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关于我

闻宝联,工学博士,教授级高工,天津市市政工程研究院副总工程师,同济大学、天津大学、河北工大、北京交大硕士导师,新加坡《urban transportation &construction》杂志副主编,中国土木工程学会混凝土质量专业委员会委员、混凝土耐久性专业委员会委员,全国混凝土标准化技术委员会委员,中国建筑业协会混凝土分会专家组成员,中国腐蚀与防护学会建筑工程专业委员会委员,中国商品混凝土企业联合会专家委员会主任委员,中国硅酸盐学会混凝土与水泥制品协会理事,数十项国家重点工程混凝土专项技术指导。

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道路桥梁的病害问题及加固技术探析  

2018-01-01 21:06:58|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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一、道路桥梁存在的病害问题

1、裂缝

  裂缝是混凝土道路中最普遍发生的病害现象,也是我国道路桥梁病害问题中须首要解决的。裂缝问题会严重危害道路桥梁的耐久性与承载力,且不同程度的裂缝,其危害程度也不尽相同,程度轻可妨碍司机驾车的舒适度,程度重可直接危害车辆及人身安全。此外,路桥裂缝会损害钢筋保护层,从而诱发钢筋锈蚀。

2、剥蚀

  剥蚀破坏路桥的外观形态,包括:路桥表面的酥松起皮、剥落、露石、蜂窝麻面等现象。路桥表面产生的剥落或剥离,会引起构件截面积减小,应力增大,导致空气或其他有害物质的内侵蚀作用更容易发生。依据发生原因不同,剥蚀现象可以分为风化剥蚀、水质侵蚀、冻融剥蚀等等。

3、混凝土内部的毛细管孔及气泡

  混凝土中不可避免地存在毛细管孔,这就使得空气中的水、氧气、二氧化碳等物质快速进入混凝土内部,并且腐蚀钢筋。这又很大程度上降低了道路桥梁的耐久性与安全性。

4、钢筋锈蚀及混凝土碳化

  钢筋锈蚀是道路桥梁损坏最主要的原因之一。钢筋锈蚀后会引起体积扩大膨胀,混凝土承受较大拉力而开裂。混凝土碳化达到一定程度时,道路桥梁会产生裂缝,减少了路桥的服务期限,破坏了路桥的安全性。

5、地基不均匀沉降

  在一些地质条件较为特殊的地区,如山区、湿地等地建设路桥,要格外注意。如果不重视处理地基问题,则很容易发生地基不均匀沉降现象,严重危害道路桥梁的安全,引起桥面开裂,桥体滑动下沉等灾害。

  6、其他病害

  除以上较为典型的路桥病害之外,还有无法预知的自然灾害等原因引起的路桥破坏现象,例如洪水、泥石流、酸雨等等,道路研究工作者也要相应地引起重视,防患于未然。

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二、路桥施工中病害出现的原因

1、前期工程设计不合理

  在路桥施工的过程中,路基结构在其中有重要的意义。由于在某些路桥工程施工中设计人员,没有对路桥工程的地质情况和施工环境进行充分的调查,没有收集确切的勘察资料,只是对地表结构类型进行了初步的判断,所设计出的设计方案往往不能满足实际的工程施工需求,这就容易导致人们在对其地基结构进行设计的时候,存在着较大的误差。而且人们在对路桥施工质量检测的时,也没有及时地发现处理。这就容易导致路桥工程在周围环境的作用下,其地基接触的质量出现了明显的问题,从而对整个工程的施工质量带来影响。

2、施工工艺控制不严格

  对路桥施工的原材料检测不严格,也十分容易会出现沥青、混凝土配合比采用不当的情况,这就使得路桥施工中出现了许多病害问题。在路桥工程施工中,如果不对混凝土材料、沥青材料配合比进行严格要求,那么就十分容易导致混凝土结构出现裂缝,沥青的油包等问题,使得沥青路面在周围环境的影响下,出现老化、高温焦灼的现象,影响道路交通的正常运行。此外,人们在路桥结构进行养护的时候,如果施工人员没有根据工程施工的相关情况进行相应的养护处理,那么就容易使得路面结构出现泛油、松散等方面的情况,也对道路的结构质量造成严重的影响。

3、路面厚度不符合设计要求

  虽然我国相关规范制度对路桥工程施工的路面厚度做出了规定,但是一些单位为了获得经济利益的最大化,没有按照规范要求进行严格的指标检测,从而导致施工质量受到一定的影响,而且也缩短了路桥施工的使用寿命。此外,由于一些企业受到施工成本和工期的影响,对合理设计路面厚度的重要性认识不足,施工人员只是认为夯实路基就可以完成施工任务,施工质量问题也会被解决,但是事实并非如此,路面的厚度在一定程度上可以决定工程的使用年限,是整个路桥使用的关键。

