淺析橋梁的常見病害及養(yǎng)護方法

張明宇

(黑龍江省交投公路建設投資有限公司,黑龍江 150000)

1 引 言

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,交通運輸業(yè)也隨之迅猛發(fā)展,交通運輸業(yè)的發(fā)展促進了城市建設及經(jīng)濟的增長。尤其是在我國改革開放后,交通運輸業(yè)有了長足的發(fā)展,交通基礎設施也隨之迅猛發(fā)展,橋梁作為交通運輸業(yè)的重要基礎設施,其作用是十分重要的。橋梁是道路工程的體現(xiàn)和重要標志,它為人們提供了一種方便、快捷、舒適、美觀、安全的交通環(huán)境,同樣也是我國道路空間結構布局的重要組成部分。然而,由于施工工藝、環(huán)境和人為因素影響,我國部分公路橋梁出現(xiàn)了不同程度的病害問題,如裂縫、橋面破損等,這些病害不但影響橋梁結構的使用功能和安全性,而且降低了橋梁使用壽命和經(jīng)濟效益。因此,對于公路橋梁常見病害及成因進行分析研究具有十分重要意義。

2 橋梁常見病害及其成因分析

橋梁出現(xiàn)病害主要有以下幾個方面。

(1)基礎基礎沉降變形導致的梁體開裂。由于基礎不均勻沉降引起梁體開裂,一般發(fā)生在橋墩、臺帽和基礎連接處等部位,這種病害的出現(xiàn),不僅會導致梁體開裂,而且還會導致梁體不均勻變形,從而使橋梁承載力下降。

(2)墩臺裂縫、基礎裂縫以及基礎與上部結構之間的連接裂縫等。墩臺裂縫出現(xiàn)在墩臺與上部結構之間的連接部位,是由于支座安裝不正確或者支座存在老化、破損等問題造成的,同時也是由溫度變化引起的;基礎與上部結構之間的連接裂縫是由于基礎不均勻沉降或者墩臺變形等原因造成的,當這種病害出現(xiàn)后,不僅會導致橋梁承載力下降,還會出現(xiàn)梁體開裂問題。

(3)梁體表面出現(xiàn)病害。梁體表面出現(xiàn)病害主要有表面掉皮、起砂和開裂等。這些病害會導致橋梁承載力下降,影響橋梁使用壽命;

(4)梁體與橋墩之間的連接部位出現(xiàn)裂縫。橋梁與橋墩連接部位產(chǎn)生裂縫是由于墩臺沉降不均勻或者溫度變化等原因造成的,這些病害會使橋梁承載力下降。

2.1 基礎基礎沉降變形導致的梁體開裂

基礎基礎沉降變形主要是由于基礎發(fā)生不均勻沉降引起的,當這種病害發(fā)生后,不僅會導致梁體開裂,而且還會導致橋臺和橋墩產(chǎn)生開裂、傾斜等病害,影響橋梁整體的穩(wěn)定性。

基礎不均勻沉降產(chǎn)生的梁體開裂。基礎不均勻沉降是由于橋墩、臺帽和基礎連接處等部位發(fā)生沉降變形引起的,當這些部位出現(xiàn)沉降變形后,就會導致橋梁整體出現(xiàn)開裂、傾斜等病害。橋梁墩臺與基礎連接處出現(xiàn)的裂縫一般發(fā)生在基礎和墩臺連接處,這種病害是由于墩臺和基礎連接處出現(xiàn)不均勻沉降造成的。當這種病害發(fā)生后,就會導致橋墩與基礎連接處出現(xiàn)裂縫,這些裂縫不僅會使梁體開裂,而且還會導致橋梁結構出現(xiàn)破壞。

基礎不均勻沉降引起的橋臺和橋墩裂縫一般發(fā)生在墩臺與上部結構之間的連接部位,這種病害的出現(xiàn)不僅會導致墩臺開裂、傾斜等病害,而且還會導致橋臺和橋墩之間的連接部位出現(xiàn)裂縫。

2.2 墩臺裂縫、基礎裂縫以及基礎與上部結構之間的連接裂縫

(1)墩臺裂縫。墩臺裂縫主要發(fā)生在橋梁與橋墩連接部位,產(chǎn)生的原因主要是由于墩臺出現(xiàn)不均勻沉降、變形、施工不規(guī)范等問題,導致支座安裝不正確或者支座存在老化、破損等問題。同時,墩臺在施工過程中沒有合理設置沉降縫,也會導致橋梁與橋墩連接部位出現(xiàn)裂縫。當墩臺出現(xiàn)沉降變形問題時,會導致橋梁上部結構受力不均勻,從而引起橋梁裂縫問題。

