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高速公路桥梁荷载等级有限,一般使用的时间较久。在经济和交通事业都得到了迅猛发展的今天,高速公路桥梁在负载的承载上,出现了一些特点:交通量在逐渐增大;重型车辆在增多,超载情况相当严重;超限运输情况越来越多。所以,目前很多高速公路桥梁所承受的实际承载力已经导致了公路桥梁的破损和问题,亟需加固修整。旧桥的加固已经成为当前保证交通运输安全的重要任务。
1.施工前的准备工作控制
整个工程时由很多分部分项构成,它们是整体工程的基础。因此,必须控制各分项工程的质量。在对工程管理的技术人员中,其中可能有一些技术人员有相关经验,但是有一些可能以前并没接触过,这就需要我们监理人员严格控制好分项工程的开工关。
1.1仔细审查施工组织设计
施工组织设计是施工单位针对图纸设计制定的施工工艺和施工方法,是施工单位对项目建设管理的具体体现。也是监理工程师和监督单位管理的重要依据。所以监理工程师必须认真审查施工组织设计,检查确认其可行性和科学性。
1.2推广分项工程试验段制度
国内桥梁加固工程的相关施工技术比较复杂,因为我国的高速公路桥梁工程在1980s年代和1990s年代施工技术力量不强、监督机制也不够健全,因此,每一种类型的桥,甚至每一座桥所适用的加固方法也是不同的。再者,因为部分施工单位在桥梁加固方面的技术还不够成熟,技术人员的技术水平良莠不齐,在实际的施工质量和施工操作时存在较大的差距。因此,对于那些技术比较复杂,施工难度也比较大的分项工程,必须要事前进行试验,尽早发现问题,及时解决。
1.3严格审核安全和文明等施工材料
施工作业必须要在确保安全的前提下,才能顺利完成,安全生产是建筑工程建设的重要内容,也是桥梁加固施工始终需要强调的问题,做好施工生产的安全管理既是监理人员的责任。因此,监理人员应该在工程正式开始投入前,严格检查下列证件是否齐全:
检查各类安全生产文件、现场各分包单位的安全资质和证明文件是否齐全;施工单位提交的施工方案和施工组织设计中的安全技术措施是否妥当;工程施工现场的组织体系和人员配备是否安全;检查新工艺、新技术、新材料、新结构的使用安全技术方案及安全措施是否到位;核查工序交接的检查、分部、分项工程安全检查报告;审核并签署现场有关安全技术签证文件;还要对施工单位提交的环境保护和文明施工措施进行可行性分析,确保万无一失。
2.高速公路桥梁加固工程监理工作要点控制
高速公路桥梁加固工程的重点和要点就是:控制好关键工序和重点部位的质量,并在易出错的地方特别留意,以便确保整体质量。
2.1控制好相关材料的质量
2.1.1新型材料质量控制
公路桥梁加固工程不同于新建工程,加固维修工程中会用到大量的补强胶,所以必须严格控制结构补强胶的质量,如钢板胶、植筋胶、灌缝胶等,对于一些进口的产生要核查原产地的证明书、海关入口证明以及产品合格证等,并且予以严格核对,经过监理见证抽检合格后,方可进场。
2.1.2其他原材料的质量控制
严格控制材料进场关,严格核查材料,按规定分批次进行抽检试验,以质量第一为原则,对于不合格材料坚决不使用,并予以全数退场,并且应该严肃查处。
2.2桥梁加固施工时桥梁平面和高程控制
监理工程师严格控制新拼桥梁的平面,应该确保最终纵向和横向误差不大于20mm。
高程控制必须满足结构受力的需要,要求施工单位对原有桥梁标高必须进行复测。高程调整在支座垫石上调整到位,浇筑支座垫石前必须对旧桥进行高程复查,监理工程师检查无误方能准许施工单位浇筑支座垫石。
严格控制桥梁标高施工实测的部位对于空心板桥和L单跨≤25m的连续梁桥测量支点、跨中点:对于L单跨>25m的连续梁桥测量支点、跨中点和L的1/4跨点。
2.3加固承台、腹板的监理控制
目前很多桥梁都设计为连续刚构结构,因为上部体外预应力束的布置,导致上部结构自重增加较大,需要加宽承台,采用植筋工艺施工,主要涉及到的流程有:放线――钻孔――清孔――钢筋清理――锚固――成品保护――验收。监理人员在实际的监理过程中,要重点控制下列几项:
钻孔前除了了解原设计图纸的钢束及钢筋布置的基础外,还应重点采用钢筋探测仪准确探测钢筋和钢束的位置。根据实际探测结果可适当调整植入筋位置,以防在植筋、凿毛过程中对结构造成较大损伤。
钻孔时钻头不得晃动过大,以免造成倾斜或偏离设计位置。
钻孔时如果遇到钢筋,要命作业人员立即停止,在原钻位附近重新钻孔,且注意新孔与设计孔位置之间净距离要控制在2倍植筋直径内,与将要浇筑的混凝土构件外边距离要≥保护层厚度,而且注意废孔应用砂浆填满。
锚固用的钢筋必须重视做好除锈的清理。
插入钢筋前应做好插入深度的标记,插入钢筋全过程所用时间应小于粘结剂初凝时间,否则应清除粘结剂并重新进行清孔等工序。
插入钢筋后应按粘结剂的产品说明书进行静置养护,硬化后才可进行检验与投入使用。
对埋植好的钢筋应做好保护工作,以防在粘结剂固化时间内钢筋被摇摆或碰撞。
验收时,应检查钢筋的性能情况,并对粘结胶进行检查,控制钢筋的粘结能力,以便粘结达到强度后,方可进行下一步工序。
上述事项并不是监理人员监督过程的全部,但一定要严格控制这些细微的环节。所以,监理人员在工作中应把握好度,指导施工人员做好质量工作以减少返工和施工延误的几率。
2.4墩柱加固监理的质量控制
为了提高桥梁工作变化的截面承载能力,抑制裂缝新的发展,设计在薄壁墩裂缝范围内,采用灌注钢板条的加固方法。钢板条应该宽500mm,厚10mm,间距为10mm。该方法需要先在承台上搭设支架,钻孔植筋,然后在主墩上粘贴钢板并灌胶。灌注钢板条工艺在新建工程中使用较少,主要流程为:混凝土表面处理――钻孔植埋螺栓――安装钢板条――配制结构胶――封边――灌注――进行钢板条表面防腐处理。
在该项目监理过程中,现场施工工人操作容易出现错误,比如在钻孔植埋螺栓的工序上,施工工人不重视图纸,按个人经验操作,螺栓与灌钢板边缘的距离及钻孔孔深的控制随意,监理在检查中发现问题后,立即要求施工单位严格按设计图纸操作,螺栓距灌钢板边缘的距离应控制在5~10cm之间。及时纠正这些错误,才能避免对后期工序质量的影响,以免延误工期。
在安装钢板前,需要对钢板的粘贴面进行打磨除锈和粗糙处理。在实际施工中,施工工人通常习惯于初次打磨时把打磨的纹路与钢板受力方向平行了,这样不利于钢板的粘贴。监理人员在巡视检查中发现后马上制止,并纠正了工人的错误,打磨的纹路应该与钢板的受力方向垂直,监理人员的及时发现并要求整改减少了更多的不必要返工延误。 (下转第285页)
(上接第73页)2.5体外预应力索监理的质量控制
使用体外预应力加固,因为接缝及箱梁内存在缺陷和损伤,其内力或应力已经发生重分配,结构的强度和刚度难以准确把握。因此,按设计要求,在加固施工过程中埋设永久性监测点,进行监测和控制,确保结构的安全和加固效果。主要监测内容应重点关注4个方面的变化:主梁应力状态。锚固块、转向块局部应力。张拉预应力时仔细观察裂缝的变化情况。主梁挠度、支点反力。
加固施工监测应严格按照设计单位提供的目标值进行,如实测值与理论目标值出现较大差别时,应立即停止施工并与设计单位联系,找出原因,排除安全隐患,方可进行后续施工。
2.6其他应重视的质量控制要点
在桥梁加固工程监理质量控制中,还应根据加固的具体不同方法将腹板底板贴钢板等施工工艺列入重点控制的范围。其他,如裂缝处理、蜂窝麻面的修补、管道补压浆、桥面铺装等也是桥梁加固工程质量控制的关键地方,监理人员要在现场监督过程中予以高度重视。
2.7安全监理
桥梁加固工程安全监理的控制面广、动态性强、分散性强,所以监理工程师既要审核相关的安全文件,又要对各工序安)全情况进行跟踪监督,所以在施工过程中监理工程师应对以下内容严格控制:
是否落实安全生产责任制度、规章制度和操作规程,是否确保了安全生产费用的有效使用。
是否配备了一定数量符合要求的专职安全生产管理人员,并按照要求进行现场安全监督。
各项作业是否按照规范操作,并设置安全警示标志和说明。
是否在施工现场建立了消防安全责任制度,确定消防安全责任人,制订了各项消防安全考核制度和操作规程。
是否对分包单位实施安全生产管理,分包单位是否服从总承包单位的安全管理。
检查施工现场的安全警示标志。[科]
【参考文献】
中图分类号: K928 文献标识码: A
引言
随着近些年高速公路的飞速发展,桥面铺装问题较为普遍,其中沥青混凝土桥面铺装层病害较严重,主要表现为坑槽、网裂和拥包、离析和修补不良。随着交通量和重型车辆的增加,沥青混凝土桥面铺装病害不仅妨碍了正常交通,影响了桥面的美观,降低行车舒适度,甚至影响桥梁结构的安全性和耐久性,也给维修养护工作带来了很大困难。
一、公路桥梁工程中桥面病害及原因分析
1、混凝土铺装层厚度不足
1.1装配式预应力梁板起拱高度设计时,未考虑对桥面厚度的影响,尤其是较大跨径桥梁起拱高度大,影响桥面铺装的厚度。
1.2在梁板施工过程中,质量保证体系不完善,造成梁板、湿接缝尺寸误差较大;支座高程控制不严,高于设计高程;梁板的倾斜度过大;调整桥面纵横坡等因素均可能造成梁板面高程高于设计值;梁板预制时预拱度或预应力梁张拉后的预拱度偏大,造成桥面铺装局部偏高,而又必须满足路线的标高要求,只能减薄铺装层厚度,以致桥面铺装混凝土局部厚度不足、整体性差,导致应力集中,引起桥面铺装产生裂缝。
1.3装配式梁板在预制过程中,芯模的变形、上浮使板顶混凝土厚度减薄,严重时仅剩1cm~2cm,施工略有误差就无法调整。加之设计时桥面铺装混凝土厚度多为6cm~8cm,桥面铺装厚度过薄,使整个桥梁直接承受荷载作用的厚度很薄,从而使桥面混凝土过早破坏。在早期破坏的桥面中,此类破坏约占10%~15%。
2、混凝土铺装层强度不足
2.1桥面铺装混凝土内钢筋网有的放置于铺装层底部和梁板接触在一起,位置不当,有的在绑扎和浇注混凝土时钢筋网发生严重变形,未发挥钢筋网的作用,引起强度不够。
2.2伸缩缝处由于平整度的原因或对施工缝的处理不当及混凝土强度不足,或因浇注混凝土过程中出现间歇时间太长,又未按规定设置施工缝,严重影响了混凝土的连续性和整体性。车辆产生的冲击力会引起局部剪切破坏,进一步引起桥面破坏。
2.3桥面积水,或为达到桥面平整度要求,混凝土初凝后又填补水泥砂浆找平层,与混凝土结合无法融为一体,致使表层存在一定厚度的浮浆,表层浮浆未进行处理,使混凝土厚度不足引起强度不够。
