。

每一個(gè)橋梁建好后,主管部門,要制定積極的養(yǎng)護(hù)和加固方案。要把橋梁的相關(guān)資料進(jìn)行有效妥善的保存,以便于養(yǎng)護(hù)和加固。

(3)引進(jìn)先進(jìn)的橋梁加固技術(shù)和加固理論。

對(duì)于橋梁的加固辦法,要不斷的更新、創(chuàng)新。當(dāng)前最常用的加固技術(shù),如裂縫的加固辦法:注漿法、充填法、表面噴涂法等,還有現(xiàn)在比較新的機(jī)構(gòu)加固方法:錨噴。

(4)精選加固橋梁的施工材料。

施工的材料,必須精選。不能得過(guò)且過(guò),很多施工單位,為了節(jié)省成本,在施工材料的選用上,就魚目混珠,偷工減料。

(5)加強(qiáng)橋梁所在地的地質(zhì)情況的勘察。

橋梁、道路的建設(shè)跟地質(zhì)條件是分不開(kāi)的。因地制宜的設(shè)計(jì)橋梁,才能保證橋梁的質(zhì)量。橋梁的加固維護(hù),更要實(shí)地進(jìn)行考察,這樣才會(huì)取得良好的效果。

(6)完善橋梁的施工、保養(yǎng)、加固。

施工階段是橋梁建設(shè)中極其重要的一個(gè)階段,認(rèn)真編制好施工組織設(shè)計(jì),對(duì)于保證施工的順利進(jìn)行,實(shí)現(xiàn)預(yù)期的目標(biāo)和效果。橋梁保養(yǎng)應(yīng)以最小的整體經(jīng)費(fèi)進(jìn)行,讓橋梁可承受來(lái)自環(huán)境的各類沖擊并持續(xù)提供可接受的功能,才能達(dá)到或超越其設(shè)計(jì)使用年限。及早檢查發(fā)現(xiàn)橋梁產(chǎn)生的損壞及異?,F(xiàn)象,正確地檢鑒定結(jié)構(gòu)物的損壞程度,從而采用合理的維修加固方法。

(7)加大橋梁養(yǎng)護(hù)人才的培養(yǎng)和訓(xùn)練。

通過(guò)各種組織來(lái)完善橋梁養(yǎng)護(hù)人才的教育培訓(xùn)工作,努力加強(qiáng)職工隊(duì)伍建設(shè),全面提升橋梁養(yǎng)護(hù)人員素質(zhì),不斷創(chuàng)新技能,增強(qiáng)企業(yè)的活力和綜合實(shí)力。

當(dāng)前,我國(guó)的橋梁安全性與耐久性已經(jīng)成為社會(huì)普遍關(guān)注的問(wèn)題,時(shí)常發(fā)生橋梁安全事故,這些問(wèn)題需要我們及時(shí)的解決。問(wèn)題的解決需要我們所有相關(guān)人員的共同努力:一是管理人員要加強(qiáng)巡查,及時(shí)進(jìn)行維修保養(yǎng);二是建設(shè)者也要起責(zé)任,在施工的過(guò)程中,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工;三是設(shè)計(jì)人員也要從橋梁設(shè)計(jì)理念及結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)的角度做好安全性的設(shè)計(jì)。我們一定要樹(shù)立一個(gè)理念:建設(shè)與維護(hù)~樣重要。