試論橋梁的質(zhì)量病害及加固技術(shù)
2015-07-06
橋梁在建成投入使用后，經(jīng)過一定時(shí)間的運(yùn)營(yíng)可能面臨的損害有混凝土結(jié)構(gòu)開裂、沉降、變形、支座脫空、鋼筋腐蝕斷裂等，這些損傷情況的發(fā)生，說明橋梁的安全度和承受力已不能滿足現(xiàn)在的需求，需要進(jìn)步一補(bǔ)強(qiáng)加固。
1.道路使用過程中常見的橋梁結(jié)構(gòu)病害
1.1.表面剝蝕
所謂的剝蝕就是人為因素與自然因素同時(shí)作用而產(chǎn)生的結(jié)果，在實(shí)際中的體現(xiàn)就是路橋的表面出現(xiàn)整體性的剝落、起皮或者蜂窩面等現(xiàn)象。剝蝕現(xiàn)象的產(chǎn)生不僅對(duì)路橋結(jié)構(gòu)的美觀性造成了巨大的影響，并且還會(huì)使鋼筋裸露在自然環(huán)境中，加快了鋼筋被腐蝕的速率。
1.2.橋面的鋪裝層產(chǎn)生裂縫
通常情況下，若是在橋面的鋪裝層產(chǎn)生了裂縫，那么我們一般會(huì)從三各方面對(duì)其進(jìn)行考慮：
⑴在建設(shè)施工過程中，由于周圍溫度的變化不均勻，進(jìn)而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生?，F(xiàn)階段，路橋建設(shè)過程中，鋪裝層通常采用的是半剛性的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的好處就是能夠使鋪裝層具有較好的壓實(shí)度、密實(shí)度以及強(qiáng)度，但同樣也使其對(duì)溫度的變化變得非常敏感，若建筑工程地點(diǎn)位于我國(guó)南方，由于南方的溫差較小，此類現(xiàn)象還不是很明顯，但是在我國(guó)北方卻由于溫度變化大，路橋表面經(jīng)常會(huì)有裂縫產(chǎn)生。
(2)受到行駛車輛的影響，車輛在行駛的過程中難免會(huì)出現(xiàn)急剎車的現(xiàn)象，并且有一部分的車輛還存在著超載的問題，在這樣的情況下，路面經(jīng)常受到擠壓與磨損，長(zhǎng)此以往，就會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。
?、窃谑┕み^程中，混凝土所用配料選擇不合理，在現(xiàn)階段的路橋建設(shè)中，水泥混凝土依然是建設(shè)的主要原材料，而其配比則必須依照實(shí)際的施工情況來進(jìn)行合理的配置，因此，如果施工人員不能夠準(zhǔn)確的掌握混凝土初凝期的凝結(jié)時(shí)間，就會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)配比失誤的現(xiàn)象，進(jìn)而使得在工程竣通車后路橋表面出現(xiàn)裂縫。以上所述的裂縫在路橋長(zhǎng)期使用的過程中會(huì)不斷的加深、變大，到最后甚至后導(dǎo)致路橋的表面產(chǎn)生較深的坑槽與凹陷。
1.3橋端頭出現(xiàn)局部破損的現(xiàn)象
橋端頭的破損現(xiàn)象是路橋結(jié)構(gòu)中最為常見的破損現(xiàn)象，而且其修復(fù)過程也比較困難，破損的主要表現(xiàn)為橋端頭的伸縮縫出現(xiàn)變形及損壞。一般情況下，造成橋端頭出現(xiàn)破損的原因主要有以下三個(gè)方面:
?、旁谧畛踉O(shè)計(jì)的過程中就出現(xiàn)了失誤，路橋的設(shè)計(jì)人員在對(duì)路橋的兩端頭進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)態(tài)度不夠嚴(yán)謹(jǐn)，在對(duì)其社縮量進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候存在著計(jì)算上的失誤，于此情況之下，梁端在車輛的反復(fù)碾壓之下就會(huì)出現(xiàn)破損現(xiàn)象，久而久之也就使得伸縮裝置失去原有的效能。
(2)施工過程中的失誤。在實(shí)際施工的過程中，施工人員應(yīng)將梁端伸縮縫的施工作為施工重點(diǎn)，否則稍有閃失都可能造成日后出現(xiàn)問題。
