高速公路桥梁上部结构病害成因及养护对策分析论文_王广强1,王冠凯2

高速公路桥梁上部结构病害成因及养护对策分析论文_王广强1,王冠凯2

1.水发规划设计有限公司 山东济南 250000;2.中国矿业大学 江苏徐州 221000

摘要:在高速公路桥梁养护检查过程中,发现服役中的混凝土桥梁由于建设和使用等方面的因素,上部结构存在不同程度的病害及损伤。全面了解和掌握桥梁的缺陷和损伤情况,及时对每种病害采取不同的养护措施,对桥梁使用功能的发挥和行车安全具有十分重要的意义。基于此,以下对高速公路桥梁上部结构病害成因及养护对策进行了探讨,以供参考。

关键词:高速公路桥梁;上部结构病害;养护对策;分析

引言

高速公路是人民群众近途出行的主要途径,人们在高速公路上行驶,车辆速度较一般公路车辆速度快,因此,高速公路上发生交通事故具有较高的致死率。在高速公路桥梁工程建设、施工以及使用的过程中,会存在一些问题,这些问题从根本上威胁了人民群众的生命安全,对高速公路桥梁常见病害进行分析和总结,提出相应的维修养护对策十分有必要。

1高速公路桥梁上部结构病害

1.1横向裂缝病害

横向裂缝在钢筋混凝土板梁中发生几率较大,并随时间的增加而逐渐发展。这种类型的裂缝多见于板梁跨中区域,通常大范围集中出现,裂缝的数量及宽度逐渐增加,使板梁刚度逐渐降低,且这种裂缝常伴有渗水及钙化等病害发生。

1.2板(梁)底渗水、泛白

空心板板底渗水碱蚀泛白大都是由于梁体空心中存水引起,主要原因有:(1)梁体设置排水孔的位置不是最低处或未设排水孔,雨水进入后不能及时排出,由于水泥混凝土具有一定的透水性,梁体内存水慢慢由水泥混凝土慢慢渗透至体外,出现泛白现象。部分桥涵为普通钢筋混凝土结构,在运营时板底会产生细微横向裂缝,此时梁体内水从裂缝中渗出,导致板底出现泛白现象[2]。(2)部分桥面排水不畅,加之防水混凝土破损,导致雨水、雪水向下渗透。另外,冬季使用的融雪剂也会随雪水渗入,对结构造成腐蚀。

1.3连续桥面裂缝病害

考虑到施工的便利性及行车的安全性和舒适度,公路桥梁施工中常使用连续桥面。连续桥面仅传递横向载荷,因此连续桥面常发生横向裂缝病害,进而产生坑洞,经过密集车流的不断作用,这类病害逐渐扩大,使得连续桥面结构在实际工程应用中受到一定的限制。连续桥面病害同样会引起很多次生病害。

1.4板底刮痕

板底刮痕原因有:(1)车辆超高,部分司机为了谋取更大的利润,非法超高、超载运输,甚至私自改造车辆,加高车辆的装货箱,导致车辆高于设计允许高度;(2)被交道路养护清理不及时,部分被交道路运输沙石等材料的货车居多,洒落在道路上的沙石等材料不及时清理,造成路面标高越来越高,最终导致发生车辆撞击桥梁的现象。

2桥梁上部结构改造与防治

2.1加大截面和配筋加固法

当主梁的刚度、强度、稳定性、以及耐久性不满足要求时,可以采用加大结构截面并配筋来加固,此方法多用于梁板桥的加固,其主要目的是增加梁和板底的主筋和截面。

2.2板底刮痕对策

(1)对于被交道路级别较低的通道、涵洞等,属于偶然性撞击,梁体损害不重的情况,可以通过环氧混凝土修补缺损,粘贴钢板、碳纤维布等进行补强等措施治理,并加设限高门架,或设置限高标志牌;(2)对于净高不足的桥梁,如下穿道路为二级以上公路,超高车辆撞击桥梁的概率较大。梁体损伤严重的,需对梁体维修加固,必要时予以更换,但要想从根本上防止撞击事件,还需要下挖被交路,将净高加大。对于净高不足,但尚未发生撞击的桥梁,也应尽快改善桥梁净高,防止车辆撞击对桥梁造成损伤。