3、层间粘接不良
由于预制梁板顶未预埋桥面铺装抗剪钢筋,或预制梁板顶面粗糙度不够,或浇注混凝土前对梁板顶面的清理不彻底,或未对接触面洒水湿润等均会造成铺装层与预制梁板顶面混凝土粘接不良。
4、沥青铺装层的病害及原因
4.1压实度不足
施工时未按规范要求进行碾压,沥青混凝土松散,强度不足,或由于过分追求平整度,而忽视了压实度,使路面强度低下、渗水,车辆反复作用就会引起早期损坏,如剥落、坑槽等。另外摊铺宽度过宽引起边部材料的离析,也是边部压实度不足的原因。
4.2厚度不足
由于拱度的差异和沥青面层摊铺厚度不均匀,都可能使得沥青路面整体或局部厚度不足,结构强度不足以承受重荷载车轮的反复作用,在轮迹带处出现微网状裂缝,水沿裂缝进人沥青铺装层中,加剧了网裂的扩张破坏,这也是引起桥面铺装早期损坏的主要原因之一。
二、公路桥梁工程中桥面养护对策分析
1、灌缝
当前,受设计水平、铺装材料和经济性的制约,桥面铺装开裂具有一定的不可避免性,在桥面铺装开裂后,分析裂缝产生的原因、选择合适的修补方法和处理的最佳时机显得尤为重要。对于温缩应力或支座顶面负弯矩所造成的横向开裂,一般选择在冬季气温降低后进行灌缝。对纵向裂缝,应作详细的原因分析,对于单板受力所造成的纵向外裂,一般宜采用桥面铺装改造(凿除原铺装层,全部采用钢筋混凝土重新铺筑铺装层)的方法进行处理,从根本上改善桥梁的整体受力性能,灌缝不能从根本上消除此类裂缝。
2、局部挖补
面层沥青混凝土损坏时,将损坏部位切成规则的矩形,水泥混凝土桥面上要认真清理。喷洒足量的黏层沥青确保联接良好,用路面养护车进行加热,铺筑沥青混合料与桥面标高保持一致碾压成型。适用于桥面局部拥包、坑槽等病害,病害程度较轻微。
3、桥面坑洞修补
当桥面铺装层出现坑洞,应将破损部分的铺装层混凝土凿除,凿除沿桥梁中心线方向和垂直于桥梁中心线方向凿成矩形,废混凝土运输至废弃场地集中堆放,清理坑槽,焊接铺装层钢筋网并摆放到坑槽内,浇筑铺装层混凝土,养生,开放交通。施工中应注意旧混凝土面的凿毛处理,及钢筋网与原桥面铺装钢筋网之间的搭接,以便保证新老混凝土之问有良好粘结。
4、桥面纵向裂缝处理
桥面铺装层纵向裂缝主要出现在梁板的铰缝处,所以桥面纵向裂缝处理必须先对梁板铰缝进行处理。梁板铰缝处理:先凿除纵向裂缝两侧的各半块梁板的桥面铺装层混凝土,检查梁板铰缝损坏情况,将铰缝混凝土凿除,如果铰缝钢筋断开的,应将梁板预留钢筋用钢筋连接起来,然后浇注铰缝混凝土,铰缝混凝土宜采用高标号的小碎石混凝土。待铰缝混凝土达到强度后,再将梁(板)顶面清理干净,放置桥面钢筋网,钢筋采用12间距15CITi,将桥面钢筋网与铰缝钢筋连接起来,然后浇筑铺装层混凝土。对粘结不良的应先行凿成毛面清洗后,再作如上处理。
5、桥面横向裂缝处理
桥面连续处常年承受温度应力的作用,是桥面的薄弱部分,经常产生横向裂缝等病害。针对桥面连续的缺点,在设计桥面连续要对连接处的桥面钢筋网、桥梁支座做出详细要求,同时在接缝处桥面要设假缝,灌注填缝料。当桥面在使用过程中出现横向裂缝,将裂缝附近的桥面连接处用切缝机切开,释放温度应力,然后将裂缝部分桥面铺装凿除维修,接缝处按路面胀缝处理,缝内嵌接缝板,上灌填缝料。
6、改造完善桥面排水系统
水是造成桥面铺装拥包、坑槽的主要原因。因此,必须设置完善的桥面排水系统,迅速排除桥面水,防止水分下渗,桥面排水采用防、排结合的原则,当前,大多数桥面排水系统的设置仅考虑了桥面表面水的排除,对桥面内部的排水重视不足,而桥面渗水具有一定的不可避免性。这就造成了桥面铺装早期破坏的隐患。铺装层内渗入水的排出较为困难,目前尚无十分有效的措施,要彻底解决该问题必须从材料着手,如要用排水性铺装层,同时结合边缘盲沟排水系统等。
三、钢筋加固桥面技术
植筋技术是在原有桥面上加层新桥面,这样不仅充分利用了原有桥面,而且缩短施工时间,经济效益也很显著。采用植筋技术.对原有桥面的处理比较简单,可以进行高压水喷、喷砂、凿毛等简易处理,然后平行原有桥面钢筋,按计算深度钻孔(与原钢筋的间距应满足钻孔操作要求),将钢筋植入孔内.再采用同级别的混凝土填孔,并浇筑新的桥面层FRP复合材料加固桥梁技术FRP复合材料并不承担结构的负载.但可以使混凝土、钢筋更加有效地工作。混凝土虽然有良好的受压性能,但其受拉性能很差FRP复合材料的应用则可有效防止混凝土的受拉破坏.从而大大提高结构的承载能力。
结束语
通过对桥面铺装层病害的具体分析,明确了病害的产生原因,从而找到相应的养护对策。只要对桥面铺装层及时进行综合养护,保证养护质量,就可以保证桥面铺装层防止车轮直接磨耗梁(板)、保护主梁免受雨水侵蚀和分布车轮集中荷载等作用;既可以提高行车舒适性,也为桥梁的自身结构安全提供保障。
参考文献
中图分类号:U448文献标识码: A
一、评定桥梁技术状况,确定是否实施维修加固工程
公路桥梁投入使用以后,桥梁结构物经常遭受风、雨、水流及大气污染的侵 蚀,温度、湿度及日照变化的影响,承受车辆荷载的冲击,甚至遭受地震等自然灾害和船只碰撞等事故的破坏。所以,桥梁在营运过程中,难免不发生病害或损伤。为了及时发现桥梁的病害,运营管理部门需要按照交通运输部的《公路桥梁养护管理工作制度》组织定期或不定期的桥梁检查,对小病害和小问题及时进行处治。当桥梁的病害发展到可能影响到桥梁的稳定和结构安全,应当按照交通运输部的《公路桥梁技术状况评定标准》对桥梁技术状态进行初步评定,对评定达不到安全使用要求的桥梁应马上启动维修加固程序。
二、确定维修加固目标和要求
运营管理单位应当根据桥梁的技术状态,提出本次桥梁维修加固的具体要 求和达到的目标,特别是对一些早期建设的桥梁更是需要明确,主要是因为早期设计的标准跟现在的标准差异比较大,业主需要明确按照那一种标准来进行加固设计和加固完成后要达到那一种标准的承载力。这将会极大影响桥梁维修加固设计方案的选取和加固费用确定。
三、选定DB承包商和监理单位
选定承包商有两种形式,一是桥梁的技术状态处于很危险的状态,需要马 上进行维修加固,在这种情况下,可由业主报请交通行政主管部门同意,按照抢险工程的程序直接指定维修加固工程的 DB 承包商和监理单位。二是通过招标形式选定DB承包商和监理单位,这里所讲的通过招标选定DB承包商和监理单位不是单单一座桥梁的维修加固,而是一批桥梁或一段时间内业主所管辖桥梁的维修加固都由他们来进行维修加固或监理,建立长期合作的关系,为更好的应用Partnering 管理模式打下良好基础。如某地方公路管理局管辖路段内有一定数量的危桥,那么它就可以通过招标方式选定某一个路段内的危桥或一定时间内(两~三年)进行桥梁维修加固的 DB 承包单位和监理单位。这种招标方式由于没有明确的标的物,无法进行准确的估价,主要采用综合评标法,主要对投标单位的技术力量、科研水平、施工经验、管理经验等进行评价,选择综合能力比较强的单位作为长期的合作伙伴。
四、采用Partnering管理模式
业主通过沟通工作,项目参与各方都有参与意愿,确定采用Partnering管 理模式。建立 Partnering 工作小组,在这里会建立两个工作小组,一个工作小组是针对维修加固工程施工需要建立的(我们称之为工程 Partnering 工作小组),参与人员主要有业主、DB承包商、监理单位、供货商(如果有,在公路桥梁维修加固工程我们建议不单独采购货物,货物采购由 DB 承包商负责,以减少管理压力和纠纷);一个是为协调交通管制出现问题成立工作小组(我们称之为交通管理Partnering工作小组),参与人员主要有业主、DB承包商、监理单位、交警、路政部门等,在这里需要业主采用警民共建等形式同交警、路政部门建立共同目标,产生共同利益关系,主要是协调解决交通管制中遇到的问题。
五、桥梁检测和加固方案确定
承包商对桥梁进行全面检测,掌握桥梁病害的实际情况和验算桥梁的整体 稳定,评定桥梁的技术状况,对桥梁的交通量进行调查和预测,综合各方面资料进行桥梁维修加固工程方案设计,设计方案包括本次加固要达到的目标、采取哪种方式进行维修加固及理由和维修加固费用等,业主组织相关专家、监理单位和交通行政主管部门对方案进行评审,承包商根据评审结果对设计方案进行修改,确定维修加固方案,业主审定维修加固费用,进行补充合同谈判,敲定本次桥维修加固的费用。
六、实施维修加固工程
承包商组织人员按照确定的维修加固方案进行维修加固施工,业主和监理 按照各自的职能开展管理工作,对工程技术方面出现的问题,通过工程Partnering 工作小组的协调沟通解决;对维修加固工程实施过程中的因交通管制引起的矛盾,通过交通管理Partnering工作小组协调沟通解决。
七、确定维修加固效果
项目完成后,为了验证维修加固的效果,需要聘请第三方对维修加固后的 桥梁重新进行全面的检测和验算,并与合同约定的目标相对比,确保维修加固工程达到预定目标。
八、冲突处理系统
监控系统。监控系统主要实现对采用Partnering管理模式的公路桥 梁维修加固工程实施实时监控,由于工程项目的不确定性高、人为与环境的影响比较大等原因,不能实现完全依赖计算机系统对冲突进行监控,而是采用以人为本,计算机辅助的监控模式。主要包括两个方面:一是对建设过程的实时监控,主要是通过项目参与各方将所发现的问题提交给中心服务器来处理;二是对Partnering合作伙伴信用情况的一个动态评估。
处理系统。处理系统是整个冲突处理系统的核心部分,主要包括基 于计算机及网络的一般冲突处理程序、基于 Partnering 伙伴研讨会处理程序和紧急处理程序。一般的冲突问题由基于计算机及网络的一般冲突处理程序处理;当采用基于计算机及网络的一般冲突处理程序利益各方无法达成一致时,就将问题提交由 Partnering 伙伴研讨会,通过面对面的讨论沟通来解决;对于紧急且重要的冲突,则使用紧急处理程序加以解决。
服务系统。服务系统是由一个与中心服务器相连的冲突处理数据库 构成,主要作用有三点:一是将已发生的冲突分门别类记录到数据库中,当再次发生冲突时,可以在数据库中搜索以往相似案例进行参考;二是通过中心服务器将冲突处理结果反馈给参与各方进行学习和总结,起到一个学习反馈的作用;三是记录项目参与各方的信用行为,为今后业主选择合适承包商进行伙伴合作提供数据支持。
参考文献
[1] 虎良燕.山体落石损伤桥梁的维修加固[J].公路,2013,(2):122-124.
