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浅究高速公路桥梁常见病害与加固措施

时间:2022-02-25 17:45:42 点击:3次

高速公路上的桥梁在长时间的交通运行,大量重荷载的运营情况下,定会出现或多或少、或大或小的病害。本文结合多年的实践经验对高速公路桥梁中出现的常见病害进行了分析,并提出了相关的解决措施。 

一、高速公路桥梁所出现的病害原因

在我国高速公路桥梁所出现的病害原因,主要有以下几个方面:

1 梁本身原设计负荷载偏低,交通运行通车后车辆数增多,及长时间的交通重负荷运行,桥梁因所承载能力有限而产生病害。

2 在建桥梁时结构设计不规范、施工水平不高,及建桥用的各种建筑材料质量和配比不符,如水泥、沙石等部分材料不达标或钢筋厚度长度短小,还有就是桥梁的支撑力各种构件刚度、硬度不够,在重负荷下容易压力变形。

3 自然环境灾害的影响因素,如大风、暴雨、洪水、泥石流的侵蚀,当地温度、湿度变化的影响,及地震的破坏也会发生病害。

4 桥梁建成使用后,对桥梁养护管理工作不到位,不重视。没有经常性的路面巡查、没有建立可实行的公路桥梁养护机制、没有及时消除的病害的苗头。

5地理环境位置条件差,桥梁所在的河道及河床面相近,如地表空陷、滑坡、软基、洞穴处理不彻底等导致桥梁产生病害。

二、我国高速公路桥梁病害

1桥梁混凝土面铺装层裂缝、脱剥现象

此现象是病害的常见,主要是表现在以纵向和横向规则出现的裂缝,和不规则的大面积丝网状裂缝及较严重的开裂等。此病害主因是,桥梁面的刚度和硬度不足,另外,还有就是配钢筋量小和少。

2桥头跳车

由于结构设计与实际伸缩量不一致、地址选型不合理、建筑材料不达标、施工操作中不科学出现桥头跳车现象。桥梁用钢筋生锈侵蚀钻孔灌注桩基础露筋锈蚀,钢筋锈蚀的主要原因是混凝土的密封不严实、及钢筋保护层厚度不足或遭到破坏、各种恶劣自然气候条件和环境影响,如酸性雨水、气体、水份过潮等。都是影响钢筋生锈的因素。

3桥墩台基础的病害

因桥梁支座墩台基础在常年使用过程中,双柱式墩台下地梁竖向开裂,或多柱式墩台盖梁产生自上向下的竖直裂缝;上面承受各种重压力荷载外,下面承受土、流水压力、风力和浮力等各种力的作用。易出现基础沉降、滑移和倾斜,以及基底局部冲空,基础结构物的异应力和开裂等。及墩上部和底部及台身,出现各种方向的裂缝,墩混凝土剥落、空洞和老化、结构变形、移位等。

4其他病害

高速公路桥梁其它病害也有多种,基本有桥支座破损、混凝土掉脱、裂纹、混凝土碳化、桥头跳车严重、桥面排水落石出畅、栏杆及人行道系损坏等。总之,只有分析和了解以上这些病害成因,才能科学的进行维修加固。

三、有效的加固方法

高速公路桥梁的加固要根据病害的成因和现象,要因地制宜,考虑结构力学特点、及材料性能,进行科学的论证、优化设结构计、认真分析鉴定、提高加固维修过程中施工质量。不管用何种加固技术方法,必须要遵循经济费用少、见效快、不影响交通、技术上可行、有较好耐久性等方面的要求。

1桥面裂缝铺装加固方法

桥面裂缝铺装加固方法主要是塞缝灌浆,把桥梁板面裂缝处填满,填实。具体的是在微裂缝的水泥混凝土铺装层表面进行凿毛清理,以使里面骨料露时,再用清水冲洗清洁将要加固修补的病害部位后,再进行表面涂平抹痕、内部充压填实、深处灌浆方法,将性能好的水泥填料及防水粘结材料等塞缝填实,如水泥砂浆、环氧砂浆、膨胀水泥砂浆、环氧树脂硅、沥青及各种化学补强剂等。在公路旧桥加固中,塞缝灌浆法比较普遍,效果较好。