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2.3桥面补强法

即在桥面(旧混凝土或者钢筋混凝土面板)上加铺一层混凝土或者钢筋混凝土层对桥面进行加固。可用的材料有钢纤维混凝土、钢筋混凝土、钢筋网混凝土,而使用最多的是钢筋混凝土结构,补强层不仅可以修补桥面裂缝,还可以梁板的高度,提高上部结构的整体刚度,提高桥梁结构的承载力。但在加铺之前应对旧桥面进行凿毛,并喷水润湿,并采取植筋的方式,使得新旧桥面可以协同受力。

3高速公路桥梁养护管理的措施

3.1建立系统化养护体系,禁止公路桥梁超载

对桥梁承载力的影响最严重的是车辆的超载问题,车辆超载会导致桥梁的使用性能出现严重的问题。首先,将会导致桥梁承载力产生很大的影响,最后会导致桥梁的预应力的跨度增高,在超负荷最大的时候会破坏桥体的构造,另外一方面,车辆超载将会造成桥梁的内部构造发生很大变形情况,而且还不能修复到原来的结构,从而致使桥梁的整体结构遭到破坏并大大缩减了桥体的使用寿命,在最严重的情况下还有可能导致危险交通事故的发生。因此,在施工的过程中要考虑到这些影响的因素,采用最合理优化的桥梁结构施工方案,进而来预防事故的发生,并且采取标准的养护措施从多方位去维护桥体的耐用性和稳固性。

3.2公路桥梁上部病害维修养护对策

公路桥梁上部病害需要引起从业者的高度重视,需要从业者针对具体的病害位置和情况采取具体的维修养护措施。比如,发生空心板外部腐蚀,并且内部有水源进入的时候,要求维修养护人员采取钻孔防水的措施。目的在于保证空心板的内部不被水侵蚀,并且在后期养护管理的过程中,工作人员需要特别做好相关的排水工作。若公路桥梁箱体产生极大裂缝,则必须要及时开展灌浆工作,对所有裂缝实施灌浆处理。若裂缝宽度明显宽于相关规定标准,则必须要采取碳纤维粘贴加固。若高速公路桥梁桥面沥青大片脱落或产生蜂窝状裂孔,则必须要扒除公路桥梁中原有沥青材料,铺设新的沥青。若主梁以及腹板存在细小裂缝,则必须要运用环氧混凝土实施修补养护,促使原本已有的混凝土能够与新的混凝土实现良好的结合。在实施病害维修养护的过程中,不管公路桥梁出现什么病害,都必须要遵循具体问题具体分析的重要原则。

3.3公路桥梁养护工作的科学性

科学管理是公路桥梁养护的关键因素。在传统模式下,我们应该改变“强调建设、忽略维护”的理念,实施新的养护管理模式,将生产发展与养护管理相结合,引入市场经济竞争模式,实行承包制度,这样养护可以转化为分摊养护、分段养护和统一的集中养护,还可以针对公路桥梁的具体情况进行特殊养护,从而延长公路桥梁的使用寿命。树立正确的公路桥梁养护管理思想,坚持经济效益和社会效益相统一的原则,以社会效益第一,科学发展,注重管理,保证养护管理工作的正常开展。公路桥梁的建设也应“因地制宜”。中国的地区差距很大,每个地方的环境、土质、气候相差非常大,公路桥梁的施工需要根据各地不同的环境,进行不同的设计、施工、材料和技术,所以在进行养护工作之前,需要根据实际的情况来制定方案,科学的进行养护管理工作,只有这样才能保证养护工作能够顺利的开展。

结束语

混凝土桥梁上部结构的缺陷、损伤对桥梁的使用功能和行车安全有着直接的影响。养护过程中,要加强对桥梁上部结构的检查,及时掌握桥梁的缺陷和损伤情况,并对其进行科学客观的研究分析,采取行之有效的养护措施,在保证行车安全的前提下,使桥梁的使用功能得到充分发挥。

参考文献

[1]于洪兴,刘国慧.普通公路桥梁上部混凝土结构病害与维修加固方法研究[J].河北水利电力学院学报,2018(03):1-5+16.

[2]李勇,张新.高速公路桥梁常见病害及养护措施分析[J].工程建设与设计,2018(14):129-130.

[3]张国良.高速公路桥梁结构病害与加固措施[J].建材与装饰,2018(32):270-271.

[4]胡鹏.高速公路桥梁加固施工技术要点分析[J].城市建设理论研究(电子版),2018(19):123.

[5]王刚毅.高速公路桥梁结构病害与加固措施[J].绿色环保建材,2018(03):135.

论文作者:王广强1,王冠凯2

论文发表刊物:《防护工程》2019年20期

论文发表时间:2020/3/7

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