道路桥梁结构病害与加固施工分析

(整期优先)网络出版时间:2023-08-07
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道路桥梁结构病害与加固施工分析

张中来

身份证号:371325199004202355

摘要:近年来,随着我国经济发展,针对裂缝病害、地基不均匀沉降病害以及自然因素病害展开分析,介绍道路桥梁结构常见的加固施工工艺。以某道路桥梁工程为例,在完成结构验算后,判断病害的严重程度,结合该道路桥梁结构病害加固需求,采取碳纤维加固法进行桥梁结构病害加固施工。实践证明,该施工方法具有较好的抗酸碱腐蚀能力,并且对于桥梁混凝土发生的裂缝具有较好的封闭效果,可较大程度保证结构原始状态,耐久性良好。

关键词:道路桥梁结构;病害与加固;施工分析

引言

随着道路交通量的逐渐增多,人们对道路桥梁的建设和维修加固保养技术都提出了更高的要求,为了延长道路桥梁的使用年限,减少经济损失,道路桥梁的加固技术逐渐得到重视,应用加固技术对桥梁的常见结构病害进行处理,不仅能够在一定程度上提高结构的强度和稳定性,还能延长桥梁的寿命,增强桥梁的各部分使用性能,提高桥梁的质量。因此,在新的交通形势及交通背景下,对道路桥梁进行适时的维修加固和保养是十分必要的。

1道路桥梁养护的重要性

在长时间的高强度使用下,由于地理因素、气候天气因素、道路桥梁出现问题后养护不及时、道路桥梁超出预计使用年限以及过往车辆中有超载等情况,道路桥梁常常会出现各种各样的道路病害,如道路表面凹凸不平等。道路桥梁出现病害不可避免地会导致病害路段出现交通拥堵等情况,加大城市交通压力,影响人们的生活出行、货物运输,严重时还会导致交通事故的发生,威胁人们的出行安全。要确保人们的出行安全,维持道路交通系统安全运行,推动区域经济发展,最根本的方法就是监控道路桥梁质量,做好道路桥梁维护保养。

2加固工艺

2.1扩大基础加固法

为有效处理地基不均匀沉降病害,结合道路桥梁的实际情况,选择扩大基础加固的方式进行加固。该加固方式可增加道路桥梁结构的基础面积,以此提升道路桥梁基础结构的稳定性。

2.2预应力加固法

该加固方法是通过给道路桥梁施加预应力进行道路桥梁加固处理,该处理主要是在道路桥梁上施加高强度的构件,以此可有效提升道路桥梁原来的应力性能;通过该方式可显著提升道路桥梁的结构承载力。

2.3碳纤维加固法

该方法的主要作用是提升道路桥梁原有结构的整体受力能力,采用该方法进行结构加固时,是利用专用的树脂,在道路桥梁结构表层进行纤维黏贴,以此使碳纤维和原有的道路桥梁结构相结合,形成新的受力结构,提升道路桥梁的受力性能。该方法在加固应用过程中,施工较为便捷,并且不会损伤原有的道路桥梁结构,可显著提升结构的耐腐蚀性能、耐久性以及抗疲劳性。该方法的加固具有较好的操作灵活性,并且加固性能良好,对于道路桥梁混凝土结构的延展性也具有较好的提升效果。

3道路桥梁加固技术

3.1桥梁裂缝加固技术

桥梁裂缝的种类不同,其加固技术也不同,对于桥面层的裂缝,一般情况下,会重新更换桥面铺装层,如果交通量较以前有所增加,可以适当增加铺装层厚度,并采用双层钢筋进行处理。对于混凝土路面,如果裂缝不严重,需先将混凝土接缝处表面的杂质处理干净,清理表面比较松散的混凝土,再重新浇筑成型,严格控制超高,保证浇筑前后的平整度。对于沥青路面,可以采用相同的方式进行修补或者重新铺筑,但要根据桥面的损坏情况确定具体的维修加固措施。

3.2植筋加固技术

桥梁结构容易出现混凝土碳化及钢筋外露锈蚀的情况,大多是由于桥梁使用时间过长,混凝土发生老化。为了加固钢筋,增强各部分之间的连接,提高结构的承载能力,可以采用植筋的方式进行加固,特别对于空心板结构,铰缝极易脱落,重新浇筑铰缝及桥面铺装后,为了加强铺装和梁板之间的粘接,往往采用植入钢筋的方式加强连接,提高桥梁结构的稳定性。植筋时首先要进行钻孔,钻孔孔径要比植入钢筋孔径大 2mm,注意不要破坏原有的钢筋结构,钻孔后及时进行清理灌胶处理,然后植入钢筋,等待胶凝固成形。

