摘要:目前,我国交通运输系统日益完善,高速公路桥梁建设数量不断增多。然而,高速公路桥梁在其建设与运营过程中出现一系列的病害,这些问题影响着高速公路运营质量的提高,甚至对社会公众的生命财产安全造成了影响。基于此,高速公路参建方与管理方需要协同合作,对病害的成因进行分析,并制定有效措施予以处理,进而提高高速公路的整体性运营水平。
关键词:高速公路;公路桥梁;桥梁病害;病害成因;防治措施
引言
我国经济水平稳步提升,交通承载的压力逐渐增大,运输车辆普遍存在超限超载的情况,桥梁设计与建设过程中必须全面考虑,使桥梁有能力承受重车荷载,避免发生疲劳破坏。因此,需要对高速公路桥梁病害展开研究,分析其病害种类、产生原因,并给出针对性的防治措施,以此保障桥梁的可持续使用。
1高速公路桥梁的常见病害
1.1桥面系病害
桥面系病害主要可分为两大部分:桥面铺装层病害与伸缩缝病害。其中桥面铺装层病害是指由于早期修建的高速公路的沥青铺装层比较薄又或者是因为施工质量较差,在重载交通的反复作用下,使得桥面的铺装沥青混凝土骨料逐步失掉粘性,导致桥面出现坑槽,并同时在重冲击力下,加剧了对桥面铺装的破坏程度,导致桥面铺装钢筋出现锈蚀。梁端与墩台同样受到了雨水的腐蚀,从而进一步降低了结构的耐久性,严重的甚至会埋下安全隐患。而伸缩缝病害则是指由于施工质量得不到保障,长时间的荷载冲击和磨损,就会使得伸缩缝锚固混凝土和沥青铺装间的刚度变化加大,进而造成伸缩缝失去原本的功能,甚至会破坏行车的舒适度,严重影响到桥梁结构的安全性与耐久性。
1.2地基不均匀沉降
地基不均匀沉降通常会引起高速公路桥梁破坏,如锥坡与翼墙的滑动、下沉、开裂等、毛石墩台的贯通缝等。这些病害严重时会波及整个高速公路桥梁的地基与桥面,然后使得高速公路桥梁的整体稳定性降低,其危害性不言而喻。
1.3橡胶伸缩缝过早破坏
橡胶伸缩缝装置并没有很高的刚度,同时在强度方面也比较有限。其中锚固系统中存在很多焊点,对整体质量会产生不同程度的影响,而使这些锚固点容易发生松动。两侧锚固区混凝土不能过窄,这样角钢会易松动甚至断裂,混凝土浇筑不密实的情况下会降低其强度。伸缩缝接头的环氧树脂砂浆要避免出现脱落和断损,同时表面坚硬物受到挤压会导致橡胶板变形。
1.4梁端头局部破损
高速公路桥梁梁端头局部发生破损主要是由于填缝材料老化或者没有使用填缝材料造成雨水的渗漏,进而使得钢筋发生锈蚀,而钢筋发生锈蚀以后其体积会不断膨胀,进而对钢筋周围的混凝土产生张力,导致混凝土发生开裂和破损。混凝土发生开裂以后化冰盐与雨水进入混凝土裂缝就更加容易,如此便形成了恶性循环,加速了钢筋的锈蚀与受冻融破坏的程度,最终使得病害更加严重。
1.5桥头跳车
高速公路桥头不平导致跳车,产生原因为路面不平、表面凹陷、路基出现沉降等,车辆在桥头通过的过程中会形成剧烈颠簸。导致这种情况发生的根本原因是由于路桥结构,而其中刚度对其所产生的影响最为明显,路基与路桥施工不同步,压实度没有达到相应的标准,在重载车辆的重压下会出现压缩,造成路面下陷。
2高速公路桥梁常见病还的防治与处理措施
2.1桥面铺装沥青混凝土防治养护措施
对照上述高速公路桥梁病害的原因分析与主要表现形式,可以初步从它的安全性、耐久性以及实用性等三个方面作为出发点,主要考虑工程技术的经济指标、各项预防性养护与维修加固方案的经济评价等,为获取最大的经济效益。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆最初,应该使用铁刷等专用工具将桥面的垃圾清除干净,其次是将桥面上的横坡与坑槽进行打磨,为保持桥面的平整;再次,严格控制好混凝土的原材料,重点是针对碾压的温度与机械的使用,争取尽可能的提高沥青混凝土的压实度;然后,需要合理处理好桥面水泥混凝土的配比设计,并将抗渗设计指标列入其中;最后,还应当严格控制混凝土的坍落度,为确保其具备较高的强度。