[2] 袁雪花,曾娟.刍议公路桥梁维修加固及养护[J].城市建设理论研究(电子版) ,2013,(24).
[3] 李土华.浅谈公路桥梁维修加固施工技术[J].城市建设理论研究(电子版) ,2013,(20).
公路桥梁是国家的重要基础设施,是保证各种物资顺利流通的咽喉。其一旦受破坏,修复较困难,需要花费大量的人力、物力、财力,并会造成长时间的交通不便。随着桥梁建设的不断发展,我国大部分公路桥梁已运营数十年,再加上公路运输交通量猛增,运输车辆的载重量加大,大批桥梁的技术状况已不能满足行车安全的需要,公路桥梁养护工作任务越来越艰巨。要坚持按“预防为主,防治结合”的原则,做到以桥面养护为中心,以承重部件为重点,采取有力措施,全面加强公路桥梁养护管理工作,进一步提高公路桥梁养护水平和公共服务能力,确保桥梁运行安全,保障公路畅通。
1当前公路桥梁存在的失养问题及原因
1.1 公路桥梁的自然情况
从目前桥梁使用情况看,有许多桥梁特别是中小桥,桥面铺装混凝土不同程度损坏,使桥面产生坑槽,影响车辆的正常行驶。一些桥面伸缩缝损坏严重,产生桥头跳车,危及行车安全。有些公路早期修建的时候,桥梁伸缩缝为板式橡胶伸缩装置,这种伸缩装置设计结构不合理,抗冲击性能差,橡胶老化快,螺栓易锈蚀,在车辆作用下,很快就产生破坏。因此,公路桥梁桥头跳车较为普遍,尤其在一些软土地基地方更严重,给养护部门带来很大困难。除上述几种病害以外,还有很多,如轻型桥台支撑梁破碎、空心板梁翼缘板损坏等。
1.2 管理体制
当前公路桥梁管理体制中的主要弊端是政企不分、效率低下,从总体上看,随着经济体制改革的深化,日益暴露,缺乏活力和竞争机制,具体表现在:我国的公路桥梁管理机构,既代表政府担负着公路管理的行政职能,同时又承担着公路桥梁养护、施工、设计等生产任务,是政、事、企合一的管理体制。这种体制的弊端是生产按计划安排,经费按人头划拨,大锅饭、铁饭碗、高投入、低产出现象十分严重, 干部职工的竞争意识、忧患意识比较淡薄。影响了公路桥梁的管理,也影响了生产单位的积极性。
2桥梁养护存在的突出问题
目前,公路养护管理单位普遍存在着养路不养桥、重建不重养的思想,造成桥梁失养,表现在以下几个方面:1)中小型桥梁出现桥面不清洁、泄水孔堵塞,晴天过车尘土飞扬,雨天桥面积水,车辆过桥时泥浆四溅。2)桥面不平整,行驶车辆颠簸,影响车速,增加桥梁构件的疲劳,缩短桥梁的使用寿命。3)引道路面与桥衔接处不够平整,导致桥头跳车,行车不顺适,影响车速,降低行车质量,影响桥梁的使用寿命。4)桥梁栏杆残缺不齐和不及时修复的现象在干线或支线随处可见,使行驶在桥上的车辆、行人缺乏安全感,降低交通安全舒适度。5)桥梁构件损坏不及时维修。桥梁投入运营后,由于施工中出现的变位、沉陷空洞、裂缝等毛病,在日常养护中没有及时修补,造成混凝土剥落、钢筋外露锈蚀、活动支座失去活动能力等,此类毛病不及时处理可能酿成大祸。6)养护难度大,桥梁养护和维修经费不足,桥梁检测技术力量薄弱。
3桥面板的维修与加固
3.1 桥面板的修补措施
桥面板出现表面碎裂、脱落或洞穴现象后,必须采取局部修复的方法进行维修。修复时,将破损部分全部凿除再浇筑新混凝土,并注意加强养护。如果桥面板的碎裂和其他损坏特别显著、混凝土质量或施工状况特别不良,需重新浇筑新的混凝土桥面板。
3.2 桥面补强层加固法
在旧有混凝土或钢筋混凝土桥面板上,重新加铺一层混凝土或钢筋混凝土补强层,这种方法称为桥面板补强层加固法。此法既能修补已出现裂缝、剥离等损坏的桥面板,又能加高原有梁板的有效厚度,增加梁板的抗弯能力,改善铰接梁板的荷载横向分布,从而提高桥梁的荷载能力。桥面补强层加固的常用方法有:钢筋网与混凝土、钢筋网与膨胀混凝土、钢纤维混凝土等。
4主梁的维修与加固
4.1 增大截面和配筋加固法
增大截面与配筋加固法,是通过增大构件截面面积或配筋率以提高钢筋混凝上梁的强度、刚度、稳定性的加固方法。该方法一般采用在梁底面或侧面加大尺寸、增配主筋,以提高主梁截面的有效高度,从而达到提高桥梁承载能力的目的。
4.2 外包钢加固法
外包钢加固法,即在钢筋混凝土梁、柱四角或两角包以型钢的一种加固方法,有干式外包钢和湿式外包钢两种形式。该方法能够在基本上不改变原构件截面尺寸的情况下,大幅度地提高其承载力,但用钢量较大,加固维修费用较高。
4.3 粘贴加固法
粘贴加固法,即在混凝土构件外部用结构胶粘贴钢板、钢筋或玻璃纤维布,以提高其承载力和满足正常使用的一种加固方法。该方法可以提高被加固构件的抗弯、抗剪能力,限制裂缝的发展。这种加固方法施工简单、快速、材料消耗较少,不影响结构外形,且施工期短,对生产和生活影响小,所以该种加固方法得到广泛应用,但这种方法对施工工艺要求较高。
4.4 体外预应力加固法
体外预应力加固是指运用预应力原理,在梁的下缘受拉区设置用粗钢筋形成的预应力拉杆或预应力钢丝束,通过张拉对梁体产生偏心预应力,在此偏心压力作用下梁体发生上拱,荷载挠度减小,改善了结构的受力,从而达到提高承载能力的目的。常采用的布筋形式有三种。折线布置(如图3a)所示)时,体系受力合理,并能减小梁的上拱度,但设计与施工难度大;直线布筋时,设计与施工简单,摩阻损失小,但存在上拱度较大的缺点;若采用钢绞线或钢丝束作为预应力筋时,可采用曲线布筋。
4.5 T梁桥截面转换加固
简支T梁桥承载力不足时,将出现桥跨挠度过大、受拉区裂缝过多过宽与裂缝发展过高等一系列刚度不足的现象。对于这类T梁桥,可用T梁截面转换法进行加固。这种方法较其他加固方法具有几个特点:能在桥下施工,不影响桥上车辆的正常通行,且加固工作量小,施工方便、快速,工期短,投资省,加固效果显著,可大幅度提高桥梁的承载能力。
4.6 改变结构体系加固法
不同的结构体系受力特点不同,例如简支梁的跨中弯矩较同跨径的连续梁、拱式或刚架式体系要大得多,体系转换法就是通过改变桥梁结构体系以减少梁内应力,提高承载能力的一种加固方法,这是一种/变被动加固为主动加固0的方法。有四种形式:简支梁变连续梁、加劲梁式叠合梁加固法、改桥为涵加固法、八字撑架加固法。改变结构体系加固法效果好,但往往要在桥下操作,或设置永久设施,因而影响桥下净空,适合在不影响通航及桥梁排洪能力的情况下使用。
5结语
公路桥梁的养护是当前公路养护的一个薄弱环节,加强其养护工作,不仅是整个公路养护的组成部分,更重要的是可以尽量减少和避免危及人民群众生命财产安全、造成巨大损失的事故发生。管理者要及时总结桥梁在运营中易出现的养护问题,即使这些桥梁处于完好状态,也不能忽视。养护好公路桥梁是每个公路工程技术人员和养护人员的职责。养护人员应不断更新知识,不断学习国内外养护先进技术,采取行之有效、科学合理的养护方法为公路建养。