2 重新浇注新的混凝土桥面板

桥梁混凝土表面和内层碎裂和脱落严重时或混凝土质量或施工状况差,且无适用的修补方法时,就必须采用重新浇注新的混凝土桥面板的措施。施工时,将原有的行车道铺装全部拆除,再将行车道表面清扫干净,必要时锚入适量短钢筋,配置1~2层钢筋网,浇筑整体化混凝土。

3桥梁板面加大截面补强层加固法

一种是加厚桥面板;另一种是加大主梁梁肋的高度和宽度。该法施工工艺简单、适应性强,是在原有桥面基础上,重新加铺一层混凝土或钢筋混凝土补强层。此方法既修补已出现裂缝、剥离等损坏的桥面板。又能加高原有梁板的有效高度,增加梁板的抗弯能力,改善铰结梁板的荷载横向分布。

4桥梁墩台基础的加固方法

要看桥梁墩台基础的损坏程度多大,对结构情况损坏的内外分析,并在保证桥梁交通运行安全、和使用寿命延长时、减少投资、施工简单方便情况下,进行有效的维修加固。

一般常用的有水泥灌浆加固法、扩大墩台基础加固法、钢筋混凝土套箍加固法、增补桩基加固法和人工地基加固法等。

在桥梁墩台结构左右、上下体系中、可采取纵向顶升法加固,增设墩柱或钢架,用于过大沉降的桥梁结构。或横向增设加横劲梁或叠合梁加固,使桥梁墩、台基础稳定,承受力增强。或用支撑法或增设挡土墙法处理墩台滑移等。

5体外预应力加固法

运用预应借力的原理,在原有的力应构件上增添一定初始应力的一种加固方法。采用对受拉区施加预加压力,可以抵消部分构件自重应力,起到大跨副度重力,减小裂缝宽度或闭合裂缝的作用。此体外预应力技术施工方便,能缩短施工工期,加固效果明显,适用于大跨度或重型结构下的高应力桥梁。

6植筋锚喷加固法

既用施喷机具把喷射石全与锚杆、钢筋网等配合使用的锚加固法,实践证明,锚喷技术完全可以应用于桥梁上部结构的加固增强。因而又具有快凝、早期强度高的特点;锚喷技术不用或只用侧向模板,其运输、浇注、捣固合并为一道工序、设备简单、占地面积小、施工机械化程度高、速度快、效率高、节省劳动力;可设计性强,即按照加固整治的实际需要可在拱腹下施喷形成各种结构类型。

7补强加固法

通过加大或修复桥梁构件来提高局部或整座桥梁承载能力的措施。因此桥梁加固工作一般以不更改原结构形式为原则,在兼顾经济性的前提下,只有在较复杂的情况下,才可考虑更改结构形式。

8钢筋钢索生锈的处理

(1)清理混凝土面杂质,对钢筋除锈后即进行防锈处理。

(2)涂以防锈的环氧胶液等粘结剂。

(3)立模、配料浇筑,或喷浆,涂抹施工。

(4)对刷新喷涂或浇筑混凝土面进行表面处理。

总之,随着社会的不断发展,高速公路桥梁因交通运营时间长或者修建高速公路桥梁时,受当时的条件下,设计水平不高、施工经验不足等各种因素影响,使部分桥梁出现了或大或小的病害,如桥梁面破损剥皮、桥栏杆断裂缝、伸缩缝损坏、钢筋钢索锈蚀、桥墩台柱基底冲空、桥头路基软塌等。我们要充分了解各种病害成因情况,针对具体问题科学的对桥梁病害处进行加固处理,加强公路桥梁养护,提高公路桥梁的使用质量,保证高速公路的畅通运行。
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