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来源:职称驿站所属分类:交通运输论文 发布时间:2012-07-31浏览:40次
【摘要】:本文介绍了天津市高速公路桥梁常见的几种病害,仔细分析病害产生的原因,并针对不同病害提出了相应的维修加固处理方法。
【关键词】:桥梁;病害;加固方法。
一、前言
近年来,随着我国高速公路事业的发展,我市已建成高速公路通车里程已达1100多公里。高速公路的建成通车,极大地改善了我市的交通出行条件,给我市带来了极大的经济效益和社会效益,为我市经济的发展发挥了巨大的作用。近年来,随着交通量迅猛增长,大件运输车和超重车辆的日益增多,对高速公路桥梁的破坏程度越来越大,为保证高速公路的畅通,创造一个安全、舒适的行车环境,加强高速公路的桥梁养护管理十分必要。因此需要我们了解桥梁出现的不同病害,分析其病害成因,针对病害特点,采取科学有效的加固处理方法,并且防治结合,加强对高速公路桥梁的养护,提高桥梁的使用质量,保证高速公路的畅通运行。
二、桥梁存在的常见病害及原因分析
由于高速公路设计速度高,车辆产生的冲击力大,对桥梁破坏程度也大,经过几年或十几年的通车运营,各种病害相继出现,这里只介绍几种经常发生的病害。
⑴桥面铺装混凝土局部或大面积损坏,桥面产生坑槽
从我市目前桥梁使用情况看,桥面铺装混凝土损坏产生坑槽,影响车辆的正常行驶。产生病害的主要原因是:桥面防水层问题,沥青混凝土铺装层与水泥混凝土桥面板之间的防水层和黏结层局部黏结不良;施工质量控制问题,桥面沥青混凝土局部碾压不实孔隙率大,雨后孔中易积水,在车辆荷载作用下,会产生强大的水压力使骨料剥落,出现局部桥面松散,逐渐发展成坑槽;汽车超载问题,超重车辆加快了行车道铺装层的病害发展,从而导致桥面铺装的损坏,严重危及行车安全。
⑵桥头跳车,影响行车舒适性
近几年随着我市高速公路的快速发展,由于建设期间工期较短,通车一段时间后,桥头跳车现象较为普遍,直接影响行车速度,也影响行车的舒适与安全,甚至造成行车事故,同时由于车辆高速行驶在桥头产生跳动和冲击,加速了桥头路面和桥梁伸缩装置的破坏。产生此类病害的主要原因是:桥头路堤及锥坡范围内地基处理不彻底,在土压力作用下造成桥头路面沉降;由于压实度达不到标准,造成填土下沉,引起跳车;路面雨水下渗,造成填土软化,水土流失,引起桥头路基下沉,造成跳车。
⑶伸缩缝损坏严重,产生桥头跳车,危及行车安全
高速公路早期修建的时候,桥梁伸缩缝多为板式橡胶伸缩装置,这种伸缩损装置设计结构不合理,抗冲击性能差,橡胶老化快,螺栓易锈蚀,在车辆作用下,很快就产生破坏。伸缩缝靠背混凝土与梁体连接不牢导致大车经过时,靠背混凝土离骨,出现这种病害是伸缩缝位置梁端预埋钢筋与伸缩缝锚固筋的焊接质量不高,出现焊点数量或焊接长度不足,不能使伸缩缝与梁体完全成为整体,在车辆荷载巨大冲击作用下会导致局部开焊,最终导致离骨,严重时出现混凝土破损及坑槽。
⑷梁体出现裂缝影响结构安全及耐久性
我市高速公路桥梁上部结构类型板梁占绝大多数,从板梁结构自身的受力特点来看,梁体裂缝主要表现为:钢筋混凝土板梁纵向、横向裂缝,预应力混凝土板梁支座附近梁底横向裂缝,预应力混凝土板梁梁底纵向裂缝等。这些裂缝的出现均会影响桥梁的结构安全及耐久性。
钢筋混凝土板梁裂缝成因分析:钢筋混凝土板梁梁底允许出现裂缝,一般为正常受力裂缝,但梁底出现横向裂缝不应超过了规范要求。
预应力混凝土板梁横向裂缝成因分析:①现状交通超载、流量偏大,使得材料应力幅变化较大,材料疲劳效应使钢束有效锚固力降低,使板梁过早破坏;②先张板梁预应力钢绞线的锚固靠混凝土和预应力钢绞线的握裹力,先张板梁锚固区位于梁端,锚固力受到限制,难以适应现状重载交通的发展。
预应力混凝土板梁纵向裂缝成因分析:①预应力放张/张拉过早,混凝土强度未达到设计标准;②底板混凝土厚薄不均,张拉过程中的劈裂作用使板梁底板混凝土出现张拉应力,当拉应力超过混凝土抗拉强度便容易出现纵向开裂;③板梁混凝土标号较高,使用的水泥量大,后期的收缩徐变量偏大,混凝土在硬化期间容易产生纵向裂缝。
