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(整期优先)网络出版时间:2024-06-19
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市政道路桥梁工程的常见病害与施工处理技术

赵云

身份证:342601198209243640

摘要:市政道路桥梁是城市交通的重要组成部分,其安全性和稳定性直接关系到城市交通的顺畅和人民生命财产的安全。然而,在市政道路桥梁的使用过程中,常常会出现各种病害,严重影响桥梁的使用寿命和行车安全。本文旨在探讨市政道路桥梁工程的常见病害及其施工处理技术,以期为相关工程提供有益的参考。

关键词:市政道路桥梁;病害;施工处理技术

一、引言

随着城市化进程的加快,市政道路桥梁建设日新月异。然而,在桥梁的长期运营过程中,受多种因素影响,桥梁结构难免出现各种病害。这些病害不仅影响桥梁的正常使用,还可能引发安全事故。因此,对市政道路桥梁的常见病害进行深入研究,并探讨相应的施工处理技术,具有重要的现实意义。

二、市政道路桥梁的常见病害

(一)裂缝问题

裂缝是市政道路桥梁运营过程中最常见的病害之一。裂缝产生的原因多种多样,主要包括施工质量控制不严、混凝土收缩、温度应力、荷载长期作用以及地基基础变形等。裂缝的出现不仅破坏了桥梁结构的整体性,还会导致水分和有害物质的侵入,从而加速桥梁内部钢筋的锈蚀和混凝土的碳化,严重影响桥梁的承载能力和耐久性。

裂缝根据其成因和形态可分为多种类型,如荷载裂缝、温度裂缝、收缩裂缝等。荷载裂缝主要是由于桥梁承受的外荷载超过其承载能力而产生的,这种裂缝通常出现在受力较大的部位,如梁底、墩台等。温度裂缝则是由于温度变化引起的混凝土热胀冷缩而产生的,这种裂缝通常呈现为规则的网状或龟甲状。收缩裂缝主要是由于混凝土在硬化过程中因水分蒸发而产生的体积收缩所引起的,这种裂缝通常出现在混凝土表面,呈不规则状。

(二)不均匀沉降

不均匀沉降也是市政道路桥梁常见的病害之一。这种病害主要是由于地基处理不当、地基承载力不足或地质条件复杂等原因导致的。不均匀沉降会导致桥梁结构产生变形,如桥面铺装层开裂、桥墩倾斜等,进而影响行车安全和桥梁使用寿命。

地基的不均匀沉降可能是由于地质条件的变化,如土层分布不均、地下水位变化等,也可能是由于施工过程中的问题,如回填土不密实、地基处理不当等。这种沉降会导致桥梁结构产生额外的应力,甚至可能引发结构的开裂和破损。

(三)钢筋腐蚀

钢筋腐蚀是市政道路桥梁另一种常见的病害。由于桥梁长期处于潮湿环境中,钢筋容易受到水、氧气和其他化学物质的侵蚀,从而产生腐蚀现象。钢筋腐蚀会导致钢筋截面减小,降低其承载能力,进而影响桥梁的整体安全性。

钢筋腐蚀的原因主要包括混凝土的碳化、氯离子的侵蚀以及钢筋保护层的破坏等。碳化是指混凝土中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙的过程,这个过程中混凝土的碱性降低,导致钢筋表面的钝化膜破坏,从而引发钢筋腐蚀。氯离子的侵蚀则是指氯离子通过混凝土的孔隙和裂缝渗入到钢筋表面,破坏钢筋表面的钝化膜,加速钢筋的腐蚀过程。

(四)桥面铺装层破损

桥面铺装层破损是市政道路桥梁另一种常见的病害。桥面铺装层直接承受车轮的压力和冲击,同时受到自然环境和化学物质的侵蚀,因此容易出现破损、开裂、坑槽等问题。桥面铺装层的破损不仅影响行车的舒适性,还可能导致水分的渗入,加速桥梁结构的腐蚀和破损。桥面铺装层破损的原因主要包括施工质量控制不严、重载车辆频繁通过、温度变化引起的热胀冷缩以及化学物质的侵蚀等。为了避免桥面铺装层的破损,需要加强施工质量控制,提高铺装层的耐磨性和耐久性,同时加强桥梁的日常养护和维修工作。