(2)基礎裂縫。基礎裂縫產(chǎn)生的原因主要是由于基礎不均勻沉降造成的,主要包括以下幾個方面:首先是基礎強度不足導致基礎發(fā)生沉降變形;其次是施工過程中基礎發(fā)生不均勻沉降,從而導致橋梁下部結構出現(xiàn)變形,進而出現(xiàn)橋梁與橋墩連接部位裂縫問題。基礎與上部結構之間的連接裂縫主要是由于基礎不均勻沉降或者墩臺變形造成的,這種病害一般發(fā)生在墩臺與梁體連接部位,同時也會發(fā)生在主梁和橋面板連接部位。當墩臺出現(xiàn)變形時,會導致橋梁與墩臺之間出現(xiàn)裂縫;當主梁和橋面板連接部位出現(xiàn)裂縫后,會導致主梁和橋面板之間出現(xiàn)變形,進而導致主梁和橋面板之間出現(xiàn)裂縫。

(3)墩臺沉降。墩臺沉降是由于橋梁基礎與墩臺之間不均勻沉降造成的,主要包括以下幾個方面:首先是橋墩基礎和臺帽之間不均勻沉降;其次是主梁和橋面板之間的不均勻沉降。

2.3 梁體表面病害

(1)表面掉皮病害

橋梁表面掉皮主要是由于混凝土的強度低、徐變大,從而引起的梁體表面脫落。混凝土的強度低主要是由于混凝土的水灰比大,施工過程中加入了水泥粉煤灰等外加劑,使混凝土的水灰比增大;混凝土的徐變大主要是由于混凝土硬化過程中,混凝土內部的自由水被帶到表面,從而導致水分蒸發(fā)后出現(xiàn)收縮,從而引起梁體表面掉皮。

(2)起砂病害

橋梁表面起砂主要是由于溫度變化或者澆筑過程中,鋼筋發(fā)生銹蝕,使鋼筋與混凝土結合面被破壞造成的。由于這種病害發(fā)生在梁體的混凝土結構上,所以通常被稱為“鋼筋銹蝕”。這種病害出現(xiàn)后,會使橋梁承載力下降,甚至會影響橋梁結構安全。

(3)開裂病害

橋梁表面開裂主要是由于混凝土強度不夠、養(yǎng)護不及時等原因造成的,當裂縫出現(xiàn)后,會導致梁體表面出現(xiàn)麻點、起砂等病害。

3 公路橋梁常見病害的防治措施

(1)做好橋梁結構的耐久性設計工作,尤其是對鋼筋混凝土結構和預應力混凝土結構的耐久性進行設計。要對鋼筋混凝土結構進行合理設計,采用符合規(guī)定的混凝土材料,提高混凝土的強度和抗?jié)B性能,減少因混凝土收縮和徐變而導致裂縫的產(chǎn)生;對預應力混凝土結構進行合理設計,確保其強度和剛度符合要求,盡量減少由于溫度變化而導致預應力損失,保證其工作性能。

(2)建立完善的橋梁檢測制度。定期對公路橋梁進行檢查,發(fā)現(xiàn)橋梁存在病害要及時采取措施處理。要針對不同種類的橋梁病害采取相應的處理措施。例如對鋼筋銹蝕引起的裂縫應及時修復;對混凝土強度不足、碳化引起的裂縫應及時修補;對于支座破壞等問題要及時修復。同時還要做好養(yǎng)護工作,制定詳細的養(yǎng)護方案,安排養(yǎng)護人員進行檢查,及時發(fā)現(xiàn)并解決病害問題,提高橋梁使用壽命。

(3)提高公路橋梁施工質量,嚴格控制施工進度和質量。施工單位要嚴格按照設計圖紙和施工規(guī)范進行施工。在施工過程中要加強質量管理,做好現(xiàn)場監(jiān)督和技術指導工作。同時要制定科學合理的進度計劃,并嚴格按照計劃執(zhí)行;做好材料把關工作,確保材料符合設計要求和規(guī)范標準;提高施工人員素質水平和安全意識;加強對質量的監(jiān)管力度[1]。

(4)加強公路橋梁日常維護工作。應建立公路橋梁養(yǎng)護管理系統(tǒng),完善相關規(guī)章制度。此外還要定期組織人員對公路橋梁進行養(yǎng)護工作,并配備專業(yè)技術人員進行指導;同時還要積極開展宣傳教育工作,提高全社會對公路橋梁養(yǎng)護管理工作的認識和理解程度[3]。

