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摘要:市政道路橋梁結構病害是誘發交通事故的重要影響因素,直接威脅到了行人與車輛的安全。因此,必須認真研究市政道路橋梁結構病害成因,來應用更為有效地市政道路橋梁加固技術來不斷地提高其安全性能,從而來保證交通正常運行。本文對市政道路橋梁結構加固方法進行了探討。
關鍵詞:市政道路橋梁;結構;加固;方法
市政道路橋梁的建設關系到我國基礎設施建設工程的順利實施,關系到我國國計民生的建設,關系到我國經濟的不斷發展,關系到我國經濟的均衡發展等諸多方面,所以市政道路橋梁建設在我國建設中起到重要的作用。由于我國市政道路橋梁建設缺乏道路維護意識,同時又忽略了施工前的設計工作,所以市政道路橋梁建設中極易出現結構病害。所以加強對市政道路橋梁建設結構危害的研究,科學的展開市政道路橋梁建設的施工,注意保養與維護,保證市政道路橋梁施工的質量至關重要。
一、常見的市政道路橋梁結構病害
1、橋面鋪裝破壞
由于車輛長期在橋面行駛,再加上車輛超載等問題的作用下,橋梁在沒到使用年限的時候就出現了很多的病害,如橋面出現裂痕、凹凸不平等疲勞破壞特征。橋面鋪裝的損害在我國的影響是非常嚴重的,以往我國所建設的橋梁頻繁出現問題,但近幾年來國內建設的大型橋梁在剛剛投入使用幾年就出現了橋面鋪裝損壞的現象。
2、橋頭跳車
橋頭跳車主要指的就是橋梁在使用一段時間后,都會存在后臺填土下沉的現象。汽車在行駛到橋頭位置時會由于跳車產生劇烈的沖擊感,不僅降低了行車的安全性,還大大提高了汽車損壞的故障率,并且會對橋梁其他部位產生不利的影響。
3、混凝土開裂
混凝土拱橋在使用中會經常出現混凝土開裂現象。根據開裂位置可以將混凝土開裂分為主梁頂開裂、腹板開裂、齒板開裂、預應力錨頭開裂;按照開裂的成因可以將其分為結構裂縫和非結構裂縫。結構裂縫主要是指混凝土所受的拉力遠遠超過了其所能承受的最大拉力,橋就會隨著拉力的變化不斷向外擴張,造成裂縫。非結構裂縫主要是由于混凝土的自身收縮進而溫差的變化,由于橋體變形受到約束而產生的裂縫。
4、鋼筋銹蝕
(1)氯離子的進入
混凝土的高堿性溶液會對混凝土中的鋼筋進行保護,氯離子存在于外界,但它會通過擴散作用和毛細作用進入到桶內,混凝土內含量達到一定的值后,鋼筋就會被銹蝕,在大于一定值后,鋼筋的銹蝕速度和面積都會大大增加。氯離子銹蝕鋼筋需滿足一下幾個條件,鋼筋表面鈍化膜的損壞;有充足的氧氣;濕度適宜。
(2)碳化
空氣中的二氧化碳再擴散到混凝土內時會與水發生反應生成碳酸,碳酸再與水泥反應生成碳酸鈣,在流水的作用下碳酸鈣沉淀在混凝土內,這一過程被成為碳化。
5、橋梁附屬結構物的病害
(1)伸縮縫
伸縮縫主要都會安置在橋梁頂端或末端最不穩定的位置,橋面溫度的變化和行車頻率的變化下會不斷伸縮變形,在這種長時間的作用下,伸縮縫很容易被損壞,不僅僅會影響行車事故的發生,還會引起橋體滲水,使橋梁的主體結構被侵蝕。伸縮縫的病害主要包括防水材料的老化、接頭活動、硬件損害、伸縮縫進入異物、構造位置變形等。
(2)支座
支座在橋梁中主要起到的作用就是保證主橋梁結構的自由變形。但是支座進入硬物后,會對鋼板形成銹蝕,導致各個部件的脫落,嚴重影響了上部橋梁的伸縮變化。
二、市政道路橋梁病害形成的原因
1、設計問題
