試析小橋涵的病害預(yù)防及加固策略

【摘要】本文對(duì)橋涵結(jié)構(gòu)的病害，如橋梁體結(jié)構(gòu)對(duì)鋪裝層的影響，混凝土強(qiáng)度低，橋面板和鋪裝層的質(zhì)量問題等橋面鋪裝過程中的病害以及石橋涵臺(tái)自身結(jié)構(gòu)和荷載的反復(fù)作用力等病害的原因進(jìn)行了詳細(xì)分析，結(jié)合小孔注漿施工技術(shù)，提出了防止環(huán)向裂縫的若干加固措施。

【關(guān)鍵詞】小橋涵；病害；加固

0 引言

公路建設(shè)的發(fā)展，促進(jìn)了我國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展。然而由于我國(guó)現(xiàn)役橋涵使用年限的不斷增多，斷裂、坍塌事故時(shí)有發(fā)生。維護(hù)橋涵和修固橋涵的重要性顯得越來越凸顯。

1.橋涵結(jié)構(gòu)病害

由于使用年歲的長(zhǎng)久，現(xiàn)役的漿砌片（塊）石橋涵臺(tái)， 經(jīng)過重壓力量的反反復(fù)復(fù)作用，許多都已是布滿裂縫， 有些甚至出現(xiàn)了局部沉降， 這些對(duì)于橋涵的整體結(jié)構(gòu)都有嚴(yán)重危害， 影響橋涵的使用年限。為加強(qiáng)其整體強(qiáng)度， 工程技術(shù)人員提出了小孔注漿這項(xiàng)新型的加固技術(shù)， 經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)， 并應(yīng)用于實(shí)際施工中， 取得了良好效果。小孔注漿技術(shù)以其施工便利、成本低、效果明顯等優(yōu)點(diǎn)， 將在橋涵臺(tái)維修加固施工中占據(jù)重要地位， 并給今后的維修加固施工提供經(jīng)驗(yàn)。

2 橋面鋪裝病害分析

橋面鋪裝層病害主要包括以下三個(gè)方面：重車超載的影響下破壞橋梁的結(jié)構(gòu)；橋梁自身結(jié)構(gòu)的缺陷；橋梁的施工質(zhì)量差。

2.1 橋梁體結(jié)構(gòu)對(duì)鋪裝層的影響

梁體結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期承受超載車輛，結(jié)構(gòu)顯得剛度不夠，在車載下產(chǎn)生很大的撓度。裂縫一般出現(xiàn)在梁的交界處。沿著梁的方向延伸，形成順橋向的裂紋。梁體變形過大，鋪裝層受到過大拉應(yīng)力而開裂破壞。此外對(duì)于先簡(jiǎn)支后連續(xù)體系，在墩頂濕接縫處（簡(jiǎn)支連續(xù)部位）也常出現(xiàn)橫橋向裂縫，其上橋面鋪裝層亦產(chǎn)生大量網(wǎng)裂。此種裂縫不僅使人產(chǎn)生不安全感，而且會(huì)因雨水滲入主梁和翼緣板中，導(dǎo)致受力鋼筋銹蝕，降低混凝土強(qiáng)度，影響橋梁使用壽命。

2.2 混凝土強(qiáng)度低

普通鋼筋混凝土工藝通常被選為作橋梁橋面和鋪裝層。普通混凝土的抗拉性能較低，強(qiáng)度承受能力較弱。施工工藝的不同，造成局部區(qū)域的混凝土強(qiáng)度比較低或橋面鋪裝混凝土強(qiáng)度不均勻，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，混凝土強(qiáng)度低的部位在超載車的作用下容易在這些脆弱的地方開始開裂，作為抗拉要求比較高的橋面鋪裝層應(yīng)該用抗拉性能比較高的材料鋪裝，若采用普通混凝土鋪裝應(yīng)該增加配筋的數(shù)量，將單層鋼筋改為雙層鋼筋，能夠提高鋪裝層的抗拉性能。

2.3 橋面板和鋪裝層的質(zhì)量問題

在鋪裝層與橋面板間由于沒有很好的聯(lián)系，僅僅靠一層砂漿夾層來維持兩者的結(jié)合，強(qiáng)度可想而知，這極易導(dǎo)致二者間脫粘而剝離，使得橋面鋪裝過早破壞。橋面板沒有足夠強(qiáng)度，發(fā)生較大變形，鋪裝層受到較大的拉應(yīng)力而開裂。雨水從裂縫滲入橋面鋪裝層和橋面板間，進(jìn)一步削弱層間的聯(lián)系，加快了橋面鋪裝層的破壞。另外汽車引起的震動(dòng)也會(huì)引起軟弱砂漿層的破壞。

3 石橋涵臺(tái)病害原因分析

3.1 結(jié)構(gòu)自身的原因

我們都知道，石橋涵臺(tái)是由水泥砂漿和片（塊）石按一定比例砌筑而成。水泥砂漿起到穩(wěn)定片（塊）石和填充其空隙的作用， 但若砌筑時(shí)水泥砂漿用量不飽滿， 或在片（塊）石中間夾雜小塊石、碎石， 砌筑質(zhì)量（不排除偷工減料的可能）不合格， 加上荷載的反復(fù)作用， 就會(huì)使片（塊）石之間產(chǎn)生積壓，水泥砂漿起不到應(yīng)有的作用， 引起不均勻沉降， 裂縫等病害會(huì)隨之發(fā)生。