参考文献
引 言
对墩台裂缝的预防和治理是公路桥梁隧道施工中的重要工作内容, 而实际施工中, 由于墩台的不均匀沉降或墩台自身裂缝等原因, 桥台、 桥墩常出现不同程度的裂缝, 对桥梁隧道工程的安全性能和服务性能产生严重的影响。 本文通过桥梁隧道施工实例证明: 公路桥梁隧道施工中, 利用灌浆法对施工中出现的裂缝进行修补, 能够达到加固桥梁基础的目的, 使用效果较为理想, 应得到广泛运用。
1 工程概况
某公路桥梁隧道, 桥全长为42m, 桥梁的跨径组合为3m×14m,桥宽组合为1.5m +12.0m +1.5m。该桥梁隧道的下部结构为柱式墩配扩大基础, 桥台为U型桥台配扩大基础。该桥梁隧道施工中发现以下问题: a)桥墩、 桥台存在裂缝,范围是台帽中间到台身, 宽度约为2mm, 长度约为3m; b)桥墩上游侧防震挡块开裂; c)桥台砌石出现松动现象。 对上述问题的成因进行分析, 认为裂缝的产生原因为墩台不均匀沉降, 以及墩台开裂。 为了在施工过程中有效解决上述问题, 及时控制裂缝的范围和深度, 保障公路桥梁隧道施工质量, 本工程采用灌浆法对桥梁基础进行加固施工。
2 灌浆法加固的原理
利用灌浆法加固桥梁基础指的是运用液压、 气压、 电化学原理, 在压力作用下将浆液注入桥梁基础的裂缝和空隙中, 从而达到填补裂缝, 加固基础的目的。灌浆法的主要作用是通过灌浆来改善基础的化学性质以及物理性质, 在灌浆过程中, 浆液渗透到裂缝和孔隙中, 并形成浆脉, 进而形成浆柱体, 浆柱体与桥梁基础结合后形成符合基础, 从而有效提高桥梁基础的承载能力, 并减轻墩台不均匀沉降的问题。
3 灌浆法加固桥梁隧道基础方案设计
合理设计施工方案是保障灌浆法加固桥梁隧道基础施工质量的重要前提, 灌浆法加固桥梁隧道基础的方案设计应包含以下几项内容。
3.1 灌浆施工控制标准
灌浆强度控制标准: 灌浆后,要求杂填土的承载力标准值达到130kPa, 淤泥或淤质泥的承载力标准值达到80kPa以上, 复合地基的承载力要达到130kPa以上。灌浆施工质量控制标准: 灌浆施工的质量控制标准应视桥梁隧道工程施工设计要求和施工控制标准而定, 对于桥梁基础的加固施工没有特定的施工质量衡量标准, 由于不同工程桥梁基础的均一性、 裂缝数量、 裂缝程度和理论耗浆都不相同, 因而对桥梁墩台灌浆施工效果应结合工程实际情况制定一套科学的质量控制标准, 从而保障灌浆加固施工的有效开展。
3.2 灌浆施工段的选择
结合桥梁隧道基础的不均匀沉降程度、 裂缝等病害的范围和严重程度选择灌浆加固施工段,本工程主要对墩台基础四周进行加固。
3.3 浆材配比
本工程以水泥粉煤灰浆液作为灌浆材料, 这种浆材所用的材料包括粉煤灰、 水泥等, 本工程施工中采用的水泥: 粉煤灰比为4∶1; 水灰比在0.5~0.55左右; 水泥种类为普通硅酸盐水泥, 水泥的强度是32.5。
3.4 扩散半径
由于实际施工中墩台基础的地质存在不同程度的差异, 墩台的孔隙率和渗透系数也存在一定的变化, 因而不能以公式计算得到的扩散半径作为实际施工中的灌浆扩散半径。 本工程施工中首先通过大量经验将扩散半径确定为1.5m, 实际施工中结合具体情况对扩散半径进行适当调整。
3.5 布孔
灌浆施工的布孔分布、 布孔位置是否合理直接影响着灌浆施工对桥梁基础的加固效果, 本工程的灌浆布孔采用梅花形分布,成孔直径为9cm, 孔深为5cm。
3.6 灌浆施工操作
本工程灌浆施工操作方案设计如下:
a)灌浆孔深度 结合勘探资料将灌浆孔的深度范围确定为3.5~6.0m;
b)灌浆压力 在施工现场通过实验确定灌浆压力,一般来说桥梁基础灌浆加固的灌浆压力在0.3~0.5MPa左右, 灌浆过程中如遇到特殊地质及其他特殊情况应进行合理分析再调整灌浆压力;
c)灌浆量 灌浆施工的最终要求是达到灌浆饱满, 使浆液充满地基, 因而无论是通过理论公式(即灌浆量为对象土量的20%)还是通过经验判断 , 灌浆量的计量都应以饱满、 填满地基为准;
d)灌浆结束标准 规定灌浆压力下, 当孔段吸浆量不大于0.6L/min 时 , 延续 30min 方可结束灌注。
4 灌浆施工
灌浆法加固桥梁隧道基础的具体施工对策如下。
4.1 施工准备
进行灌浆施工前首先要做好灌浆施工准备, 施工准备包括以下内容:
a)准备好灌浆施工所用的机具设备;
b)准备好灌浆施工所需的各种浆材;
c)开展灌浆试验, 通过试验确定合理的灌浆扩散半径、 灌浆孔距等;
d)施工现场组织到位, 施工人员、 技术人员就位, 合理安排灌浆施工进度, 组织施工现场质量控制和监督人员。
4.2 施工流程及施工工艺
灌浆法加固公路桥梁隧道基础的施工流程如下: 道基础灌浆施工应按以下流程进行: 成孔安放浆管和封堵孔口搅浆灌浆待凝成孔安放灌浆管和封堵孔口搅浆灌浆封孔。
施工工艺: 灌浆法加固桥梁墩台施工中应控制好以下几项施工工艺:
a)成孔 采用直径为89mm的钻头正对孔位钻进 , 当钻头钻进至粉性土中时, 应先下入导管护壁, 再通过捞砂筒取砂成孔钻至粘性土中;
b)安放灌浆管和封堵孔口 将软橡皮包裹在花管外壁来阻隔泥沙防止泥沙涌入花管;
c)搅拌 将一定量的水导入搅拌桨筒, 再用搅拌机搅拌, 再加入预定量的水泥, 继续搅拌3~5min后过 滤 浆 液 备 用 ;
d)灌浆 灌浆施工过程中应按照自上而下的顺序进行孔口封闭纯压式灌浆, 直至浆液饱满, 填满基础, 达到设计深度为止;
e)封孔 当灌浆施工达到结束标准后, 应及时进行封孔操作, 封孔过后24h还需要对孔口进行检查,当浆液下沉后还需要进行补浆,直至浆液达到顶面。
5 结语
综上所述, 灌浆法对于公路桥梁隧道基础的加固效果理想,且施工流程较为简单, 施工操作难度较低, 经济可行, 同时也避免了传统加固方法造成的浪费和质量隐患。 今后的公路桥梁隧道施工中, 如需对墩台基础进行加固, 应首先考虑运用灌浆加固法。 此外, 应结合工程实际不断优化浆材配合比、 优化布孔方案和改进灌注工艺, 进而更好地解决墩台裂缝问题, 显著提升桥梁基础的承载力。
参考文献
[1] 李从德. 公路桥隧施工测量放样应用技术[J]. 科技博览, 2009,(35): 35.
[2] 陈宏科 . 浅谈高压旋喷注浆方法在桥梁隧道基础加固中的运用 [J]. 科学与财富, 2012, (3):177
.[3] 杜中秋 . 大桥乡大桥现浇筑连续T构0号块施工技术[J]. 隧道建设, 2008, 28(1): 110-113.