我國市政道路橋梁建設中存在的一個普遍性問題就是根據經驗進行施工,由政府部門或者建設企業劃定市政道路橋梁建設路線,由建筑工程展開施工,從而忽略了橋梁設計的重要性。根據經營性的施工方法進行施工,沒有實地考察、根據實際情況,設計出最適合的施工方案,是市政道路橋梁建設的致命傷。由于每個地區的地理位置不同、地址條件不同、交通需求不同等,市政道路橋梁建設的設計需求也不同,所以市政道路橋梁施工之前,要根據當地環境的需要和實際考察的結果,經過科學的、系統的分析,考慮未來環境變換的可能性,制定出合理的施工方案和設計圖。在條件允許的情況下,可以在施工之前進行實地試驗作為設計驗證。
2、施工質量影響
施工質量是整個市政道路橋梁建設質量的保證,只有嚴格按照設計圖展開施工,按照施工方案進行工作,按照施工技術要求完成工作,才能保證市政道路橋梁建設的順利進行,保證市政道路橋梁建設達到質量標準,避免市政道路橋梁結構病害的產生。
3、外界因素的影響
市政道路橋梁要承擔的不僅僅是交通的壓力,地質環境的改變、天氣條件的改變、認為條件的改變等所帶來的壓力也是市政道路橋梁要承擔的壓力。例如:風吹日曬、雨雪天氣、洪水、滑坡等問題都是對市政道路橋梁質量的挑戰,都會導致橋梁病害的出現。
三、市政道路橋梁結構加固的方法
1、增加橋體縱梁
據相關調查實驗顯示,橋體縱梁增加后,橋梁的承載力可以提升四倍,這對于交通建設來說意義重大。在橋梁縱梁增加后,橋體也會被擴大,在達到一定的跨度后,就會提升橋體自身的載重力,這樣對橋梁結構就會有一定的加固作用。
2、擴大路橋面積
由于現代化進程的推進和發展要求,市政道路橋梁體積或者構造越來越大,這對市政道路橋梁建設施工質量提出了更高的要求,但也提高了市政道路橋梁的承載量和荷載能力。需要注意的是,市政道路橋梁面積的增加會給其零部件增加負擔,所以要十分注意施工方案的實施和具體的操作。要想在擴大市政道路橋梁面積的同時保障證其質量,可以增加市政道路橋梁主體鋼筋數量,以保證路橋的承載力。
3、完善市政道路橋梁結構
在我國早期的市政道路橋梁建設項目中,很多施工技術和設計理念還不夠完善,并且存在明顯的漏洞和質量問題,這也導致我國很多市政道路橋梁后期使用過程中,需要對其進行反復的修繕,增加了后期維護費用。對此,設計師應該吸取前人的教訓,針對我國的地質情況和交通特征調整和設計道路路橋結構。
4、施加外部應力
這種施工技術的針對對象是橋梁的預應力,具體的施工方法是,對橋梁的部分構件增加原始的預應力。這樣不僅可以減輕橋梁自身的重力,還可以提高其穩定度和強度。另外,還可以避免橋梁表面出現裂縫。
5、粘結外部結構
在市政道路橋梁的施工過程中,粘結外部結構的應用范圍較廣,幾乎所有市政道路橋梁類型都適用,都可以運用這種加固技術對市政道路橋梁的外部進行粘合,以提高市政道路橋梁的強度和承載力,并且可以讓市政道路橋梁的每個結構都充分融合和相互作用,從而保證整體結構的穩定性。
6、路橋裂縫的修補
(1)表面噴涂
表面噴涂是指用水泥等粘合度較強的材料涂在裂縫上,以修復裂縫,并對路橋形成保護作用。在進行噴涂裂縫之前,要將裂縫表面的灰塵或者雜物清理干凈,在表層雜質都去除后,再將對路橋裂縫進行噴涂。
(2)表面處理
在修復路橋裂縫的過程中,面對細小的裂縫,可以先對其表面進行處理。這樣做的優勢是操作起來方便簡單。但是,需要再利用其他防水材料對裂縫進行填補,并且要使用具有伸縮性的材料。
(3)注漿
注漿是指用水泥或者樹脂等材料增加路橋使用的穩定性和耐久度,同時也提高路橋表面的防水能力。使用的材料一般為環氧樹脂材料,也可以
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