板桥常见病害及加固处理方法__墨水学术,论文发表,发表论文,职称

所属栏目：交通运输论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:214

副标题#e#前言：随着我国经济的高速发展，交通事业作为经济的命脉，尤其是公路建设，也随之空前繁荣。桥梁作为公路交通关键的一环不可或缺，板桥具有技术成熟，工艺简单，造价节省，施工周期短的特点，因此在公路建设中得到广泛应用，但随之而来的桥梁病害问题也日益严重。本文将对板桥的常见病害作简单的归纳和总结，并对其病害提出相关的加固维修方法。
　　关键词：主体结构桥面系附属构件病害加固
　　板桥结构主要分为：主体结构(空心板梁、墩台身等)，桥面系(桥面铺装、搭板等)，附属构件(伸缩缝、支座等)，以下将对各部件常见病害成因及加固维修方法逐一阐述。
　　一、主体结构病害成因及处理方法
　　1.表层缺陷
　　表层缺陷主要有蜂窝、漏筋、麻面、空洞、锈蚀、老化、表层成块脱落等类型，具体各类缺陷产生的原因如下：
　　（1）结构设计或材料配比不合理。
　　（2）施工不当所致。砼在灌筑过程中如果缺乏应有的振捣,以及运输过程中砼出现离析,支模时模板缝隙不严，使得水泥砂浆流失，灌筑时钢筋保护层垫块发生位移，钢筋紧贴模板，保护层处振捣不实或漏振等。
　　（3）当保护层太薄时，在自然条件下，表层砼极易发生水化反应，出现碳酸钙粉末或碳酸钙晶体，从而失去表层的保护作用，致使保护层剥落，进而出现钢筋锈蚀现象。
　　（4）结构出现裂缝时，雨水浸入裂缝内部，使得钢筋发生化学及物理反应，从而出现锈蚀。
　　（5）严寒地区冰冻及干湿交替循环作用；
　　（6）有侵蚀性水的化学侵蚀作用。
　　（7）由于外界作用所致，如车辆撞击、船舶或其他坚硬物体的撞击等。
　　2.结构裂缝
　　砼结构裂缝的成因复杂而繁多，甚至是多种因素相互影响，现对结构裂缝的种类及成因作如下总结：
　　2.1网状裂缝
　　该裂缝能发生在各种跨度的梁上，裂缝比较细小，宽度约0.03～0.05mm，用手触及有凸起感觉，其多为砼收缩所引起的表面龟裂，也即当砼表层水分损失快，内部损失慢，产生表面收缩大，内部收缩小的不均匀收缩，表面收缩变形受到内部砼的约束，致使表面砼承受拉力，当表面砼承受的拉力超过其抗拉强度时，产生龟裂，进一步致使网状裂缝出现。
　　2.2下缘受拉区的裂缝
　　该裂缝多发生于桥梁跨中部，梁跨度越大，裂缝越多，其自下翼缘向上发展，至翼缘与梁肋相接处停止，裂缝间距约0.1～0.2m，宽度约为0.03～0.1mm，其多为砼收缩和梁受扰曲所致。
　　2.3腹板上竖向裂缝
　　该裂缝为最常见也较为严重的一种裂缝。当跨径大于12m时，其裂缝多处于薄腹部分，在梁的半高线附近裂缝跨度较大，一般在0.15～0.3mm；当梁跨径小于10m时，其裂缝较细小，且多数裂缝系由梁肋向上延伸，越上越细，上端未到腹板顶部，其成因多系设计不当、施工质量差、养护不及时或温度及环境条件不良的影响所致。
　　2.4腹板上是斜向裂缝
　　该裂缝是钢筋砼梁中出现最多的一种裂缝，且多在跨中两侧，离跨中越远倾斜角越大，反之越小，倾斜角在150～450之间，第一道裂缝多出现在距支座0.5～1.0m处，裂缝宽度一般在0.3mm以下，该种裂缝的产生多为设计上的缺陷，即主拉应力较计算大，使得砼不能负担而导致裂缝产生，而施工不良又会加快裂缝的产生和发展。
　　2.5梁侧水平裂缝
　　该裂缝多因施工不当引起，如分层灌筑时，间隔的时间太长等。
　　2.6梁底纵向裂缝
　　该裂缝多因砼保护层过薄或掺入氯盐等速凝剂所致。
　　3.主体结构常见病害的维修方法
　　常见的维修方法有：
　　（1）混凝土的空洞、蜂窝、麻面、表面风化、剥落等应先将松散部分清除，再根据情况用高标号砼或水泥砂浆填补。
　　（2）梁体若出现漏筋或保护层剥落等现象，应先将松动的保护层凿去，并将钢筋锈迹清除，如损坏面积不大可用环氧砂浆修补，如损坏面积过大，可喷射#p#副标题#e#高标号水泥砂浆修补。
　　（3）结构产生裂缝时，按下列方法进行处理：①当裂缝宽度小于限值规定时，可采用压力灌浆法灌注环氧树脂胶；②如裂缝发展严重时，应查明原因，按照不同情况采取加固措施，如加大截面法、粘贴加固法、体外预应力加固法、增加辅助构件法、体系转换法等，并加强后期观测和管养。
　　二、桥面系病害成因及处理方法
　　1.桥面铺装