0 引言
对墩台裂缝的预防和治理是公路桥梁隧道施工中的重要工作内容,而实际施工中,由于墩台的不均匀沉降或墩台自身裂缝等原因,桥台、桥墩常出现不同程度的裂缝,对桥梁隧道工程的安全性能和服务性能产生严重的影响。本文通过桥梁隧道施工实例证明:公路桥梁隧道施工中,利用灌浆法对施工中出现的裂缝进行修补,能够达到加固桥梁基础的目的,使用效果较为理想,应得到广泛运用。
1 工程概况
某公路桥梁隧道,桥全长为42m,桥梁的跨径组合为3m×14m,桥宽组合为1.5m +12.0m +1.5m。该桥梁隧道的下部结构为柱式墩配扩大基础,桥台为U型桥台配扩大基础。该桥梁隧道施工中发现以下问题:a)桥墩、桥台存在裂缝,范围是台帽中间到台身,宽度约为2mm,长度约为3m;b)桥墩上游侧防震挡块开裂;c)桥台砌石出现松动现象。对上述问题的成因进行分析,认为裂缝的产生原因为墩台不均匀沉降,以及墩台开裂。为了在施工过程中有效解决上述问题,及时控制裂缝的范围和深度,保障公路桥梁隧道施工质量,本工程采用灌浆法对桥梁基础进行加固施工。
2 灌浆法加固的原理
利用灌浆法加固桥梁基础指的是运用液压、气压、电化学原理,在压力作用下将浆液注入桥梁基础的裂缝和空隙中,从而达到填补裂缝,加固基础的目的。灌浆法的主要作用是通过灌浆来改善基础的化学性质以及物理性质,在灌浆过程中,浆液渗透到裂缝和孔隙中,并形成浆脉,进而形成浆柱体,浆柱体与桥梁基础结合后形成符合基础,从而有效提高桥梁基础的承载能力,并减轻墩台不均匀沉降的问题。
3 灌浆法加固桥梁隧道基础方案设计
合理设计施工方案是保障灌浆法加固桥梁隧道基础施工质量的重要前提,灌浆法加固桥梁隧道基础的方案设计应包含以下几项内容。
3.1 灌浆施工控制标准
灌浆强度控制标准:灌浆后,要求杂填土的承载力标准值达到130kPa,淤泥或淤质泥的承载力标准值达到80kPa以上,复合地基的承载力要达到130kPa以上。灌浆施工质量控制标准:灌浆施工的质量控制标准应视桥梁隧道工程施工设计要求和施工控制标准而定,对于桥梁基础的加固施工没有特定的施工质量衡量标准,由于不同工程桥梁基础的均一性、裂缝数量、裂缝程度和理论耗浆都不相同,因而对桥梁墩台灌浆施工效果应结合工程实际情况制定一套科学的质量控制标准,从而保障灌浆加固施工的有效开展。
3.2 灌浆施工段的选择
结合桥梁隧道基础的不均匀沉降程度、裂缝等病害的范围和严重程度选择灌浆加固施工段,本工程主要对墩台基础四周进行加固。
3.3 浆材配比
本工程以水泥粉煤灰浆液作为灌浆材料,这种浆材所用的材料包括粉煤灰、水泥等,本工程施工中采用的水泥:粉煤灰比为4∶1;水灰比在0.5~0.55左右;水泥种类为普通硅酸盐水泥,水泥的强度是32.5。
3.4 扩散半径
由于实际施工中墩台基础的地质存在不同程度的差异,墩台的孔隙率和渗透系数也存在一定的变化,因而不能以公式计算得到的扩散半径作为实际施工中的灌浆扩散半径。本工程施工中首先通过大量经验将扩散半径确定为1.5m,实际施工中结合具体情况对扩散半径进行适当调整。
3.5 布孔
灌浆施工的布孔分布、布孔位置是否合理直接影响着灌浆施工对桥梁基础的加固效果,本工程的灌浆布孔采用梅花形分布,成孔直径为9cm,孔深为5cm。
3.6 灌浆施工操作
本工程灌浆施工操作方案设计如下:
a)灌浆孔深度 结合勘探资料将灌浆孔的深度范围确定为3.5~6.0m;
b)灌浆压力 在施工现场通过实验确定灌浆压力,一般来说桥梁基础灌浆加固的灌浆压力在0.3~0.5MPa左右,灌浆过程中如遇到特殊地质及其他特殊情况应进行合理分析再调整灌浆压力;
c)灌浆量 灌浆施工的最终要求是达到灌浆饱满,使浆液充满地基,因而无论是通过理论公式(即灌浆量为对象土量的20%)还是通过经验判断,灌浆量的计量都应以饱满、填满地基为准;
d)灌浆结束标准 规定灌浆压力下,当孔段吸浆量不大于0.6L/min 时,延续 30min 方可结束灌注。
4 灌浆施工
灌浆法加固桥梁隧道基础的具体施工对策如下。
4.1 施工准备
进行灌浆施工前首先要做好灌浆施工准备,施工准备包括以下内容:
a)准备好灌浆施工所用的机具设备;
b)准备好灌浆施工所需的各种浆材;
c)开展灌浆试验,通过试验确定合理的灌浆扩散半径、灌浆孔距等;
d)施工现场组织到位,施工人员、技术人员就位,合理安排灌浆施工进度,组织施工现场质量控制和监督人员。
4.2 施工流程及施工工艺
灌浆法加固公路桥梁隧道基础的施工流程如下:道基础灌浆施工应按以下流程进行:成孔安放浆管和封堵孔口搅浆灌浆待凝成孔安放灌浆管和封堵孔口搅浆灌浆封孔。
施工工艺:灌浆法加固桥梁墩台施工中应控制好以下几项施工工艺:
a)成孔 采用直径为89mm的钻头正对孔位钻进,当钻头钻进至粉性土中时,应先下入导管护壁,再通过捞砂筒取砂成孔钻至粘性土中;
b)安放灌浆管和封堵孔口 将软橡皮包裹在花管外壁来阻隔泥沙防止泥沙涌入花管;
c)搅拌 将一定量的水导入搅拌桨筒,再用搅拌机搅拌,再加入预定量的水泥,继续搅拌3~5min后过 滤 浆 液 备 用;
d)灌浆 灌浆施工过程中应按照自上而下的顺序进行孔口封闭纯压式灌浆,直至浆液饱满,填满基础,达到设计深度为止;
e)封孔 当灌浆施工达到结束标准后,应及时进行封孔操作,封孔过后24h还需要对孔口进行检查,当浆液下沉后还需要进行补浆,直至浆液达到顶面。
5 结语
综上所述,灌浆法对于公路桥梁隧道基础的加固效果理想,且施工流程较为简单,施工操作难度较低,经济可行,同时也避免了传统加固方法造成的浪费和质量隐患。今后的公路桥梁隧道施工中,如需对墩台基础进行加固,应首先考虑运用灌浆加固法。此外,应结合工程实际不断优化浆材配合比、优化布孔方案和改进灌注工艺,进而更好地解决墩台裂缝问题,显著提升桥梁基础的承载力。
参考文献:
[1]李从德.公路桥隧施工测量放样应用技术[J].科技博览,2009,(35):35.
[2]陈宏科.浅谈高压旋喷注浆方法在桥梁隧道基础加固中的运用 [J].科学与财富,2012,(3):177
[3]杜中秋.大桥乡大桥现浇筑连续T构0号块施工技术[J].隧道建设,2008,28(1):110-113.
中图分类号U44 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)108-0164-02
公路桥梁是交通运输系统的重要组成部分,在交通运输过程中起着非常重要的作用。它沟通了各个地区之间的经济联系,决定了交通系统的荷载和流量。近年来,随着我国交通运输业的不断发展,物流行业的发展以及人民生活水平的提高,行车密度及车辆载重越来越大,使人们对公路桥梁的质量和性能提出了更高的要求,对现代桥梁的施工质量和使用寿命逐渐关心起来。公路桥梁投入使用一定时间后,常常由于设计和施工的欠缺而出现一些缺陷。这些缺陷使公路桥梁交通运输的质量和效率降低,埋下极大的安全隐患,甚至威胁到人们的生命财产安全。如果不采取科学合理的措施对公路桥梁进行维护与加固,将可能影响到整个交通系统正常运行,甚至造成交通运输的中断。本文分析混凝土桥梁结构表层缺陷、混凝土构件裂缝缺陷等公路桥梁缺陷及其产生原因,并对相关的加固修复技术进行探讨。
1 混凝土桥梁结构表层缺陷及产生原因
混凝土桥梁结构表层缺陷主要可分由施工不当等人为因素引起和自然因素引起为两种,其中,施工不当等人为因素引起的缺陷主要有蜂窝、露筋、麻面、空洞等;自然因素引起的有磨损、锈蚀、老化、剥落等。
由人为因素引起桥梁缺陷的影响因素繁多且十分复杂,如水泥、骨料、脱模剂、模板等材料的质量、品种、配比;施工中的各项措施和工艺如混凝士拌制、运输及入模方式、浇筑方式、拆模时间长短和施工缝处理工艺与方法等均有可能出现失误而导致缺陷的产生。
在施工中,混凝土灌注过程中振捣不到位,分层灌注时违规操作,或在混凝土运输时,由于没有进行相应的保护措施渗入泥块和杂物;以及混凝土离析,模板缝隙不严,水泥砂浆流失等因素均可使混凝土桥梁结构表层出现麻面。在进行混凝土桥梁结构施工时,模板缝隙未堵严、支设不牢固或振捣棒碰及模板而使模板移位;钢筋过密、石子扣在钢筋下,使水泥浆不能充满钢筋周围,或钢筋垫块漏放、垫块少而使钢筋紧贴模板,以及保护层处混凝土振捣未能达标都可能产生露筋现象。模板表面粗糙不干净,粘有干硬水泥浆等杂物;脱模剂涂刷不匀或选用脱模剂不当;模板拼缝不严局部漏浆;混凝土振捣不密实或分层厚度控制不好,出现漏振而使气泡未能排出等都会导致空洞。此外,混凝土配合比不当、下料不准确,造成砂浆少石子多或混凝土搅拌时间短拌和不均匀;石子成堆混凝土一次下料过多,未分层振捣等都是导致缺陷产生的因素。
自然因素引起的缺陷主要是由于公路桥梁在使用过程中受到自然因素的影响,如雨水浸入导致钢筋锈蚀膨胀引起剥落,在严寒地区冰冻及干湿交替循环作用,或者受到具有侵蚀性水溶剂的化学侵蚀等。
2 混凝土构件裂缝缺陷及产生原因
桥梁混凝土裂缝及其危害是一个世界性的问题。桥梁工程中易出现的混凝土构件裂缝有以下几种:温度变化产生的裂缝;混凝士收缩引起的网状裂缝;下缘受拉区的裂缝、施加预应力引起的裂缝有先张法梁梁端锚固处的裂缝、后张法梁梁端锚固处的裂缝;使用荷载、运梁不当引起的裂缝;台座施工时或基础使用时变形引起的裂缝。混凝土构件的裂缝将产生非常严重的后果,如不及时处理将对桥梁的使用寿命产生影响,严重者将造成桥塌、车毁、人亡事故。
混凝土结构产生裂缝的原因较多,无论是前期的勘察、设计、施工的具体环节,还是在建造完成后存在不当的使用如超荷载等,均有可能导致产生混凝土构件裂缝。裂缝的产生原因从技术层面来看大致可分为两类,一是由外荷载引起的裂缝,称为结构性裂缝。二是混凝土自身应力形成的裂缝,即非结构性裂缝。裂缝产生的主要还与以下四个因素有关:材料性质有关的因素,如水泥的反常凝固和反常膨胀;施工有关的因素,如混合料搅拌不均匀,振捣不充分、施工缝处理不当等;环境条件有关的因素,如湿度的变化,构件内外温度的差异、高温熏烤、化学腐蚀等;构造、超过设计荷载以外的荷载,截面尺寸及钢筋用量不足等。
3 桥梁墩台常见缺陷
桥梁墩台基础在常年使用过程中,除了承受上部构造荷载外,还将承受土压力,风力,冰压力和浮力等等各种力的作用,混凝土收缩干燥、内外部温差、气温剧烈变化、日照影响而产生的温度拉应力或是由于冻胀、下沉或外倾而产生开裂等均有可能致使桥梁墩台基础出现问题;另外,由于过桥车辆的日益重型化,密集化,使墩台基出现了不同程度的损坏,产生各种裂缝,如墩台网状裂缝、从基础向上发展至墩台上部的裂缝、翼墙和前墙断裂的裂缝、由支承垫石从下向上发展的裂缝、桥墩墩帽顺桥轴线横贯墩帽的水平裂缝等等。
4 加固修复技术
公路桥梁产生的大部分缺陷主要是由施工不当导致的,比如蜂窝和空洞的形成就是因为违规操作,未经过充分振捣就继续灌注所导致,一般情况下只要在施工过程中严格要求,注重材质,是完全可以避免这些缺陷的。当这些缺陷出现的时候,常见的补救方法根据具体情况的不同,采用科学合理的方法进行修补。比如可采用橡胶管注入器将采用新型的材料树脂注入到缝中,使其恢复结构强度;对坑洼、麻面等缺陷,可采用树脂砂浆镘抹;对于载荷过高等问题,可采用钢板贴合、增设桁梁等方法恢复或提高构件强度,增加承载力。对砼构件的缺损应用聚合物改性材料修补,以防钢筋锈蚀或进一步损坏。
公路桥梁桥面板损坏的维修方法有修补施工法、加盖板施工法,支架施工法等。喷射钢纤维砂浆,焊接钢筋网并喷射钢纤维混凝土或钢纤维砂浆进行底面加固;采用钢筋混凝土加厚或钢纤维混凝土加厚、聚合物混凝土加厚、膨胀混凝土加厚等并在接合处凿毛处理加锚固钢筋进行顶面加固。还可采用刻槽封闭或凿槽嵌补方法,加配钢筋修补法,用柔性表面封闭法修补裂缝,灌浆封闭裂缝修补法等处理桥梁墩台常见缺陷。
5 结论
任何一座公路桥梁的使用过程中,或多或少都带有一定程度的缺陷,而造成桥梁缺陷的成因有很多种。如不加以处理,缺陷将越来越严重,最终危及到桥梁的安全。在对公路桥梁缺陷进行处理时,首先必须深入分析造成公路桥梁缺陷的具体原因,采取科学合理的技术手段对公路桥梁缺陷进行修复加固;更重要的是从设计、施工中去预防缺陷的发生,认真做好建设阶段各个过程的质量控制,彻底地改观这些常见缺陷的出现频率以及影响程度。
参考文献
[1]徐晓光,李晓东.公路桥梁混凝土构件常见外观缺陷及防治措施[J].中国高新技术企业,2011(36).