3.5 橋梁結構設計方面

橋梁結構設計是對橋梁的受力性能和使用性能進行設計,而橋梁結構設計是針對具體橋梁實際情況而進行的,所以在橋梁結構設計過程中應考慮以下幾個方面。

(1)重視結構計算理論研究。隨著科技的不斷進步,人們對橋梁結構設計的要求也在不斷提高,所以在進行橋梁結構設計時,要充分考慮計算理論的發(fā)展情況。要想使橋梁結構設計更加合理和科學,就必須重視計算理論研究,并結合具體實際情況進行合理應用。這樣不僅可以使橋梁結構設計更加合理,同時還可以有效降低由于設計失誤而引起的病害問題。

(2)重視耐久性設計。耐久性是影響橋梁使用壽命的重要因素之一,因此在進行橋梁結構設計時要重視耐久性設計。在進行橋梁結構設計時,要根據(jù)實際情況進行合理優(yōu)化和調整,確保其耐久性符合要求。此外還要定期對橋梁進行檢查和維修工作,確保其耐久性能夠滿足實際需要。

(3)重視荷載試驗工作。荷載試驗是檢驗公路橋梁強度、剛度以及穩(wěn)定性等性能的重要方法和手段。因此在進行公路橋梁結構設計時,要充分重視荷載試驗工作。此外在進行荷載試驗時要確保荷載試驗設備、環(huán)境以及人員等符合相關要求,同時還要遵循相關規(guī)范和標準進行荷載試驗。

在進行公路橋梁結構設計時,要充分考慮到抗震性能的影響因素,盡量選擇抗震性能好的材料和構造形式,從而有效提高公路橋梁的抗震能力。

3.6 施工質量方面

(1)針對橋梁伸縮縫變形、錯位及脫落等問題,要制定出詳細的維修方案,并嚴格按照維修方案進行施工。如果出現(xiàn)上述問題,應及時采取措施對其進行修補。在橋梁出現(xiàn)裂縫后,要根據(jù)裂縫的嚴重程度選擇合適的處理方法,若裂縫不太嚴重則可對其進行簡單的修補,若裂縫較為嚴重則需采用預應力混凝土結構進行加固[3]。

(2)在橋梁工程施工過程中要嚴格控制原材料質量,確保原材料符合相關標準。在對原材料進行購買時應選擇信譽好、實力強的企業(yè)。同時還要對相關材料進行嚴格檢驗,確保材料符合標準和規(guī)定;另外還應加強對原材料的存放管理工作,避免因存放不當導致材料質量下降。

(3)在橋梁工程施工過程中要做好成品保護工作。在施工完畢后要將構件擺放整齊,同時還要防止車輛輪胎、鋼橋欄桿等對構件造成損壞;如果構件表面受到污染,應及時進行清洗;構件表面有劃痕時應及時對其進行修補,避免因雨水、冰雪等對構件造成腐蝕;同時還要做好混凝土的養(yǎng)護工作,保證其質量符合要求[4]。

3.7 養(yǎng)護管理方面

例如在制定公路橋梁養(yǎng)護計劃時,要明確公路橋梁養(yǎng)護計劃的編制要求、編制原則,以及養(yǎng)護計劃的審批程序等。同時還要建立科學合理的公路橋梁養(yǎng)護管理系統(tǒng),將公路橋梁管理工作納入其中,并且還要及時更新相關規(guī)章制度,為公路橋梁養(yǎng)護管理工作提供制度保障[5]。

(1)加強對公路橋梁的日常檢查和檢查結果分析。在對公路橋梁進行日常檢查時要充分發(fā)揮專業(yè)技術人員的作用,并要采取科學合理的手段對公路橋梁進行檢測,及時發(fā)現(xiàn)病害問題并采取措施處理。同時還要做好記錄工作,為后期公路橋梁養(yǎng)護管理工作提供資料支撐。

(2)做好應急搶險工作。在公路橋梁出現(xiàn)病害問題時,要做好應急搶險工作,避免造成人員傷亡和財產(chǎn)損失。應制定詳細的應急搶險方案,并組織相關技術人員進行實施。在執(zhí)行應急搶險方案時要注意確保安全性和可行性,同時要確保措施落實到位、責任落實到人。一旦發(fā)現(xiàn)病害問題應立即進行處理,防止病害問題進一步惡化,為后續(xù)養(yǎng)護管理工作提供保障。

4 結束語

公路橋梁的養(yǎng)護與管理是一項長期而艱巨的工作,隨著我國公路橋梁建設的不斷發(fā)展,人們對公路橋梁的安全性和耐久性也提出了更高的要求,因此對公路橋梁的養(yǎng)護管理工作要引起高度重視,本文從公路橋梁常見病害及其成因進行分析,并提出了相應的養(yǎng)護方法,以期為今后公路橋梁的養(yǎng)護管理提供參考。