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摘要:道路桥梁存在很多结构病害,对道路安全和人身安全造成了隐患。本文通过分析常见的道路桥梁结构病害及其原因,针对性的提出加固施工措施。
关键词:道路桥梁;结构病害;加固;施工
道路与桥梁工程是国家经济发展的基础,随着我国经济的快速发展,道路桥梁工程日益增多,人们也对工程质量也越加关注。对道路桥梁结构病害进行分析,能够及时发现道路工程中存在的安全隐患以及质量问题,从而进行针对性加固。
一、常见的道路桥梁结构病害及其原因
1.地基不均匀沉降引发的病害
地基的不均匀沉降引起道路桥梁各结构面的受力不均匀,导致出现裂缝甚至坍塌和损毁,是引发道路桥梁结构病害的主要因素之一。地基不均匀沉降的原因主要有:①.施工前勘探和图纸设计不科学。路桥工程施工前需要先进行地质勘探,然后根据勘探报告进行工程图纸设计,这两项工作是项目施工的基础,如果出现错误,没有根据地质特点做出相应改建,很可能在路桥工程投入使用后出现地基不均匀沉降的现象。②.施工过程不规范。如果各环节没有严格按照工艺流程施工,或者偷工减料,会导致工程质量达不到设计要求,无法保证地基稳固。③.周围环境的影响。整个路桥工程规模较大,另外附近可能存在其他工程,不同工程在同一地区施工,地基变化相互影响,当有工程的打桩深挖环节出现问题时,可能会影响到其他工程,使地基发生不均匀沉降。
2.裂缝
裂缝是道路桥梁常见的一种病害,原因主要有:①.材料因素。混凝土是最常用的道路桥梁建筑材料,但存在抗拉强度差、脆性大、抗冲击能力低以及抗形变能力差等缺陷。②.工艺因素。混凝土混合物的配料比例不当,材料混合不均匀,或者施工人员对初凝期锯缝时间计算错误,都会导致混凝土裂缝。③.车辆行驶问题。车辆行驶过程中有急刹车和很多大吨位汽车超载的情况,会使路桥面铺装层受到挤压和磨损,引起裂缝。④.后期养护不到位。道路桥梁受环境的侵蚀较严重,热胀冷缩和雨水侵蚀会引起路面的裂缝和破损扩大。
3.梁端头局部破损
梁端头局部破损主要是指梁端头伸缩缝的变形和损坏,引起桥头搭板和伸缩缝间出现连接不紧密的情况,导致两者阶梯状连接,造成桥头的连接处承载力降低,受车辆行驶的压力导致路桥扭曲、塌陷。原因主要有:①.设计不合理。设计单位对梁端伸缩缝的设计计算错误,梁端在车辆外力作用下非常容易受到破坏,引起伸缩装置失灵。②.技术因素。梁端伸缩缝是施工过程中的重点环节,施工人员技术水平不够或者施工失误都会导致出现问题。③.后期养护不到位。梁端伸缩装置需要重点养护,否则容易损坏,引起伸缩缝跳车的问题,加重了车辆对桥梁的冲击,引起其他的结构病害。
4.剥蚀
剥蚀主要是指道路桥梁路面出现起皮、坑槽甚至整体性剥落,剥蚀不仅降低了路桥结构的美观性,而且会暴露出内部钢筋等结构,使结构破坏加速。主要原因有:①.人为因素。路面在车辆重力和震动等共同作用下被破坏,导致路面呈现波浪状,容易起皮和剥落。②.环境因素。温度过低导致路面材料黏性不足,容易被磨损碾碎,材料失去连接而出现松散,进一步散失后出现坑槽或剥落。
5.混凝土钙化
混凝土出现钙化的原因主要是环境因素。混凝土内部存在很多毛细管和气泡。①.毛细管内的水分迁移引起混凝土收缩,产生裂缝。②.空气中的二氧化碳通过毛细管,与混凝土中的氢氧化钙接触后形成碳酸钙,引起混凝土钙化。③.混凝土钙化后pH值会持续降低,对内部的钢筋造成腐蚀,引发重大安全事故。
6.钢筋锈蚀
钢筋是道路桥梁工程的主要材料之一,作为道路桥梁建筑的骨骼,起到最主要的支撑作用,钢筋断裂会使道路桥梁出现垮塌,导致极其严重的安全问题。①.钢筋在长久的使用中受到渗入的水分腐蚀,慢慢生锈,强度逐渐下降,并且受到车辆的压力产生形变,受到的剪切应力不断增大,最终引起整个建筑结构变形。②.钢筋锈蚀部分的体积可膨胀到原来的10倍以上,挤压破坏周围的混凝土结构,降低承载能力。
二、道路桥梁病害的加固施工研究
1.地基不均匀沉降的加固施工
①.路桥工程施工前,对相关区域的地质条件进行科学详细的勘探,根据具体的地质情况设计出合适的工程图纸,并且在特殊部位建造沉降缝。②.根据设计要求选择材料,原材料要符合质量标准,特别是钢筋、混凝土等材料。
2.裂缝和剥蚀的加固施工
①.表面处理法,对细小裂缝进行填补后,在表面涂抹防水材料;②.红外线技术和就地加热技术,使细小裂缝处的原材料加热融化,进而对裂缝进行修补;③.灌缝法,对于较大裂缝,先用切割机对裂缝边缘进行清理,再用压缩空气清理裂缝残留,然后用沥青将裂缝灌满和压实;④.黏结钢板封闭法,如果使用沥青灌缝不能达到要求,需要采用钢板对裂缝进行黏结加固,黏结方向与裂缝延伸方向垂直,并用膨胀螺丝对钢板进行加压。
3.梁端头局部破损的加固施工
①.施工时提高对伸缩缝环节的重视程度,提高混凝土的密实度和强度,特别在对锚固钢筋进行焊接时,防止已浇固好的混凝土被烧伤;②.针对当地的温差等环境条件,选择合适的伸缩缝结构类型,加强伸缩缝的后期养护工作。
4.混凝土钙化和钢筋锈蚀的加固施工
①.混凝土配置过程中加入适量缓蚀剂,缓解空气对混凝土的腐蚀速度;②.设计时根据当地条件,采用合适的混凝土加固纤维,目前常见的加固纤维有钢纤维、聚丙烯纤维和复合生态纤维等,减少空气和水分侵蚀的毛细管通道,分散混凝土内部应力;③.在混凝土表层涂抹一层涂料,阻止混凝土与空气的接触,但涂料的成本较高。
结语
道路桥梁工程对我国经济文化建设具有非常重要的意义,在设计阶段、施工阶段以及养护阶段,受多种因素影响会产生很多结构病害,需要设计和施工单位将工程质量放在首位,全面分析发生结构病害的原因,实施科学有效的加固施工措施,保证道路桥梁的安全使用。
参考文献:
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