?、菍?duì)其沒有進(jìn)行充分的養(yǎng)護(hù)。在沒有足夠養(yǎng)護(hù)的情況下很容易造成伸縮裝置的損壞，尤其是產(chǎn)生成跳車現(xiàn)象，這不僅降低了車輛行駛的舒適程度，更是對(duì)橋梁了產(chǎn)生了更大的沖擊力，對(duì)其整體結(jié)構(gòu)以及使用壽命造成了極大的影響。
1.4.路橋地基出現(xiàn)不均勻沉降的現(xiàn)象而產(chǎn)生的危害
在路橋建設(shè)過程中，地基的不均勻沉降是引發(fā)結(jié)構(gòu)危害的主要原因之一，出現(xiàn)沉降問題后，就會(huì)使路橋的表面各部位之間受力不均勻，因此使表面產(chǎn)生較強(qiáng)的拉應(yīng)力，導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)，更加嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)橋面塌陷或者橋梁損毀的事故發(fā)生。
2 橋梁加固的流程
在進(jìn)行橋梁的加固的時(shí)候，通常的工作程序是先要對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的可靠性進(jìn)行鑒定，確定橋梁的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題后進(jìn)行加固方案的設(shè)計(jì)，在方案設(shè)計(jì)完成后對(duì)加固方案進(jìn)行確認(rèn)，然后組織施工人員進(jìn)行施工，最后是對(duì)施工的質(zhì)量情況進(jìn)行驗(yàn)收。對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的可靠性鑒定，主要是對(duì)病害結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，以便設(shè)計(jì)出好的加固方案，加固設(shè)計(jì)是現(xiàn)行規(guī)范及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)加固方案的深化過程。加固施工是對(duì)被加固結(jié)構(gòu)按加固設(shè)計(jì)進(jìn)行加固的施工過程，對(duì)于大型結(jié)構(gòu)加固，為確保質(zhì)量和安全，施工前應(yīng)編制施工組織設(shè)計(jì)。
3 橋梁加固技術(shù)
在對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的可靠性進(jìn)行鑒定后，確定橋梁的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題，進(jìn)而進(jìn)行加固方案的設(shè)計(jì)，在對(duì)橋梁進(jìn)行加固技術(shù)方面，可以分為橋梁的縫隙修補(bǔ)和橋梁結(jié)構(gòu)的加固兩個(gè)方面。
3.1 裂縫修補(bǔ)技術(shù)。
橋梁的裂縫修補(bǔ)技術(shù)主要針對(duì)的是恢復(fù)橋梁的防水性和耐用性。在裂縫修補(bǔ)方面主要技術(shù)有：表面處理法：表面處理的方法主要是針對(duì)非常小的裂縫而言的，這樣小的裂縫只需在表面涂抹一些填料和防水材料即可，這樣可以有效的提高橋梁的防水性和耐用性。
3.1.1 注漿法。在對(duì)裂縫進(jìn)行注漿法以進(jìn)行修補(bǔ)的時(shí)候，我們要選用樹脂材料進(jìn)行注漿，這是因?yàn)檫@種材料可以增強(qiáng)裂縫的整體性，是一種防止裂縫繼續(xù)發(fā)展的辦法。
3.1.2充填法。對(duì)于橋梁裂縫較寬的情形下，可以采用充填法對(duì)裂縫進(jìn)行修補(bǔ)，這種修補(bǔ)方法的具體做法是沿裂縫鑿一條深槽，然后在槽內(nèi)嵌補(bǔ)各種粘結(jié)材料，像水泥砂漿、環(huán)氧樹脂硅、瀝青及各種化學(xué)補(bǔ)強(qiáng)劑等。
