产品描述
在使用中小跨径混凝土桥梁的过程中,非常容易出现混凝土开裂的现象,这类桥梁病害的产生会大幅度降低混凝土桥梁的承载能力,并导致混凝土桥梁的使用寿命大幅度缩短,使桥梁的使用功能无法得到充分发挥。情况严重时,还会影响到结构内部的钢筋的隔离保护,裂缝过大导致外部空气与水分渗入,进而发生结构内部钢筋的腐蚀。此外,混凝土桥梁有多种类型的开裂,其中桥梁的腹板以及底板两个位置是开裂的主要位置。
1.2 混凝土脱落
混凝土脱落在混凝土桥梁中也属于一种常见病害,其主要表现为混凝土表面松软起皮,会大幅度缩小桥梁的荷载承受的截面面积,同时大幅度降低桥梁整个结构的承载能力。此外,这种病害还会造成外部的侵蚀,对整个混凝土结构造成严重的破坏,严重影响混凝土结构的安全性。
1.3 钢筋的锈蚀
钢筋作为混凝土结构材料中不可或缺的一部分,其质量好坏与是否完整在很大程度上会应影响到整个结构的稳定性与承载能力。当混凝土结构内部出现钢筋锈蚀的病害时,一方面会导致钢筋弯矩受力的作用无法充分发挥,另一方面会由于生锈而导致钢筋的体积发生膨胀,进而可能导致混凝土开裂,严重损害了桥梁整体的安全性与稳定性。
1.4 支座损坏失效
在桥梁施工的过程中,混凝土结构还采用板式橡胶支座与盆式橡胶支座等两种支座,而以橡胶为原材料的支座会由于长期使用而导致其性能退化,情况严重时还有可能会失去效用,这类病害对混凝土结构造成较大的威胁,甚至还会导致结构开裂严重。
2 桥梁病害产生的原因分析
2.1 混凝土开裂病害原因
目前,随着我国交通事业的迅猛发展,大大提升了交通流量,而车辆的反复运行会造成对桥梁的碾压,进而造成了桥梁的磨损,造成开裂。同时由于目前交通管制存在一定的缺陷,大部分车辆出现载的现象,增加了对桥梁的压力,使桥梁磨损加速。此外还有气候因素,如部分寒冷地区出现冻融现象。
2.2 钢筋锈蚀病害原因
通常钢筋表明会覆盖一层致密的氧化膜,在一定程度上能够有效防止钢筋锈蚀。但是由于混凝土出现“碳化”,或者大量氯离子存在于混凝土中,降低了混凝土的PH值,导致混凝土所处环境呈弱酸性,随着时间的推移就会腐蚀破坏钢筋表面的氧化膜,进而导致钢筋发生锈蚀现象。
2.3 设计不合理、施工及维护不当
在对中小桥梁进行设计的过程中,由于设计人员没有结合实际情况或者存在设计失误,可能会出现不合理的桥梁截面尺寸的设置以及配筋率无法满足要求等问题,进而导致在桥梁施工或者使用中出现各类病害。在桥梁的施工环节,采用质量不过关的施工材料、施工技术与工艺存在不合理性也是桥梁产生病害的一大原因。此外,针对桥梁出现裂缝等问题时没有及时的进行维护,进而导致问题放大也会出现桥梁病害。
3 解决桥梁病害的技术手段
3.1 裂缝修补
在补修裂缝的方面,为有效解决裂缝问题,必须以结构物防水性、耐久性的恢复与提高为出发点,在施工前期,就应严格筛选施工材料,选用的材料应具有较好的伸缩性,而在桥梁投入使用后出现裂缝这一问题是,可以将填料或者防水材料涂在桥梁结构的裂缝处,避免空气与水分渗入与结构内部的钢筋发生化学反应导致体积变化而膨胀产生的裂缝,进而有效解决裂缝问题。
3.2 桥梁上部结构加固技术
通过加固桥梁上部结构的方法可以有效防止病害,该技术可以从构件截面面积的增大、利用粘合剂将高强度材料与结构外部粘贴等方面来实施,其中必须使用高质量的粘合剂,并且材料方面可以选用型钢或者玻璃钢等。
3.3 “换板”技术