2.2地基不均匀沉降的治理措施
首先需要加桩加固。通常采用在桥台外围、沉井基础内、桥墩上下游等位置进行加桩,加桩的主要方法包括钻孔桩加固、旋喷桩加固、预制混凝土桩加固以及钢管桩加固等。其次,防治地基不均匀沉降的对策还包括顶推加固。该方法主要在有缺陷的桥墩、台与桩基等外围进行钢筋混凝土浇筑,从而形成一种混凝土箍套,进而提高桩基的安全性与稳固性。
2.3橡胶伸缩缝过早破坏的防治措施
对于施工工艺要持慎重的态度,实施有效管理和控制,保证整体的密实度和平整度,同时还要保证其强度。在对固定螺栓实施焊接时,要避免将混凝土烧坏。此外,伸缩缝之间的空隙要符合相关要求和标准,设计过程中要对结构有充分的考虑,并且结合地区实际情况来测算伸缩量,从而确定伸缩缝。重视平时养护工作,对杂物及时实施清理,确保伸缩缝不被阻塞,并且对易损坏的角钢和螺栓进行处理,加固松动螺母。如果橡胶板出现损坏,要找到原因并进行修正,避免出现结构性损伤。
2.4梁端头局部破损的治理措施
在对桥梁端头的局部破损情况进行维修,需要将伸缩缝两边各宽约0.4m范围内的铺装层混凝土进行凿除,并用高压水枪进行清洗,保证缝隙中的清洁。随后需要用“优止水”进行反复涂刷,对原预埋螺栓锚筋与露出桥面的钢筋进行处理。其次,需要对伸缩缝进行防水处理,方法主要包括防水胶面漆灌缝、水盾防水胶底漆涂刷、填充泡沫塑料嵌条等。
2.5桥头跳车预防和处理措施
首先,加强对桥梁质量的管理,可以确保地基的牢固性和稳定性,并在地表种植植物,使土层更加致密。在进行填筑之前,需要对照图纸,严格控制基底承载力,对与设计不符的及时联系相关单位进行变更,避免出现严重的沉降差异。在桥头陆地的排水方面也要给予高度重视,积极做好各种防护工作,对桥头搭板要合理设置并进行精确测量,根据图纸选择合适的伸缩缝技术。台背填料方面尽量选择透水性强的材料,如炉渣、粉煤灰等,并且用水泥稳定土作填料。其次,针对桥梁跳车的处理办法,若跳车并不是非常严重,其凹深在4cm内,桥头路基损毁情况也不是非常严重,对此可以采用沥青混凝土实施修补并找平。对跳车较重的情况下,通常凹深较大,桥头旧基层被破坏,需要用刚性或者半刚性的基层采用沥青混凝土重新铺设。桥头路面基层未破坏且整体范围下沉较大,再加上由于桥头路基地基软弱造成的情况,应用钢花管注浆对基底进行加固并找平。如果是由于水导致的基础掏空,要找到问题根源,而后对基层和面层实施处理。
2.6桥梁下部结构加固手段
高速公路桥梁工程下部结构的病害通常是由于下部结构不稳引发的,因而需要对桥梁下部结构进行加固。主要措施在于以下几方面:第一,在桥梁基础上进行加固,加固之前需要弥补病害造成的破损,如果由于桥梁埋置太浅或者承载力不足,需要扩大新加固连接的钢筋。第二,加固加设桩基时,需要实施增加钻孔和预制桩的方式使承台的作用得以充分发挥。第三,墩柱的抗弯能力薄弱,因而可以采用增设混凝土套管和约束预应力钢绞线的方式对墩柱进行加固处理。第四,针对墩台移动、倾斜等现象,可以对台背填土进行更换,或者修筑挡土墙,以降低台背面的压力。
结语
高速公路桥梁病害严重影响了其正常使用,也制约了国家、社会的经济发展和进步。由此,为了进一步构建和谐发展的社会,积极推动经济快速发展,需要认真分析导致高速公路桥梁病害产生的各种因素,采取针对性的质量控制措施,从而实现有效的高速公路病害防治,以此为社会的发展做贡献。
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论文作者:王少崇, 尹天明
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/3/14
标签:病害论文; 桥梁论文; 伸缩缝论文; 桥面论文; 高速公路论文; 混凝土论文; 桥头论文; 《基层建设》2017年第35期论文;