3.3预应力加固技术

预应力加固技术的原理是为了抵消受拉区应力,减小梁的挠度,提高结构的承载能力。预应力加固技术是现阶段桥梁加固的一项重要技术,其采用的方法主要有体外预应力钢绞线加固和张拉碳纤维板,钢绞线加固法是指在桥梁板受拉一侧沿梁板设置绑扎钢绞线,并隔一定距离设置定位箍圈,通过张拉来实现减小梁挠度的效果,进而增强结构的稳定性。张拉碳纤维板的施工工艺比较成熟,首先植入高强度螺栓,固定住端头的张拉构件,然后在梁板和碳纤维板上涂抹黏结剂,粘接张贴碳纤维板,安装完成后,待碳纤维板达到指定强度以后开始张拉,并及时检测梁板挠度,控制张拉应力。

3.4其他加固技术

对于桥梁基础的不均匀沉降,如果沉降量较小,可以采用压实换填的方式,改变地基的土层土质,提高承载能力。桥梁端头伸缩缝出现损坏,要及时清理伸缩缝中的垃圾杂质,如果破坏轻微,可以进行简单的修补处理;如果破坏严重,要及时更换,保证桥梁的正常使用功能,减少跳车现象的发生。针对混凝土的碳化问题,如果情况轻微,可以采用环氧材料进行修补处理;如果碳化严重,要及时清理表面碳化部分,采用环氧砂浆进行处理,并在表面涂抹环氧基液防止碳化。随着道路桥梁投入使用时间的延长,桥梁墩台也会出现一些不可避免的问题,如桥梁墩台表面开裂、损坏、风化等。如果桥梁墩台表面出现开裂或表面剥落,当病害深度较浅、面积较小时,可用水泥浆对表面进行涂抹;当病害深度较深且病害部位面积较大时,要通过浇筑混凝土等方式加固桥梁墩台。若桥梁墩台的损害程度过高,要考虑利用混凝土等材料对桥梁墩台进行修补、更换,并且要注意桥梁墩台未受损害部位与受损部位结合部分的坚固程度,且为保证美观度,修补过的桥梁墩台应与原来保持一致。对于桥梁基础的不均匀沉降,如果沉降量较小,可以采用压实换填的方式,改变地基的土层土质,提高承载能力。桥梁端头伸缩缝出现损坏,要及时清理伸缩缝中的垃圾杂质,如果破坏轻微,可以进行简单的修补处理;如果破坏严重,要及时更换,保证桥梁的正常使用功能,减少跳车现象的发生。针对混凝土的碳化问题,如果情况轻微,可以采用环氧材料进行修补处理;如果碳化严重,要及时清理表面碳化部分,采用环氧砂浆进行处理,并在表面涂抹环氧基液防止碳化。

结语

综上所述,随着交通量的不断增加及桥梁使用率的不断提高,桥梁产生了各种各样的病害,如果得不到及时有效的加固维修处理,任由病害蔓延,后果不堪设想。为了保证人们的出行安全,采取有效的措施,及时进行桥梁的维修加固保养处理是十分重要的,要根据桥梁的不同病害形式采取相应的加固措施,提高桥梁的承载能力,延长其使用年限。此外,施工人员和设计人员在进行相关工作时也应该严格遵守规范要求,提高桥梁的建设质量,为人们的生命安全保驾护航。

参考文献

[1] 尹成斐. 重载铁路小跨度桥梁病害综合整治加固技术研究[J].铁道标准设计,2017,61(4):83-87.

[2] 刘宇飞, 王宏宇, 庞博, 等. 大准铁路桥梁病害调查及损伤影响分析[J]. 铁道建筑,2019,59(10):37-40.

[3] 刘玉刚. 道路桥梁工程常见的结构性病害与加固技术[J]. 黑龙江科学,2020,11(6):104-105.

[4] 超高性能混凝土首次在甘肃省桥梁维修加固中应用[J]. 混凝土,2021(7):160.