桥梁维修加固中可以采用 “换板”技术,具体措施为在原桥梁基础和墩台完好无损的前提下,根据桥梁新的设计标准公路Ⅱ级荷载重新设计预制新的梁板,并对上构全部进行更换,以此实现桥梁的加固。该技术具有施工速度快、成本较低的优势,目前在中下桥梁维修加固中的应用较为广泛。下文将会以实例分析,具体介绍“换板”技术中的整板换装技术的应用。
4 桥梁整板换装技术实例分析
本文分析某二级公路桥梁维修加固中整板换装技术的应用,阐述其技术特点、施工方案以及取得的实际效果。该桥梁全长5m,桥宽为12m,其上部结构采用的是5m的简支空心板,纵向布设了12片梁板,桥面铺装为钢筋水泥混凝土面层,支座采用的是板式橡胶支座。该桥梁桥面由于长期使用导致出现多处破损、开裂以及单板受力等病害。
4.1 技术特点
整板换装技术的应用使普通桥板的厚度与强度得以增加,桥板在预制场预制,能够减少对公路交通的影响;采用环氧混凝土浇筑桥板间的绞缝,使桥板的整体连接得到加强,进而使绞缝渗水以及单板受力问题得以解决。
4.2 施工流程
将桥面现浇层凿除,拆除原有桥板;利用环氧砂浆粘结垫石与原台帽,其中采用预制垫石;全部重新更换橡胶板支座,调整预制板位置时以两边支座为基准,在调平中间的支座时加垫油毛毡,确保位置准确;安装完预制板后,将预留的绞缝用环氧混凝土填筑,同时进行钢筋的绑扎,就近绑扎相连边板处的原有预留钢筋与凹槽内预留的钢筋,然后进行混凝土的浇筑;最后,桥面铺装进行钢筋水泥混凝土铺筑,厚度为10cm。 4.3 施工注意事项
由于新浇筑的混凝土强度不足,在施工与养护期间应进行交通管制,避免由于车辆、混凝土初凝以及新老混凝土结合等问题导致出现混凝土遭到损害,此外,为提高施工人员以及行车的安全性,必须采取相应的安全措施,例如可以设置相关标志物进行提醒。在桥板间宽槽口填筑环氧混凝土的过程中,混凝土固化时间不宜大于4个小时,并且应在施工前阶段进行工艺试验,将材料的性能进行确定,确保其能够满足设计要求。在桥面混凝土的浇筑之前,必须将桥板**面具有平整性对齐,出现高度差应及时进行调整。此外,还需在桥头两侧铺筑沥青过渡段,长度进行适当的增加,单侧大约长15m。
在桥梁防撞墙更换施工的过程中应做好放线、钢筋以及模板安装等三个方面的工程技术,首先要保证防撞墙放线过程中测量放线的精确度,放线工作应在遵循多布点的原则之下开展,并且注意天气原因,尽量减小误差;同时在实施防撞墙钢筋工程技术前要确保施工场地的清洁度,检测钢筋位置的正确性,主要受力负载钢筋应采用双面焊的形式,箍筋采用点焊,定位筋采用绑扎,并做好泄水孔的检查;此外,防撞墙模板的质量与模版安装有着直接的联系,在模版安装中要注意使用大块钢模板,并且要通过螺丝杆进行固定。
4.4 整板换装技术的优势
该桥梁采用整板换装,增加了桥梁抗压强度,并且使桥梁的单板受力问题得到改善;同时,相比于传统桥梁换板维修,该技术要少6个小时,节约了维修时间。此外,该技术使相关道路封闭费用得到减少,在降低交通影响的同时还使养护经费得到较低。
5 结束语
随着我国经济的不断进步,交通事业也随之迅猛发展,面对日益复杂的交通状况,我们必须采取相应的措施,解决桥梁中存在的病害问题,提高道路桥梁的承载能力,避免出现质量问题,而其中“换板”技术优势明显,在未来的桥梁维修加固中必然得到广泛的应用。
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