摘 要:橋梁作為公路工程重要的構筑物,對于確保公路運輸的安全、便捷以及暢通也具有重要的意義。由于公路混凝土橋梁在使用過程中難免會出現各種各樣的病害,因此做好混凝土橋梁病害的檢測與維修加固已經成為橋梁維護管養的關鍵內容。文章首先分析了公路混凝土橋梁的常見病害類型以及產生原因,進而系統的提出了橋梁病害的處理措施,可以為相關技術人員開展橋梁的病害處理提供合理的參考。
關鍵詞:公路;混凝土橋梁;病害;維修;處理
引言
隨著經濟的飛速發展,公路運輸已經成為我國最為重要的交通運輸形式,公路交通量以及交通荷載持續增長,再加上部分鋼筋以及混凝土等材料性能的衰變,導致部分公路混凝土橋梁在使用過程中出現了各種各樣的病害,造成公路混凝土橋梁的使用功能以及行車舒適性大幅降低,甚至有可能造成各種安全事故的發生。因此,為了確保公路通車的舒適安全,必須強化對于公路工程混凝土橋梁病害的檢測,并通過妥善的措施進行橋梁的維修加固,確保公路混凝土橋梁的安全穩定,實現公路運輸事業的安全暢通。
1 公路混凝土橋梁的病害類型分析
1.1 混凝土開裂
混凝土開裂是公路工程混凝土橋梁最為常見也較為嚴重的病害,混凝土開裂后對于混凝土橋梁的整體承載能力以及橋梁的使用壽命都會造成嚴重的不良影響。在混凝土出現開裂后,就難以形成對內部鋼筋的封閉保護作用,導致空氣以及水分與鋼筋接觸,造成鋼筋的銹蝕?;炷翗蛄旱拈_裂形式多種多樣,主要有橫向裂縫、縱向裂縫以及斜向裂縫等幾種形式,開裂的位置主要集中在混凝土橋梁的底板以及腹板處。
1.2 混凝土的脫落
混凝土的脫落主要是指混凝土結構中的混凝土剝離,主要包括混凝土的露骨、蜂窩麻面、酥松起皮等形式的病害。混凝土脫落后不僅會造成有效截面積的減小,影響混凝土結構的承載力,同時也會造成外部侵蝕性介質對混凝土內部造成侵蝕,加速混凝土構件的破壞。
1.3 鋼筋的銹蝕
鋼筋作為混凝土結構內部重要的受力材料,對于混凝土結構的承載能力有著直接的影響作用。鋼筋出現銹蝕之后,不僅無法發揮彎矩受力作用,同時也會由于體積膨脹造成混凝土內部的膨脹,加速混凝土的開裂,并最終造成混凝土構件的嚴重破壞。
1.4 橡膠支座的損壞
現階段,板式橡膠支座以及盆式橡膠支座已經廣泛的應用于混凝土橋梁之中。受到使用的橡膠材料的影響,導致橡膠支座會出現老化、開裂、脫空、變形以及失效等各種病害,造成上部荷載以及變形傳遞的失效。
2 公路混凝土橋梁病害原因分析
2.1 混凝土開裂的原因
造成混凝土開裂的原因較多,公路橋梁混凝土構件的構造處理不完善,造成混凝土內部出現應力集中的現象會造成混凝土的開裂?;炷琉B護不當特別是大體積混凝土施工養護措施不當、混凝土的堿集料反應、混凝土內部鋼筋的銹蝕、混凝土溫差過大以及車輛超載等都有可能造成公路橋梁混凝土開裂的發生。
2.2 鋼筋銹蝕的原因
造成混凝土鋼筋銹蝕的原因比較多,匯總分析主要有以下幾方面的原因:混凝土開裂,導致鋼筋與環境中的空氣、水分接觸造成鋼筋的銹蝕;混凝土的中性化造成的鋼筋銹蝕;鋼筋表面的氯離子含量過高造成的鋼筋銹蝕。
2.3 混凝土脫落的原因
造成混凝土脫落的原因主要是侵蝕性介質的腐蝕以及混凝土的碳化。侵蝕性介質主要是由于混凝土中的部分化學成分容易與氯鹽以及硫酸鹽發生化學反應,在發生化學反應之后會造成混凝土結構體積的迅速膨脹,進而造成混凝土的破壞?;炷恋奶蓟饕侵富炷龄摻畋Wo層的中性化,導致堿性降低,混凝土出現開裂以及鋼筋銹蝕,并進一步導致混凝土體積膨脹,最終導致混凝土脫落的發生。
