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浅析公路桥梁病害原因分析和养护技术
作者:建筑质量检测中心 发布日期:2022-12-24 09:29:02

一、前言

随着我国科学技术的不断更新发展,道路与桥梁技术也发展迅猛,但随着服役时间的增加,以及重车的通过频率增大,许多桥梁出现了不同程度的病害,为了提高桥梁工程的安全可靠性,同时保证一定的经济性,在桥梁的使用过程中,应加强对桥梁病害的管理维护。现阶段我国的公路桥梁工程还存在着大量待解决的问题,在国家经济进步与百姓生活质量逐渐提高的前提条件下,在公路桥梁行驶的私家车辆、大型运输车等车辆大幅度增加,使得桥梁的负荷往往超出规定范围,尤其是在城市中的桥梁,从而带来了大量的安全隐患。因此,对桥梁病害的研究迫在眉睫,有关部门应加强维护管理,提升相关技术人员对道路桥梁工程的维护管理技术。

关键词:桥梁、病害原因、养护技术

二、桥梁工程常见病害和原因分析

桥面纵向裂缝分析:桥面铺装出现纵向裂缝,裂缝位置与板间铰缝位置对应,是由于活载的横向分配是通过铰缝传递的,超载车辆较多导致活荷载较大,铰缝传递的剪力超出混凝土抗剪强度,造成铰缝开裂,桥面铺装随之出现裂缝,开裂后活载的横向分配减弱,单梁的荷载效应增加;

梁板锈胀或破损露筋分析:板边缘和梁底露筋锈蚀是由于板梁侧面和底面施工质量较差,保护层厚度较薄,在潮湿的环境下造成钢筋锈蚀膨胀,混凝土胀裂、脱落,导致钢筋外露锈蚀;

梁间铰缝渗水分析:梁间铰缝渗水是由于桥面铺装出现细微裂缝,导致桥面积水渗入铰缝,混凝土中的钙化合物渗出,形成钟乳石状悬挂沉积物;

上部结构裂缝成因:上部结构裂缝主要出现在节点上,节点处受力较复杂,且截面变化比较大,易产生拉应力,但结构属于普通钢筋混凝土结构,裂缝宽度小于等于0.15mm,未超过规定0.2mm的限值,属正常裂缝;

伸缩缝锚固区混凝土破损露筋分析:桥台伸缩缝混凝土保护带坑槽是由于施工时此处混凝土质量较差、强度较低,伸缩缝处不平顺,车辆轻微跳车,对保护带的冲击力较大,引起保护带混凝土破损;伸缩缝堵塞是由于养护人员不重视伸缩缝内杂物清理,未及时清理造成。

三、桥梁病害养护加固方式

 

伸缩缝锚固区裂缝及破损修复:

(1)锚固区出现开裂时应及时灌注结构胶或同等材料,封闭开裂恢复砼整体性,同时可预防裂缝受水侵蚀造成钢筋锈蚀。

(2)局部开裂未形成活动碎块时应及时修补,可凿除开裂碎块,使用环氧树脂修补,避免延迟维修使病害扩展。

(3)锚固区与顺接段沥青铺装如果不平顺,应及时铣刨铺装平顺,避免动力冲击加速锚固区破损。

(4)锚固区与顺接段沥青铺装开裂剥离,应及时采用乳化沥青灌注,避免雨期受水侵蚀加速破损。

栏杆破损露筋修复:

建议先凿除破损疏松的混凝土,对钢筋进行除锈,再用专用修补砂浆予以修补。对破损严重及缺失的栏杆进行增设维修。

支座脱空及剪切变形修复:

建议对脱空的支座尽快用不锈钢板垫实;对剪切变形偏大的支座进行更换处理;对支座钢垫板进行除锈并涂刷防锈油漆。支座的主要更换方法:把超薄的液压千斤顶安放在主梁与盖梁的狭小的空间内,直接顶升梁体,利用百分表观测梁体上升的速度,以保证桥跨各梁体受力均匀同步提升。