⑸板梁铰缝渗水,易形成单梁受力
伸缩缝失去防水功能或连续缝开裂而导致桥面雨水下渗,雨水便会从梁端铰缝渗水;桥面沥青混凝土层本身渗水,以及泄水孔堵塞引起排水不畅,导致雨水长时间停留在地袱处,由于地袱位置的桥面防水质量不易控制往往造成该处残存的这部分雨水通过桥面铺装层继续下渗,最终导致铰缝处渗水;桥面水泥混凝土结构出现的裂纹,在汽车荷载的作用下进一步发展,从而导致从沥青层渗下的雨水到达梁顶出现铰缝渗水。板梁铰缝混凝土的水蚀破坏,长期在荷载作用下极易形成单梁受力,影响桥梁的整体受力,甚至会出现危险。
三、桥梁病害的维修加固方法
⑴桥面铺装的维修
一般根据桥面铺装混凝土损坏的程度,采用两种不同的方法:
对于损坏程度较轻的一类,原则上以修复至原貌为宜。
对于损坏程度较重的桥面,维修的方法是重做桥面铺装,具体方案为:①将桥面沥青混凝土及水泥混凝土铺装层剔除并清除干净;②顶面植筋,钢筋网与梁顶植筋进行焊接,连续缝处进行加强。③桥面水泥混凝土涂刷界面胶;④铺设桥面防水层。⑤铺设沥青混凝土。⑥工程完工后,恢复原有标线,标线材料采用热熔反光涂料。
⑵桥头跳车的维修
针对出现的桥头跳车现象,应根据现场的具体情况采取不同的处理方法。一是,桥头路面填土不密实、松散,应采取注浆处理,再进行路面铣刨、加铺处理;二是,桥头路面填土较好,一般采取桥头100m范围内进行铣刨、加铺处理。
⑶伸缩缝的维修
对于伸缩缝靠背混凝土出现纵向、横向裂缝的应根据现场情况,分别进行灌缝处理或剔除重修;靠背混凝土局部损坏的,局部剔除松散的混凝土,架立钢筋,重新浇注混凝土,施工中需保证新老混凝土的良好结合,以便共同受力;伸缩缝橡胶止水带破裂的应及时进行更换。
⑷梁体裂缝的维修
对于公路全预应力混凝土桥梁,规范规定严禁梁底出现横向裂缝,因此,对于预应力板梁梁底存在横向裂缝的板梁应尽快采取维修措施,维修前应加强观测。
对于梁底纵向裂缝大于0.15mm或者出现水迹的均采用压力灌浆的办法予以封闭。其它主梁梁底出现裂缝、渗水的,建议在梁体较低位置增加气孔,避免梁体内长期积水而引起钢筋锈蚀破坏。
⑸板梁铰缝的维修
①剔除局部桥面铺装层混凝土,将铰缝所在车道整孔以及两侧连续缝处纵向各1.5m范围内沥青混凝土铺装层全部铣刨,铰缝两侧各50cm的防水混凝土铺装层剔除至梁顶。②维修铰缝,对原连接钢板进行补焊,在梁顶植筋,钢筋为φ12一级钢筋,纵向间距跨中为20cm,梁端为40cm。③重做桥面铺装。
四、建议
⑴各级养护单位要充分认识桥梁养护的重要性,把桥梁养护作为养护工作的重点,同时桥梁养护技术人员应具有扎实的专业理论知识和丰富的实践经验,经常参加相关的业务培训。
⑵加强对大件运输车辆、超重车辆的管理。大件运输车辆、超重车辆的日益增多,加重了对桥梁的破坏,因此,须制定大件运输车辆、超重车辆通行的管理办法。
⑶加大桥梁养护资金的投入,彻底改变“重建轻养”的观念。
总之,高速公路上的桥梁在长时间的交通通行,大量重荷载的运营状况下,定会出现或多或少、或大或小的病害。因此,只有认真分析找出桥梁病害产生的原因,才能提出和优化相应的维修加固方案,选取有效的、科学的、经济性施工简单方便的加固方法。同时桥梁加固应尽量减少对原结构的损伤,并充分利用原有的结构构件,应保证原有结构保留部分的安全性与耐久性,才能具有显著地经济效益和社会效益。
参考文献
[1]公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2004)
[2]公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004)
[3]公路桥涵养护规范(JTGH11-2004)
《高速公路桥梁常见病害及加固方法》
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文章名称: 高速公路桥梁常见病害及加固方法
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