中图分类号:K928.78 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)30-0391-01
根据国家的媒体报道,现在桥梁坍塌事故频发,豆腐渣工程越来越多。所以需要对现有的桥梁进行加固与维修。在加固桥梁的时候我们一定要注意我们必须遵守的三大原则,了解桥梁加固的真正原因。
一、在道路桥梁和渡河工程中混凝土加固中所需要遵守的三大原则
1、安全可靠、适用耐久的原则
桥梁是我国基础设施建设中的一个复杂而又庞大的工程,关系民生问题。其要求必须安全,可靠。但是近些年,在新闻报道中,总是出现桥梁坍塌的现象,豆腐渣工程越来越多。我们在加固的过程中一定要弥补之前存在的安全隐患问题。经过我们的相关从业者的研究表明,现在的桥梁问题主要存在于安全性与持久性两方面。所以我们加固桥梁不但是要满足于现在的交通运输压力,同时还要保证他可以长久的使用,保障人民的安全。
2、经济原则
虽然我国现在的经济发展迅速,人民的生活水平得到了极大的提高,但是还有很多地方需要相关的补贴去发展。所以如果加固一座桥梁花费很多钱的话,显然是非常不现实的情况。所以需要在加固桥梁的时候考虑到经济方面的原因。当一座桥梁的加固成本远超于可以接受的范围或者说多于可以获得的利润时,往往是不会接受的。所以,在考虑最大效用论的时候,要完善桥梁改造方案,降低加固成本。
3、运用先进加固理论、材料、技术的原则
国家的经济还在飞速的发展当中,所以之后的道路桥梁的运输压力只会增大不会降低,考虑到以后的运输压力来加固现在修建的道路桥梁。国家对道路桥梁的加固技术的重视才刚刚开始,但是国外已经有很多的发达国家,对这方面的研究已经非常的透彻了,我们可以在自主研发的同时,不断的去学习和吸收外国的先进理论和技术。然后我们在运用新材料,新技术修建加固桥梁时,要注意对旧有桥梁的保护。
二、道路桥梁和渡河工程中影响混凝土结构的因素
1、混凝土碳化的因素
混凝土碳化是指混凝土中氢氧化钙与渗透进混凝土中的二氧化碳或其它酸性气体发生化学反应的过程。一般情况下混凝土呈碱性,在钢筋表面形成碱性薄膜,保护钢筋免遭酸性介质的侵蚀,起到了“钝化”保护作用。碳化的实质是混凝土的中性化,使混凝土的碱性降低,钝化膜破坏,在水分和其它有害介质侵入的情况下,钢筋就会发生锈蚀。
2、氯离子侵蚀的因素
在桥梁建设好后,混凝土就已经硬化成固态了。氯离子对于混凝土的侵入是从裂开的桥梁的缝子开始的。氯离子主要来源是海水。在我国的很多靠海的地区,桥梁的腐蚀都十分严重。因为氯离子太多了。而在我国北方,冬季常常下大雪,通常会在道路和桥梁上撒上工业用盐,里面也含有大量的氯离子。这样工业用盐随着冰雪融化进入桥梁中的混凝土中。不断的对桥梁进行腐蚀,最后桥梁的牢固性就会降低。这对于桥梁的结构破坏巨大,不可想象。
3、钢筋锈蚀的因素
混凝土的碳化及氯离子侵蚀都会造成覆盖钢筋表面的碱性钝化膜的破坏,加之有水分和氧的侵入,就可能引起钢筋的腐蚀。钢筋腐蚀伴有体积膨胀,使混凝土出现沿钢筋的纵向裂缝,造成钢筋与混凝土之间的粘结力破坏,钢筋截面面积减少,使结构构件的承载力降低,变形和裂缝增大等一系列不良后果,并随着时间的推移,腐蚀会逐渐恶化,最终可能导致结构的完全破坏。
三、道路桥梁和渡河工程中混凝土加固的要点
1、加强对旧桥的检测要点
(1)重点隐蔽部位的检查。桥梁结构产生缺陷的部位,检查时往往因人力、仪器和其他条件的限制漏看的较多,所以在普遍检查的同时,应该根据结构的受力特性,确定重点部位,有效地进行检查。通常应重点检查的部位有:应力集中处;断面突变的部位;构件的薄弱部位;拱桥的控制截面。
(2)普遍检查:首先应对桥梁的总体尺寸(如跨径、桥宽、矢跨比、墩台尺寸、标高等)、各部分构件的截面尺寸、钢筋直径及布置、支座位置等进行详细的量测、记录,取得第一手现场资料。其次对材料的性能,如钢筋混凝土桥的混凝土和钢筋的强度、弹生模量,圬工拱桥的石料标号、砂浆标号等要进行测定和了解。通常是采用回弹仪现场测定;取样进行实验室分析;调查了解等方式综合进行。最后对桥梁运营状况,特别是桥梁存在的缺陷和病害进行反复的现场观测、检查和了解。检查桥梁结构是否产生了位移与变形(挠度)、混凝土施工质量如何,风化、剥落情况以及局部损伤,裂缝宽度、深度、分布情况及其发展趋势;检查钢筋锈蚀情况,以及支座、伸缩缝、排水装置、桥面铺装等附属设施的功能等。
2、合理选择加固技术的要点
(1)注浆加固技术。注浆加固技术是采用压力,把具有较好粘接性能的材料注入被加固构件内部的空隙中,以提高被加固构件的完整性、密实性,提高材料的强度。该方法在混凝土或砌体结构的裂缝等内部缺陷的修复加固,以及地基加固中广泛应用。(2)体外预应力加固技术。体外预应力加固技术是采用高强钢筋或型钢等,在被加固构件体外增设预应力拉杆或撑杆,其拉杆加固广泛适用于受弯构件和受拉构件的加固,在提高构件承载力的同时,对提高截面的刚度、减少原有构件裂缝宽度和挠度、提高加固后构件截面的抗裂能力是非常有效的。
结束语
现在我国的经济正在飞速的发展中,以后的交通运输压力可能会越来越大,所以相关的从业人T需要尽快的找到并且学会如何使已有的道路进行加固。因为国家的道路桥梁混泥土加固的起步较晚,所以还有很多地方需要向国外在这方面发达的国家进行学习,学习先进的经验和理论,来建设我国的道路桥梁。所以,综上国家的相关从业者可以多关注着方面的内容,对这方面进行深入而又透彻的研究。
参考文献
Abstract: This article through analyzes the bridge deck, the bridge structure in detail, discusses and puts forward the prevention of bridge deck, bridge structures of some common diseases effective measures and reinforcement points, thereby improving driving conditions, improve the service life of bridge structure.