3.2 荷載的反復(fù)作用力

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車數(shù)量的激增，有些司機(jī)考慮利潤(rùn)最大化的原因，超限超載現(xiàn)象非常嚴(yán)重， 橋涵臺(tái)的重復(fù)荷載頻繁， 加上現(xiàn)役橋涵年限的增加， 必然導(dǎo)致其承載力下降。

3.3 地基的沉降不均勻

地質(zhì)因素在修建過程中常常會(huì)被忽視， 對(duì)地基采取不合理的施工方案及處理措施， 會(huì)引起地基的不均勻沉降， 給臺(tái)身的整體結(jié)構(gòu)造成影響。

3.4 伸縮縫的設(shè)計(jì)

伸縮縫的設(shè)計(jì)沒有根據(jù)現(xiàn)實(shí)的環(huán)境或者設(shè)計(jì)要求， 或者在施工中根本沒有設(shè)伸縮縫， 或在工程完畢后設(shè)假的伸縮縫， 在荷載的反復(fù)作用下， 就會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則的裂縫。

3.5 滲水

臺(tái)帽質(zhì)量不符合要求或者防水措施沒有做好， 或由于橋涵使用年限的增加， 瀝青油氈有老化現(xiàn)象， 導(dǎo)致滲水， 造成臺(tái)身內(nèi)部結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。

4. 防止環(huán)向裂縫的措施

環(huán)向裂縫一般出現(xiàn)在橋涵墻體拆模后， 通常由于多系底板與墻體分次灌注混凝土造成的。由于先灌的底板已經(jīng)收縮， 而后灌的墻體收縮時(shí)則受到底板的約束而開裂； 如果墻體混凝土產(chǎn)生的水化熱較大時(shí)， 則促成與底板的溫差增大更易造成墻體的裂縫出現(xiàn)。為防止墻體的收縮裂縫， 首先在設(shè)計(jì)箱涵時(shí)應(yīng)考慮混凝土收縮而產(chǎn)生的附加內(nèi)力， 如增設(shè)溫度鋼筋等。更為重要的是在施工中應(yīng)做到：（l）混凝土的密實(shí)度， 水量的控制要嚴(yán)格按照要求來做。搗固時(shí)除用振搗器外， 在角隅及鋼筋較密處還用插釬搗實(shí)。總之要做到盡可能提高混凝土的灌注質(zhì)量。（2）精心養(yǎng)生， 及時(shí)澆水， 蒸汽養(yǎng)生升溫合降溫，每小時(shí)控制在5 ℃左右， 不可太快。養(yǎng)生的恒溫控制在30 一40 ℃ ， 使混凝土內(nèi)部蓄熱溫度接近， 以消除內(nèi)外溫差的影響。（3）低溫人模。冬季一般控制在5 一7 ℃人模， 灌注后應(yīng)注意抑制混凝土中水化熱的增長(zhǎng)速度， 在24 h 內(nèi)部預(yù)加溫。夏季高溫時(shí)， 可預(yù)冷骨料， 如用地下水沖洗碎石， 使用水化熱較低的水泥， 以及加冷拌合或夜間氣溫低時(shí)施工等。（4）保證水泥具有穩(wěn)定的性質(zhì)， 要盡量采用同一個(gè)廠， 同牌號(hào)， 同時(shí)期出廠的水泥。漿砌片（塊）石橋涵臺(tái)病害防治辦法通過以上對(duì)漿砌片（塊）石橋涵臺(tái)病害成因的分析，結(jié)合病害產(chǎn)生的特點(diǎn)和對(duì)墻體造成的危害，為減少病害的影響，必須從加強(qiáng)臺(tái)身自身整體強(qiáng)度入手，即填充橋臺(tái)的內(nèi)部空隙，使其粘結(jié)成一個(gè)整體，從而加強(qiáng)其整體強(qiáng)度。

5 小孔注漿施工技術(shù)

5.1 施工材料

采用信譽(yù)好、產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)的正規(guī)企業(yè)生產(chǎn)的P.O42.5#水泥及飲用水。

5.2 施工設(shè)備

施工需要的主要設(shè)備有： 28型風(fēng)槍、壓力注漿機(jī)2臺(tái)、150L灰漿攪拌機(jī)2臺(tái)、20kW發(fā)電機(jī)2臺(tái)、W-315型3m3空壓機(jī)。

5.3橋涵裂縫處理

在箱涵內(nèi)沿墻（頂）表面裂縫處鑿成20 ～ xl s m m的V 型槽口。沿縫長(zhǎng)每隔0一1.0 m 預(yù)留一處壓漿管口。用環(huán)氧樹脂涂抹槽口一層。用環(huán)氧樹脂砂漿封閉槽口。自下而上從壓漿管口向縫內(nèi)壓人水泥漿或樹脂水泥漿。這也是垂直地應(yīng)力大于水平地應(yīng)力的結(jié)果。

結(jié)論

漿砌片（塊）石橋涵臺(tái)病害的預(yù)防和加固分析對(duì)于橋梁的修建、加固、維護(hù)具有非常重要的意義。我們應(yīng)該將小孔注漿技術(shù)充分的加以認(rèn)識(shí)和運(yùn)用，使橋涵的施工更加方便、成本更加低廉、使用的年限更加久遠(yuǎn)。這樣我國(guó)的交通事業(yè)才會(huì)穩(wěn)健的取得進(jìn)步和發(fā)展。

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