　　桥面铺装层与面板、伸缩缝一起，都直接承受车轮荷载的作用，应力集中显著。但常常会因为施工不当、混凝土本身老化等方面的原因，致使结构产生不同程度的病害，如开裂，剥离等，由于桥面铺装层的破损，会引起桥面平整度差，车辆通行时，使桥梁产生震动，对桥梁产生不利影响。
　　桥面铺装层主要病害成因有：
　　(1)    部分混凝土强度施工中未达到要求；
　　(2)施工工艺不合理，浇筑铺装层混凝土前对空心板板顶面凿毛及清理做得不好，使铺装层与梁板之间未能紧密结合成整体，形成“两张皮”，在行车振动作用下发生破坏；
　　(3)空心板在预制过程中，由于操作不规范，致使空心板内模因过度振动而上浮，导致空心板顶板过薄，顶板钢筋保护层达不到应有厚度；
　　(4)在铺装层施工过程中，由于振捣过度，造成粗集料沉在下层，砂浆浮在表层。在行车碾压及雨、雪水渗入腐蚀作用下将其表层压碎，从而造成坑槽和翻浆；
　　(5)因铺装层防水性能较差，冬季雨雪渗入空心板内，热胀冷缩而导致空心板顶板的破坏和底板裂缝的形成。
　　(6)交通量大，超载现象严重。在频繁的大吨位、大轴重力及大的汽车制动、冲击力的作用下，加重了桥面铺装层的负荷，加剧了桥面铺装的损伤和早期破坏。
　　桥面铺装加固设计：
　　凿除原沥青混凝土和水泥混凝土铺装层以及空心板顶板厚度小于6cm的空心板，加强空心板顶板和桥面铺装强度，重新布设钢筋网，加密加粗钢筋，桥面铺装采用防水混凝土，加强防排水设计。
　　2.搭板
　　随着通车年限的增长，桥头引道段由于地基土质不良造成的沉降、台背填料压缩引起路基的沉降、刚柔突变引起的沉陷等因素，造成搭板与基层之间存在不同程度的脱空现象。在长时间车辆荷载的不断作用下搭板渐渐变得松动，搭板尾部沥青砼表面产生横裂，加之雨水的渗入，产生了啃边、唧浆甚至破损，形成跳车这一常见的病害。
　　处理方法：针对旧路桥台搭板尾端、涵台两侧约5m范围内出现的不同程度的不均匀沉陷问题，采用注浆加固措施处理，即利用液压、气压将水泥浆注入路基，在粘性土路基内发生径向劈裂，浆液沿裂隙流入土体，并将土体切割成不规则的块体，在块体之间形成互相穿插的胶状水泥结石，粘性土又受到充填浆液时的压缩，形成一种复合型岩土，防止或减弱路基再下沉；在用碎石土、砂砾土填筑的路基内，浆液以渗流或紊流的方式渗入路基土孔隙，从而提高了路基强度和刚度，填实搭板脱空部分，让搭板不再松动。压密注浆形成的土能使路面搭板上抬，使桥头路面回升，是用浓浆置换和挤密土体的过程。通过注浆形成的水泥柱柱体也可做为半刚性基层的桩基础，有效地支承路面结构层，起到双重作用。注浆结束后要及时对钻孔部位的铺装层用沥青砼进行修补性恢复，以确保行车安全。并用水对路面进行清洗，保持路容路貌。
　　三、附属病害成因及处理方法
　　1.支座
　　支座的底座标高控制不严，高低不平，并因横、纵坡，球冠支座等原因，造成支座移位脱空、变形严重。对应处理措施：采取整体顶升、更换支座，彻底消除支座脱空、偏位。
　　2.伸缩缝
　　随着交通量的增加和汽车载重量的增大，桥面伸缩缝由于设置在梁端构造薄弱部位，直接承受车轮荷载的反复冲击作用，而且长期暴露在大自然中，所处环境比较恶劣，因材料的磨损和疲劳，以及混凝土面板或梁#p#副标题#e#的结合强度不够，是桥梁结构最易遭到破坏而又较难修复的部位。对应处理措施：重新计算伸缩量，更换相应的伸缩缝，并加强伸缩缝与梁端、桥台的联系。
　　结语
　　通过对板桥的常见病害及维修方法的分析，一座桥梁的病害成因涉及到许多方面的因素，诸如设计、施工、监理以及养护等，要使得病害的减轻就需要从以下几个方面入手：
　　（1）紧抓设计环节，好的设计是桥梁是否成功的基本保证，没有好的设计方案，就不可能高水平、现代化的桥梁；
　　（2）组织和管理好施工的各个环节，因为桥梁质量的好坏不是靠一时的好坏来衡量，而是环环紧扣的，只要一个环节出现问题，则引起其他环节病害的发生，因此，施工单位要具有良好的施工水平和职业道德，同时，监理单位要做好监督管理，认真管理施工单位；
　　（3）加强养护和维修。要积极做好养护工作，及时发现桥梁的病害，并分析其可能成因，在了解成因的基础上采用有效的维修措施，减轻或消除病害。
　　参考文献：
　　《公路与桥梁工程病害防治及检测修复实用技术大全》，长春出版社，1999年
　　《公路桥梁加固设计规范》，JTG/TJ22---2008
　　《公路桥梁加固施工技术规范》，JTG/TJ23---2008