(五)伸缩缝损坏

伸缩缝是市政道路桥梁中的重要组成部分,用于适应桥梁结构因温度变化而产生的伸缩变形。然而,在长期使用过程中,伸缩缝容易出现堵塞、老化、破损等问题,导致桥梁结构产生额外的应力,甚至可能引发结构的开裂和破损。伸缩缝损坏的原因主要包括设计不合理、施工质量差、养护不及时等。为了避免伸缩缝的损坏,需要加强设计和施工的质量控制,选择合适的伸缩缝类型和材料,同时加强桥梁的日常养护和维修工作。对于已经出现损坏的伸缩缝,需要及时进行清理和维修,以确保其正常使用功能。

三、市政道路桥梁病害的施工处理技术

(一)裂缝处理技术

(1)表面封闭法

当裂缝较宽时,可采用表面封闭法进行处理。该方法是将专用的混凝土密封胶涂抹在裂缝表面,形成一层密封材料,并在其内部和表面涂抹一层环氧树脂,以增加其强度和耐久性。同时,还可以使用环氧胶泥将裂缝封闭起来,形成一道防水屏障。但这种方法的缺点是施工周期长,且需要在施工现场进行施工,因此其适用性较差。

(2)压力注浆法

当裂缝宽度小于0.3 mm时,可采用压力注浆法进行处理。该方法的具体步骤为:首先,选择合适的灌浆材料,如环氧树脂、改性环氧树脂等,并在施工现场进行配制;其次,将配制好的浆液通过注浆嘴注入到裂缝中,并使用注浆泵对浆液进行加压;最后,当压力达到设计值时,打开注浆嘴的阀门,并将其拔出即可。与表面封闭法相比,压力注浆法具有施工周期短、不需要在施工现场进行施工等优点,适用于市政道路桥梁工程中受力较大的结构裂缝。但是由于该方法需要在一定时间内注浆,因此当裂缝宽度较大时,需要在注浆前对裂缝进行预先处理。

(3)粘贴碳纤维布法

粘贴碳纤维布法是指通过粘贴碳纤维布的方式来对市政道路桥梁进行加固的方法。在这种方法中,碳纤维布需要经过特殊的处理才能发挥作用。通常情况下,使用这种方法对裂缝进行加固时,需要将其沿着裂缝方向进行粘贴。由于碳纤维布具有良好的柔韧性和抗腐蚀性,所以粘贴在裂缝表面之后,不会对其自身的质量产生影响。这种方法的施工难度相对较小,但在粘贴之前需要对裂缝进行清洁,并使用适当的工具进行打磨处理。除此之外,这种方法还具有良好的防水性能和良好的防腐蚀性,并且对于一些小面积裂缝具有一定的修复效果。

(二)不均匀沉降处理技术

(1)地基加固

对于软土地基,可以采取置换法、压实法等方法,增强地基的承载能力;对于淤泥、淤泥质土、流塑状土等不均匀地基,可以采取换填法、振冲法等方法,使其具备足够的承载能力。此外,还可以采取桩基础、桩加承台法等方法,提高地基的承载能力。对于不均匀沉降可能造成桥梁开裂或破坏的情况,可以采用粘贴钢板法、碳纤维布加固法、灌浆法等方法,提高桥梁的刚度和强度。对于桥台地基承载能力不足的情况,可以采用加固桥台的方法提高其承载能力。对于基础埋置较浅、基础变形较大的情况,可以通过设置垫层、扩大基础断面、加设混凝土桩等方法,提高桥梁的整体承载能力。

(2)结构加固

结构加固是对道路桥梁进行结构改造,使其恢复正常使用功能的工程技术。其加固方法主要包括以下几种:(1)对于地基不均匀沉降的桥梁,在进行基础加固之前,首先要对地基进行检测,如果地基存在严重的不均匀沉降,就要及时采取措施进行地基处理。(2)如果道路桥梁已经出现严重的不均匀沉降,就要先对桥梁上部结构进行加固,然后在对下部结构进行加固。在加固过程中,要对原结构的受力状况进行分析,并按照实际情况来确定加固方案。(3)对于桥梁上部结构的加固方法主要包括增大截面法、粘贴纤维布法和粘钢法等。