钢筋混凝土主梁横向裂缝修复:

该项目中钢筋混凝土主梁最大横向裂缝宽度均未超过规定的限值,在后期维修中建议对梁底裂缝附近区域打磨清理干净后涂刷聚合物修补砂浆予以封闭即可,同时在后续检查中进行监测。

简要维修流程可参考如下所述:检查并记录裂缝修补部位的裂缝情况,在裂缝两侧划线→将缝中松散的混凝土清除→用钢丝刷刷清缝口,并凿去浮渣→将裂缝外部用蘸有丙酮或二甲苯的回丝(纱头)洗擦一遍保证槽内混凝土面无灰尘、油污→用皮风箱吹清缝内灰沙,并用红外线灯烘干混凝土表面→在裂缝四周涂一层环氧胶液→在槽口内嵌入聚合物砂浆,并利用刮刀使其平面与原混凝土面齐平。

以上维修方法同时适用于其他构件的裂缝修补(缝宽一般<0.20mm)。

铰缝损伤修复:

本次检查的桥梁中,铰缝渗水但桥面位置并未出现纵向裂缝,因此首先应该对该类病害加强日常监测,重点观察桥面是否会出现纵缝,同时在雨天要观察这些铰缝处是否继续渗水,若依旧保持现状,则表明铰缝目前处于稳定状态,若上述两种现象同时存在时,则代表铰缝损伤已趋于严重,需采取措施修复铰缝,具体维修方式可参考如下所述:

人工凿除受损铰缝上方两侧各0.5m的桥面混凝土铺装层,在铰缝受损的空心板梁原剪力筋位置重新植入钢筋,修复受损的铰缝,再设双层钢筋网重筑该处桥面混凝土,恢复上部结构的整体性,然后再铺设防水层,最后重新摊铺沥青铺装层,注意若是边梁与中梁间的铰缝出现损坏,则必须对边梁设置支护装置,再进行铰缝的凿除工作,防止凿除铰缝后因边梁重心偏移而倾倒,导致安全事故。

桥台竖向裂缝修复:

针对由基础沉降引起的桥台竖向裂缝建议采用聚合物修补砂浆对裂缝进行封闭,同时在裂缝处粘贴玻璃片或石膏板薄块,在后期检查中,注意观测裂缝是否再次开裂,若裂缝未再开裂表明裂缝已经稳定,也反映了基础处于稳定状态,未发生不均匀沉降现象,若裂缝再次开展(玻璃片或石膏板薄块开裂)表明基础不均匀沉降尚未稳定,不仅影响桥台承重能力,也会诱发上部结构主梁受力不均匀,部分铰缝可能因此而被剪坏,发生单梁受力现象,产生安全隐患,应对基础采取专项维修加固。

针对由收缩徐变引起的桥台竖向裂缝建议采用聚合物修补砂浆封闭(参考7.1节裂缝修补方法),对于缝宽超限的可采取压力灌浆法注入,同时对超限裂缝建议在今后经常性检查和定期检测过程中,对处理后裂缝的开展情况进行跟踪观测,如发生重新开裂,则需进一步分析原因,进而采取必要的对策措施。

其中压力灌浆法的简要流程如下:裂缝的检测及标注→清缝及裂缝表面处理→粘贴灌浆嘴及裂缝表面封闭→压气实验检查封闭情况→配置浆液→灌注裂缝修补浆→灌注完毕待浆液聚合固化后拆除灌浆嘴→涂混凝土裂缝修补胶封闭→效果检查。(一般适用于缝宽≥0.2mm)。

以上压力灌浆法同时适用于其他构件的裂缝修补。

四、结束语

桥梁的病害是造成交通事故的主要原因之一,因此,在桥梁使用过程中,必须定期进行维护,及时处理病害的发生,尽可能最大限度地降低桥梁的病害造成的安全隐患。在进行桥梁的维护时,必须对具体的桥梁构件破坏状态,有针对性地使用适当的加固维护方法。


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