Key words: highway bridge; bridge structure; reinforcement of
中图分类号:[TU997] 文献标识码:A文章编号
前言
公路桥梁是确保公路畅通的咽喉,其承载能力和通行能力是沟通公路全线的关键,随着经济的快速发展,公路建设突飞猛进,投入营运高等级公路越来越多,但随着车流量的增加和超重车辆的增多,桥梁病害也随之发生,并且时刻危及公路运输及人民生命财产的安全。从桥梁使用情况上看,主要出现的病害有:桥面系结构的损坏(桥面铺装破坏,桥梁伸缩装置损坏,桥头出现跳车现象);桥跨系结构的损坏;支座老化;翼墙风化,开裂,锥坡、护坡塌陷、损坏;桥墩及基础出现冲刷和不均匀沉降、基础承载力不足等。从我们本地区危桥改造情况看,直接与车辆接触的部位(桥面及桥跨系结构)损坏最为严重,出现问题也较多,下面我着重就公路桥梁桥面系结构、桥跨系结构加固改造中存在的一些问题做进一步的分析和探讨。
一、结构损坏情况
1、桥面系结构的损坏现象
桥面出现拥包、裂缝、波浪、坑槽、露骨、高低不平,桥面铺装损坏,桥头两侧下陷,伸缩装置损坏,桥头出现跳车等。
2、桥跨系结构的损坏现象
桥跨结构出现主要缺陷有:表层损坏、蜂窝、露筋、锈蚀、裂缝、梁板断裂及下沉等现象。
二、成因分析
1、桥面系结构
(1)结构原因,桥面结构具有特别性,桥面铺装层与一般路面的受力条件、状态均不同,在桥跨的不同位置,荷载作用下的变位差异较大,从而使桥面结构常常处于更为不利的工作状态。(2)设计原因,往往因为设计标准低,从我们本地区所有桥梁损坏情况来看,由于当时条件有限,资金有限,设计标准往往较低,桥面铺装层很薄,有的不足5cm,有的只有3cm,桥面钢筋网中配筋量也很小,钢筋规格也得不到要求,离目前荷载标准要求差之甚远。(3)施工方面的原因,施工质量差,该联结的钢筋,未进行良好的联结,失去整体的承载能力。另一方面,桥面凹凸不平,大多是由于构件沉陷不均引起的,个别构件连接处标高不一致,存在先天性缺陷,从而影响桥面铺装的平整度,不但影响了桥面的美观,而且造成行车不舒适。(4)超重车辆的影响,随着车流量的增加,重载、超重载车辆的增多,超过了桥梁的实际承载能力,从我们本地区的情况看,过往车辆大都是晋煤外运的拉煤车辆,有些运输部门受到经济利益的驱动,最大载重量高达200多吨,造成桥面系结构严重损坏,不但影响了行车的舒适性,而且危及公路桥上车辆和行人的安全,给社会带来不良影响。
2、桥跨系结构
桥跨系结构是桥梁的主要沉重构件,除直接承受车辆荷载的作用以外,还长期暴露在自然界中。由于结构的特殊性,造成破坏的原因很多。(1)设计方面的原因,随着经济的发展,公路建设标准提高很多,但大多还是利用老的桥涵,原有桥涵设计标准低,梁板的截面尺寸及配筋率均达不到目前的承重和车速、车流量要求,有的梁板还采用非预应力结构,配筋量也很小,过去预制空心板多采用气囊作为内模,施工中气囊容易上浮,从而造成顶板混凝土厚度不够,保护层很薄,致使梁板的抗弯、剪能力都很低,满足不了日趋增加的交通量和承载能力的要求。(2)施工方面的原因,梁板之间未进行结构性联结或者联结很薄弱,致使所有梁板整体承载力降低,当桥面铺装有所损坏后,个别主梁失去连接,并且受到结构性创伤,梁板在车辆经过时振动较大,特别是横向连接破损的梁板,基本上形成单片受力状态,梁板的抗弯、剪能力降低,桥梁整体承载力严重下降。(3)超重车辆的影响,当超重车辆经过时,短时间内主梁荷载效应变化幅度较大,进一步增大了主梁材料的疲劳损伤效应,桥跨系结构处于非常不利状态,对桥梁结构破坏很大。
三、桥梁维修、加固措施和方法
1、桥面系结构
(1)桥面铺装在设计时应满足日趋增加的车辆荷载的要求,桥面铺装层应适当加厚,二级以上公路桥梁水泥混凝土铺装层厚度不小于10cm,沥青混凝土铺装层厚度不小于5cm,同时增加桥面铺装钢筋网中钢筋的截面尺寸和配筋率,建议钢筋使用直径不小于12mm的螺纹钢,间距不大于10cm,建议采用双层钢筋网较好。(2)在施工阶段,应严格按照《公路钢筋混凝土施工规范》的要求进行施工,注意钢筋搭接牢固和混凝土振捣密实,同时控制好桥面铺装的平整度。(3)在以后养护工作中始终时应做到,桥面:经常清扫,排除积水,清除泥土、杂物,始终保持桥面平整、清洁,桥面出现表面碎裂或脱皮现象时,应将损坏部分及时凿除,及时修复,损坏较大者,应将原铺装层整跨凿除,重铺新的铺装层。伸缩装置:应经常清除缝内积土、垃圾等杂物,当伸缩缝出现老化、开裂、断裂,变形严重,伸缩失效时应及时更换,更换伸缩装置时应选型合理,以满足桥跨结构层要求,安装应牢固,平整。桥头搭板落空、断裂引起桥路连接不顺适,出现桥头跳车时,应及时维修处理。排水系统:桥面泄水管如有堵塞应及时疏通,保持畅通,桥面应始终保持1.5%的横坡,以利桥面良好的排水。
2、桥跨系结构
中图分类号: U448 文献标识码: A
引言:公路工程中道路桥梁的施工是一项系统的、复杂的工程,其施工质量的好坏直接影响着公路工程的最终形成质量和使用性能。因此,必须将施工技术作为整个工程施工中的重中之重,最大限度的减少施工技术出现问题。但是,由于行车荷载量和行车数量越来越大,加上自身结构自重、自然环境的影响,使得道路桥梁承受的荷载量很容易超限,进而引起桥梁病害的出现,所以,必须采取必要的加固措施将桥梁病害最大限度的降低,延长桥梁的使用寿命。
一、公路工程中道路桥梁的施工技术
1、混凝土施工技术
混凝土施工最主要的程序就是混凝土的搅拌、浇筑和振捣。道路桥梁混凝土需使用钢纤维混凝土,对于钢纤维混凝土的搅拌,应先投水泥,再投粗骨料,最后投钢纤维,先干拌再湿拌,采用强制式的搅拌机搅拌,确保搅拌的均匀,避免出现结团。对于钢纤维混凝土的振捣,最好用平板型振动器,若用振捣棒振捣,钢纤维要纵向集束排列,从而抵抗板的各种应力与荷载之间的传递。
2、路基排水施工技术
一般来说,水对道路桥梁具有冲刷、侵蚀的作用,这样就使路基病害的发生率大大增加,因此,必须做好道路桥梁路基排水工作。路基排水可分为地面排水、路面排水。地面排水可通过设排水沟、排水管、边沟、截水沟等方法进行,并采用浆砌片石的加固方法来铺砌防护。路面排水可分为集中排水和分散排水,其主要作用是排除降水从而减少水渗入路面后对路
基边坡的冲刷;集中排水可在路肩的外侧设置混凝土预制板或者现浇拦水袋,分散排水可通过设置排水沟、排水管的方法进行,需注意的是必须对路肩以及边坡进行硬化和加固处理。
3、道路桥梁过渡段的施工技术
对于道路桥梁过渡段的施工,必须做好路段施工填料的选择,对可能用于施工的填料进行实验比,对比后从优选择。对比试验方法为:对填料的液限性和塑性进行测定;用同一种压
实机具对不同的填料进行压实,分析填料压实变数和松铺厚度之间的关系,从而获得各种填料的技术指标,选择最为合适的填料作为桥梁过渡段的填料;考虑到经济因素,可选用本地填料,必须保证填料的渗水性能良好。确定调料后,按照设计填土,在分层填筑的时候,要对每一层填料进行压实,压实厚度不应大于15 厘米。由于土壤碾压用的是压路机,所以必须在保护台身的前提下使压实度达到标准。
4、道路桥梁施工的排水技术
针对排水管道渗水问题,我们可以采取以下应对措施,在进行排水管道渗水的处理方面,首先要做好的是排水管道管材材质的检验,须经过质检部门认证,并且能够提供出力学性能
试验报告单、产品质量合格单等合格证书,在进行安装之前还要对其进行逐一检查,如有问题,及时进行处理,或者是进行修复完,达到施工设计要求,才可重新投人使用,如果没有修复价值,可以进行报废处理;其次,接口填料也要认真挑选,严格按照试验配合比进行,具体的施工环节中要采用针对性的施工技术,确保在施工过程中接口缝内部干净,针对水泥类接口填料。
5、路基填料施工技术
路基填料因为在实际的生产加工过程中其本身成分的差异性而造成不同生产批次和厂家的路基调料的性质存在较大的区别,因此在对路基填料进行选择时,首先应根据道路设计标准和建设施工的实际情况而进行针对性的选择。在路基施工过程中,路基材料含水量的多少作为影响路基压实的重要因素,只有在对填料材料中的含水量进行最佳调整后,才能有效的保证路基压实达到最大的密实度,从而保证公路建设达到设计的标准要求。
二、公路工程中道路桥梁的加固措施
1、上部结构病害的加固
在上部结构病害中,对于T梁横隔板的干接头处病害的加固措施为:
1.1 对干接头进行改造
将干接头改造为湿接头,要将干接头一定范围内的混凝土凿除,然后将与原来横隔板规格相同的钢筋与断裂的钢筋焊接起来,增设横隔板下缘的钢筋,之后可浇灌水泥混凝土。
1.2 施加横向预应力
在T 梁横隔板的下缘打孔,穿过螺纹钢筋设置钢垫板,施加横隔板的横向预应力,然后用锚具进行加固,并做好外露钢筋的防腐保护措施,防腐保护材料可用环氧砂浆、聚合物砂浆等。如果上部结构中的板梁铰缝出现损坏或是出现单梁受力的情况,应剔除铰缝中的混凝土,并增设钢筋,在相邻的板梁处植筋,并将其与铰缝内的钢筋连接,最后浇筑混凝土。需要注意的是,考虑到结构的安全性,在对T 梁横隔板进行加固前,必须清楚病害的严重程度,对其进行材料缺损状况、钢筋外露情况和锈蚀情况、混凝土强度等的检验,从而提高加固措施的科学性和规范性。