(三)钢筋腐蚀处理技术

钢筋腐蚀是市政道路桥梁工程中常见的病害之一。钢筋腐蚀的主要原因是混凝土碳化、氯离子渗入和碳化裂缝,同时也与钢筋表面钝化膜破坏、结构表面粗糙、湿度等因素有关。针对钢筋腐蚀,可通过采取下列措施进行处理:①当混凝土中钢筋的直径小于6 mm时,可以采取植筋和机械连接等方式;②当混凝土中钢筋的直径大于6 mm时,则需要更换钢筋,或对钢筋表面进行防腐处理。其中,更换钢筋较为经济实惠,但会受到材料供应的影响。机械连接施工工艺复杂,成本较高,但由于其对施工质量要求较高,一般不宜用于市政道路桥梁的修补。

(四)桥面铺装层破损处理技术

桥面铺装层破损的主要表现为坑槽、裂缝、沉陷、松散等,对此,需要根据具体情况对桥面进行处理。在病害处理过程中,应将破损区域用机械切割或人工切割的方式进行清理,以确保后续的修补工作能够顺利开展。在清理过程中,应特别注意防水材料的使用,以保证桥面的防水性能。对于病害严重的部位,可采用高压喷射设备进行修补,以提高修补效果。此外,还需在桥面铺装基层上喷洒粘层油。粘层油的作用是为了保证桥面铺装层与基层之间能够形成良好的粘结,从而更好地适应桥面荷载,提高桥面铺装层与基层之间的粘结强度。粘层油必须严格按照规定比例配制和使用。

(五)伸缩缝损坏处理技术

伸缩缝损坏是市政道路桥梁面临的常见问题之一,其处理技术主要包括伸缩缝的清理、维修和更换等方面。

(1)伸缩缝清理

伸缩缝清理的目的是清除伸缩缝中的混凝土碎渣、垃圾和杂物,确保伸缩缝的结构完整性。在清理伸缩缝时,要注意防止混凝土碎渣和垃圾混入其中,在清理时可以采用高压水枪进行冲洗。对于伸缩缝表面较脏、杂物较多的情况,需要先用高压水枪冲刷,将杂物冲刷掉。对于混凝土碎渣较多的情况,需要将碎渣清理干净,并将伸缩缝两侧的沥青混凝土进行凿除处理。清理完成后,要用高压水枪对伸缩缝进行冲洗。在冲洗时,要确保伸缩缝周围的沥青混凝土清理干净。对于伸缩缝表面存在油污等污染物的情况,可以采用压力喷砂机喷砂清理。

(2)伸缩缝维修

在对市政道路桥梁伸缩缝进行维修时,首先要将伸缩缝内的混凝土碎渣、垃圾和杂物清除,并用高压水枪进行冲洗。其次,将伸缩缝两侧的沥青混凝土凿除,确保伸缩缝结构的完整性。对于伸缩缝损坏严重的情况,需要将伸缩缝两侧的沥青混凝土凿除并清洗干净。然后,根据实际情况确定伸缩缝施工方案。对于混凝土碎渣较多的情况,可以将伸缩缝两侧的沥青混凝土凿除,并清理干净;对于混凝土碎渣较少的情况,可以直接对其进行修补。最后,将伸缩缝两侧沥青混凝土凿出后,用压力喷砂机喷砂清理干净后,在其表面涂刷一层防水涂料即可。

(3)伸缩缝更换

先将原有伸缩缝拆除,清理干净,然后将槽口位置混凝土凿毛,采用切割机和凿岩机按照设计尺寸切割出伸缩缝安装的槽口位置。在槽口位置凿出后,按照设计尺寸安装伸缩缝,用开槽机沿顺桥向和横桥向对伸缩缝进行切割。在施工中,需要对槽内混凝土进行振捣和养护。同时在施工中还要根据实际情况设置混凝土保护带,保护带的宽度不能超过2米。为了提高伸缩缝的安装质量,在施工前还需要将其进行灌胶处理。在施工时要严格按照施工方案进行安装,确保伸缩缝安装的位置和标高符合设计要求。如果发现出现偏差,应及时进行调整和纠正。

四、结束语

本文通过对市政道路桥梁的常见病害及其施工处理技术进行深入研究和分析得出以下结论:市政道路桥梁在使用过程中容易出现裂缝、不均匀沉降和钢筋腐蚀等病害;针对这些病害可以采取相应的施工处理技术进行修复和加固;实践应用表明这些施工处理技术能够有效地提高桥梁的安全性和稳定性并延长其使用寿命。展望未来随着科技的不断进步和新型材料的不断涌现相信会有更多先进的施工处理技术应用于市政道路桥梁的病害防治中为保障城市交通的顺畅和人民生命财产的安全做出更大的贡献。

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