3.1.3表面噴涂法。噴漿修補(bǔ)是一種在處理的裂縫表面的時(shí)候所使用的，噴射一層密實(shí)而且粘度高的水泥砂漿保護(hù)層，使這種保護(hù)層來封閉裂縫的修補(bǔ)方法。在噴漿前，需要把結(jié)構(gòu)表面的剝離部分除去，再用水沖洗清潔，并在開始噴漿之前把基層濕潤(rùn)，然后再開始噴漿。這樣才會(huì)達(dá)到預(yù)先的效果。
3.1.4粘結(jié)鋼板封閉法。在橋梁結(jié)構(gòu)受到病害的時(shí)候，有可能是橋梁鋼筋出現(xiàn)了問題，當(dāng)鋼筋構(gòu)件產(chǎn)生主拉應(yīng)力裂縫時(shí)，可對(duì)裂縫先進(jìn)行處理之后，再在裂縫處粘結(jié)鋼板，并用膨脹螺栓對(duì)鋼板加壓。鋼板粘結(jié)方向應(yīng)和裂縫方向垂直。
3.2 橋梁結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)
在進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)病害鑒定后，對(duì)于一些較難處理的病害，就必須對(duì)橋梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)。在進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)的加固方面，有以下幾種加固的方法：
3.2.1 加大截面加固法對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固可以采用增大構(gòu)件的截面面積的方法進(jìn)行加固，根據(jù)荷載大小和凈空條件不同，可分為以加大截面面積為主和加配鋼筋為主兩種加固方案。
3.2.2 外部粘貼加固法外部粘貼加固法是在橋梁的結(jié)構(gòu)外部用一些鋼制材料對(duì)橋梁進(jìn)行一次再次加固，這種加固方法可以有效的提高橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力。在進(jìn)行加固的時(shí)候，需要對(duì)鋼制材料進(jìn)行粘合，這就要求所用的鋼制材料的構(gòu)件尺寸是大小正好適合的，這樣不但大幅度提高結(jié)構(gòu)承載能力的場(chǎng)合，又保證了粘和劑的質(zhì)量外部預(yù)應(yīng)力加固法指運(yùn)用預(yù)應(yīng)力原理，在增設(shè)的構(gòu)件或原有構(gòu)件上施加一定初始應(yīng)力的一種加固方法。
3.2.3 改變結(jié)構(gòu)體系加固法每一座橋梁都有自己的結(jié)構(gòu)體系，在對(duì)橋梁進(jìn)行加固的時(shí)候，可以通過增設(shè)支撐或橋墩，來改變橋梁的結(jié)構(gòu)，把原本簡(jiǎn)單的支撐變?yōu)楝F(xiàn)在的連續(xù)支撐，或者還可以在橋梁的下方增加啊支架，來減少橋梁因?yàn)槭芰Σ痪鴮?dǎo)致的變形。通過改變結(jié)構(gòu)的加固方法可以提高橋梁的承載能力。
3.2.4 增設(shè)縱梁加固法在橋梁的橋墩和臺(tái)基穩(wěn)定的情況下，并且橋梁還具有足夠的承載能力的情況下，要想對(duì)橋梁進(jìn)行加固可以選擇增設(shè)縱梁的加固方法，，采用增設(shè)承載能力高和剛度大的新縱梁，這些新梁與舊梁連接在一起共同受力。這樣在橋梁上行駛的車輛的荷載力就會(huì)重新在新舊縱梁上共同分擔(dān)，使得原來的縱梁受力減少，加固后的橋梁承載能力和剛度得以提高。當(dāng)增設(shè)的縱梁位于主梁的一側(cè)或兩側(cè)時(shí)，兼有拓寬的作用。
5 結(jié)語(yǔ)
道路交通運(yùn)輸可以說掌握了當(dāng)今信息高速發(fā)展時(shí)期的經(jīng)濟(jì)命脈，而道路橋梁建設(shè)又是交通運(yùn)輸所必不可少的道路工程，因此，其重要性可謂非常。隨著施工技術(shù)的快速發(fā)展，道路橋梁建設(shè)也在穩(wěn)步的前進(jìn)中，但是在發(fā)展的過程中，難免會(huì)出現(xiàn)一些建設(shè)或施工方面的問題，這其中又以橋梁結(jié)構(gòu)方面的危害最為突出，因此，一些有效的加固手段就顯得非常重要。