2、墩台裂缝的加固
如果墩台出现裂缝病害,首先,要将裂缝封闭。对于重力式墩台的裂缝病害,若造成这种病害的原因是后台土的压力过大,在桥下通道允许的情况下,可适当的增设钢筋,如果桥下通道不允许,则可采用钢板与打砂浆锚杆相夹的方法对其进行加固;如果病害的原因是路基的不均匀沉降,可在地基范围内灌注砂浆,并根据病害的具体情况增设钢板或钢筋砼套箍对墩台进行加固。对于薄壁钢筋砼墩台的竖向裂缝病害,如果砼的实测强度大于C25,可用黏贴钢板加固,当其强度小于C25 的时候,就要对基础做扩大处理,并增设钢筋,以分担墩台的总体荷载。
3、桥面铺装病害的加固
对于桥面铺装层局部的病害,可以采用局部挖补的维修措施;若铺装层损坏严重,必须对铺装层进行改造处理,将原铺装层剔除并清理干净,加厚防水水泥混凝土铺装层,可铺设双层桥面钢筋网,增设桥面防水层,在防水层施工前要进行凿毛处理,以水泥混凝土露出粗骨料为准,清理干净后可摊铺4-5cm 厚的改性沥青混凝土。
4、碳纤维加固
碳纤维加固法,全称为粘贴纤维增强塑料加固法,它通过胶结材料将纤维增强复合材料贴在被加固构件的受拉区段,使它和被加固截面一同抗拉,从而达到提高结构承载性能的要求。这种技术优点很多,比如说高强高效,可以大幅度地提升混凝土结构的延性与承载性能,而且施工简捷,具有很好的耐腐蚀性及耐久性,加固前后对结构的尺寸和外观不构成影响,质量轻,自重少,因此适用范围非常之广。
5、粘钢加固
所谓的粘钢加固方法,就是在钢筋混凝土结构构件承载力不足的区段表面粘贴一定数目的钢板。这种方法能够很好地保护原混凝土构件,施工工艺简单,现场工作量小,而且在方案设计及结构计算方面都非常之简单。但实施过程中,由于钢板重量过大,在操作上有所限制,固化剂在结硬以后,表现出很明显的脆性,粘结的耐久性难以保证,此外,钢板和胶体界面还存在一些潜在的锈蚀。
6、加大截面加固
也称为外包混凝土加固法,是用增大混凝土结构物的截面面积和配筋进行加固的一种方法。加大截面加固法一般采用两种方式:一种是加厚桥面板;另一种是加大主梁梁肋的高度和宽度。该法工艺简单、适应性强,具有成熟的设计和施工经验,适用于较小跨径的T 梁桥或板桥的加固。采用此法加固后桥梁刚度明显提高,承载能力也能取得较好的效果。但现场施工的湿作业时间较长,加固后的建筑物净空有一定减小。
三、结束语
总而言之,公路工程中的道路桥梁施工是一项复杂的、综合的工作,必须将施工技术作为道路桥梁施工的关键环节,在遵守建筑工程中规定的相应技术水平和工艺规范的基础上,根据桥梁工程的实际情况制定最为合适的施工技术操作规范,确保工程的施工质量和施工进度,并及时对桥梁病害采取维修加固措施,从而达到延长道路桥梁使用寿命、方便人们出行、确保公路网的畅通和安全、实现公路运输事业社会效益和经济效益双赢的目的。
参考文献:
一、公路桥梁的常见缺陷表现
1.桥面铺装缺陷
1.1常见的桥面铺装病害有沥青混凝土铺装层开裂、推移、坑槽唧浆、车辙、拥包等;
1.2连续桥面过早损坏:施工不规范、不认真,造成连续桥面有纵向或横向开裂,此类情况比较普遍;
1.3桥面混凝土纵向裂缝;
1)梁板安装有关;
2)支座不密贴、铰缝填贯不密实等;
3)桥面混凝土质量不好;
1.4复合桥面沥青混凝土铺装过早损坏;
1)沥青混凝土质量不好;
2)桥面排水不畅;沥青混凝土结构层内长期积水;
1.5桥面伸缩缝不与桥面同宽;
1.6铰缝施工;
1)用高标号砂浆填塞缝宽较窄的铰缝下部;
2)用不低于梁板标号的混凝土填灌铰缝上部,并振捣密实、平整,其高度与梁板齐平;
3)在尚未浇筑桥面混凝土前,禁止汽车和筑路机械通过。
2.伸缩缝缺陷
在我国,由于伸缩缝的应用时间迟,没有成熟的施工技术及经验,盲目认为水对混凝土没有多大危害,因此以前使用的伸缩缝基本上没有防水性能,由伸缩缝处渗漏下的水往往流到梁端,再流到帽梁,对梁端和帽梁顶部混凝土产生严重的腐蚀。常见的伸缩缝病害有靠背混凝土破坏、抵拢、离骨、型钢断裂等,桥面铺装和伸缩缝破损严重,桥面水渗入梁体,导致梁体纵向钢筋锈蚀膨胀,底板沿纵向开裂;施工阶段张拉预应力过大,横向主拉应力过大所致;施工时空心板预制抽胶管时水没有排净,冬季冻胀造成板底开裂。
3.梁体混凝土裂缝缺陷
我国公路桥梁多采用混凝土结构,而裂缝是混凝土结构土结构最常见的病害。混凝土外观质量是混凝土密实的体现,好的外观质量不能依靠事后的装饰获得,而须与追求混凝土的内在质量相统一。裂缝宽度到达一定程度后会加速该位置的钢筋锈蚀,锈胀作用可能致使混凝土脱落,使更多钢筋外露。同时会降低梁体的刚度,严重的会危及桥梁的使用。纵向裂缝的存在加剧了钢筋的锈蚀,影响混凝土结构的耐久性。
4.上部结构横向联系缺陷
常见的上部结构横向联系病害有板梁铰缝渗水、单梁受力,T梁横隔板开裂破坏。
二、混凝土桥梁结构表层缺陷及产生原因
1).蜂窝:施工不当所致,混凝土灌注中缺乏应有的振捣,分层灌注时违反操作规程,运输时混凝土产生离析,模板缝隙不严,水泥砂浆流失等。
2).露筋:施工质量不好,如灌注时钢筋保护层垫块位移,钢筋紧贴模板,保护层处混凝土漏振或振捣不实。
3).麻面:施工时采用模板表面不光滑,模板湿润又不够,致使构件表面混凝土内的水份被吸去。
4).空洞:结构上钢筋布置过密,施工时混凝土被卡住,又未充分振捣就继续灌注上层混凝土,此外,严重漏浆亦能产生空洞。
5).磨损:混凝土强度不足,表层细骨料太多,车轮磨损,高速水流冲刷,水流中又夹杂大量砂石等推移质或冰凌等漂浮物。
6).锈蚀、老化、剥落:保护层太薄,结构出现裂缝,雨水浸入,钢筋锈蚀膨胀引起剥落,严寒地区冰冻及干湿交替循环作用,有侵蚀性水的化学侵蚀作用。
7).表层成块脱落:外界作用。
三、混凝土构件裂缝缺陷及产生原因
钢筋混凝土简支梁桥常见裂缝有网状裂缝、下缘受拉区的裂缝、腹板上的竖向裂缝、腹板上的斜向裂缝、运梁不当引起的上部裂缝、梁端上部裂缝、梁侧水平裂缝、梁底纵向裂缝。
预应力混凝土梁、悬臂梁和连接梁桥的常见裂缝有先张法梁梁端锚固处的裂缝、后张法梁梁端锚固处的裂缝、腹板收缩裂缝、悬臂梁剪切裂缝、悬臂箱梁锚固后接缝中的裂缝、底板裂缝、箱梁弯曲裂缝、连接梁弯曲裂缝、合拢浇筑段的裂缝、预应力梁下翼缘的纵向裂缝。
构件裂缝产生的主要原因有四方面:一是与材料性质有关的因素,如水泥的反常凝固,混凝土的离析与泛浆,水泥的反常膨胀,骨料中含有泥土,使用了反应性骨料或风化岩、混凝土干燥收缩。二是与施工有关的因素,如混合料搅拌不均匀,搅拌时间过长,用泵压送时水泥量及用水量的增加,灌注顺序的差错,灌注速度太快,振捣不充分,配筋混乱,保护层厚度不够,施工缝处理不当,模板变形,漏浆,支架下沉,脱模过早,硬化前受振动和荷载作用,初期养生中急剧干燥,养生初期冻害。三是与环境条件有关的因素,如周围环境与湿度的变化,构件内外温度的差异,反复冻融,内部钢筋锈蚀,因火灾而使混凝土表面受高温熏烤,受盐类的化学腐蚀。四是与构造、外力有关的因素,如设计荷载以内的荷载,设计荷载以外的荷载,以地震力为主的荷载,截面尺寸及钢筋用量不足,结构物不均匀下沉。
四、桥梁墩台常见裂缝
1.墩台网状裂缝(由于混凝土收缩干燥引起或混凝土内部水化热和外部气温的温差及日气温变化影响和日照影响而产生的温度拉应力)。
2.从基础向上发展至墩台上部的裂缝(基础松软产生不均匀沉降造成)。
3.墩台身的水平裂缝(多为混凝土贯注不良所引起)
4.翼墙和前墙断裂的裂缝(往往由于墙间的填土不良。冻胀或基层承载力不足,引起下沉或外倾而产生开裂)。
5.由支承垫石从下向上发展的裂缝(主要是由于墩台帽在支承垫石下未布置钢筋所致或可能受到较大的冲击力)。
6.桥墩墩帽顺桥轴线横贯墩帽的水平裂缝(主要是局部应力所致,因梁和活载的作用力集中地通过支座传至桥墩,使其周围墩顶其他部位产生拉应力)。
7.双柱式桥墩下承台的竖向裂缝(由于桩基下沉不均匀或局部应力所致)。
8.支承相邻不等高的墩盖梁、雉墙上的竖向裂缝(由于局部应力所致)。
9.墩台盖梁自上而下的垂直裂缝(桩基下沉不均匀而引起盖梁上的不均匀受力)。
10.镶面石突出的裂缝(由于镶面石与墩台连接不良所引起)。
五、公路桥梁的修复、加固措施和新材料
1.“壁可”法。采用橡胶管注入器,利用其持续的恒定压力将树脂材料自动注入到缝中,注入材料粘度极低,可深入到宽仅0.02mm的细缝末端,恢复结构强度。
2.修补路面裂缝、坑洼、麻面。采用不同粘度的树脂材料对各种宽度的裂缝进行灌注,可立即开放交通。对坑洼、麻面采用树脂砂浆镘抹,材料柔韧、耐磨、抗滑,与铺层结合牢固。
3.路面防滑铺装方法。在弯道、交叉路口等重要路段铺设树脂砂浆,可取得优异的防滑效果,保证行车安全。
4.隧道、涵尚不渗漏水的治理方法。摒弃传统的堵水思想,采取引导的方法,对接缝、裂缝、衬砌面渗水均有对策。