2.4 設計、施工以及維護不當造成的混凝土橋梁病害
混凝土橋梁在設計階段的截面尺寸設置不合理、配筋率不足,施工階段原材料質量不合格、施工工藝不科學,在使用階段維護管養措施不當、未進行裂縫封閉以及預應力構件缺乏維護,都會造成橋梁混凝土病害的蔓延發展。
2.5 其他原因造成的公路橋梁混凝土病害
造成公路混凝土橋梁病害的除了由于結構以及材料的原因之外,外界環境因素的變化也會造成混凝土橋梁病害的發生。例如,交通荷載的劇烈變化、惡劣氣候條件的作用、地質水文條件的變化等都有可能造成公路混凝土橋梁病害問題的發生與發展。
3 公路混凝土橋梁病害處理措施
3.1 混凝土裂縫的處理
對于混凝土結構裂縫,重點應該提高混凝土的密實性能,并以此作為封閉裂縫的有效措施。為了避免混凝土受到外部氣體以及水分的侵蝕,通過提高混凝土的密實性,將混凝土的裂縫寬度控制在0.015cm以內。對于混凝土結構的裂縫,可以采取壓力注漿、表面封閉、粘貼碳纖維的方式進行封閉處理。對于橋梁混凝土結構中的各種貫通毛細孔,則可以通過采用滲透性的結晶材料滲入毛細孔內部的方式進行處理,通過這種方式來提高混凝土的密實性能。
3.2 混凝土脫落的處理
混凝土出現脫落之后,必須及時進行混凝土的修補。在具體的處理方式上,可以采取將松動的混凝土剔除,并進一步使用混凝土或者是砂漿進行補強處理。為了提高混凝土的處理效果,必須確?;炷粱蛘呤巧皾{具有較高的粘結力、較好的膨脹線性系數、足夠的結構彎拉強度、較高的密實性能以及抗滲性能、良好的彈性以及較低的收縮性能,通過發揮補強混凝土或者是砂漿的材料性能優勢,對混凝土結構構件進行補強處理。
3.3 鋼筋銹蝕的處理
銹蝕程度并不嚴重的病害情況,可以通過采取在鋼筋混凝土的基面上涂刷阻銹劑的方式進行處理,通過阻銹劑滲入鋼筋混凝土結構之中,避免鋼筋混凝土結構中的鋼筋進一步的銹蝕。對于鋼筋銹蝕較為嚴重的情況,首先應該剔除混凝土結構中松動的混凝土,進而通過涂刷阻銹劑或者是采用相同型號的鋼筋綁焊的方式進行處理,在鋼筋銹蝕處理完成后對鋼筋采用砂漿或者是混凝土進行封閉,完成鋼筋銹蝕的處理。
3.4 橋梁橡膠支座病害的處理
對于支座變形過大、表面開裂或者是鋼板銹蝕等造成的混凝土橋梁橡膠支座病害,大部分需要進行更換處理,在更換方式上應該采取液壓千斤頂法、鞍形支架法、滿布式支架法或者是抱柱支架法,在對橋梁進行頂升后對橋梁橡膠支座進行更換處理。
4 結束語
造成公路混凝土橋梁病害的原因多種多樣,為了完善對公路混凝土的維修加固,必須依靠先進的公路混混凝土橋梁檢測技術,分析混凝土橋梁病害的產生原因,進而有針對性的選擇最佳的處置方案,消除混凝土橋梁病害對通車安全的威脅。同時,在混凝土橋梁維修加固中,應該注重引進新的維修技術以及新的維修材料,提高混凝土橋梁維修水平,確保公路橋梁處于安全可靠地狀態。
參考文獻
[1]董洪晶,周靜南.鋼筋混凝土橋梁病害成因分析及對策研究[J].嘉興學院學報,2005,6:12-14.
[2]蔡慶怡.淺談橋梁施工過程中裂縫產生的原因與分析[J].中小企業管理與科技(下旬刊),2010(7).
[3]JTG622004.公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范[S].北京:人民交通出版社,2004.
作者簡介:劉陽(1976-),男,籍貫:河北邢臺人,職稱:助理工程師,學歷:本科,主要研究方向:公路工程。