4、路桥建设中的钢筋受到严重的腐蚀

  大部分桥梁的质量受钢筋的影响较为严重,在路桥施工中,钢筋的腐蚀是常见现象,钢筋腐蚀程度较高就会影响到桥梁的使用寿命和通行人员的生命安全。桥梁钢筋的腐蚀还会导致桥梁混凝土的结构受损,一般情况下,由于桥梁结构内部有氯化物混入就会造成钢筋的腐蚀,除此之外,腐蚀程度还与保护层的薄弱有关。此外,周围环境的变化也会引起钢筋的腐蚀,混凝土保护层的强度和混凝土强度都会影响到钢筋的腐蚀。混凝土的保护层主要是用来防护桥梁钢筋不受外界环境影响,由于混凝土自身的缺陷导致裂缝的产生,裂缝增大就会引起钢筋的腐蚀。

三、道路桥梁的加固技术分析

1、加强地基处理

  1.1 采用深层搅拌的方法加固桥头软基。该方法需要辅助以深层搅拌机械装置,原料通常使用浆料或水泥固化剂。在加固时,借助机械搅拌机的叶片搅拌并清除空气及水分等一系列其他的物理或化学反应,使桥头软土地基可以转化成性能优良的复合地基,进而提高桥头软土地基的承载能力,减少不均匀沉降现象的发生率,增强道路边坡的稳定性,避免了桥头跳车现象。

  1.2 采用砂桩方法加固桥头软基。该方法适用于杂填土、砂土环境。通过置换地基土、竖向排水等功能实现地基的加固。在实践过程中,通常会减少后期沉降量。根据作业的实际周边环境,还可以考虑辅助预压、超压的方法,提高地基强度,改善地基稳定性。

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2、路基处理

  台背回填是处理桥梁路基处理最常用的方法。为了提高台背回填的质量,要选取强度高、透水强、压实快的材料。比如细砂、砾石等。为了提高施工质量,斜坡或台阶应设置在基底处沿路堤纵向长度距桥台背不小于2m 的地方,回填高度通常取 2-4m。该方法有利于实现路桥的延性功能,可以有效降低桥头跳车现象的发生率,减少竖向变形程度,可以防止结构出现刚柔失衡或突变的情况。台背回填时还要格外注意路基与桥台衔接的部分,加强碾压质量。土木工程论文网www.tmgclw.cn

3、其它常见的一些加固方法

  3.1 增大截面加固法。增大截面加固法是在原有桥梁的结构基础上浇筑一层厚度适当的钢筋混凝土。通常采取的方式有两种。一种是拓宽桥梁面的宽度,加大高度;另一种是增加面板的厚度。这种加固方法主要用于加固板桥或跨径较小的简支梁上。其优点是施工简单、适用力强,施工经验丰富,施工设计完善;缺点是施工周期长,占用空间大。

  3.2 置换混凝土加固法。该方法主要用于加固病害程度较为严重的路桥梁柱或混凝土强度不高的受压区等等结构。其优点近似于增大截面加固法,而且加固实施后不会引起桥梁净空的减少;缺点是施工周期长等等。

  3.3 喷凝土加固法。采用喷凝土加固法可以增强道路桥梁施工后的美观效果,因为该方法主要是在原有桥面结构上喷涂一层强度较高、品质较好的混凝土,目的是增强被碳化或腐蚀的混凝土强度,保护桥梁的内部钢筋。

  3.4 粘贴钢板加固法。该方法是用树脂与混凝土结合将钢板粘贴在一起进行加固作用,普遍用在桥梁、建筑等项目建设中,适合加固处于正常温湿度坏境且承受静力作用的结构构件。其优点是施工周期短,不妨碍交通及居民生活;缺点是加固效果受粘贴工艺及操作水平影响较大。土木工程论文网www.tmgclw.cn

  3.5 粘贴碳纤维加固法。该方法是将碳纤维与原桥面受力构件重新组合成一个受力构件,并用特殊的树脂将碳纤维粘贴于混凝土表面,钢筋可以与碳纤维一起承担外力负载,减小了钢筋应力,加固了道路桥梁。其优点是施工方便,不会损害原桥梁结构,耐久性好,较高的抗疲劳性。

4、加强对桥面铺装层的维修和加固

  如果桥面的铺装层出现了影响正常使用的部分,要根据实际情况采取养护维修措施,以保证桥面伸缩自由以及泄水畅通。如果桥面板有脱落、表面碎裂现象时,要及时采取局部维修措施。在修复的过程中,首先要将已经损坏的部分除去,然后浇筑新的混凝土,在承载力允许的前提下,可以加铺一层沥青混凝土来实现对损坏部分的修补。  5、扩大资金投入,支持技术创新

  致使我国目前很多地区的道路桥梁施工质量无法达标的原因之一在于很多地区在资金投入方面缺乏,导致施工中原料的采集以及技术发展不能在资金方面得到支持。针对这一情况,加大对道路桥梁建设的资金投入,主要目的在于推动其技术方面的创新,并保证原材料的购买在资金方面能够达到要求,才能有利于施工项目的顺利完成。另外,施工单位需要在资金方面挪出一部分来用于支持技术创新。根据施工单位的具体情况和项目的施工进展状况,加强对于施工技术和施工原料的研究,适当安排经费来对技术方面进行专项攻破。最后,施工单位假如在专业人才方面十分缺乏,可以寻找一些科研机构进行合作,一起研究和开发一些新型的材料和器具,创造出更为便利而高效的使用工具来更好地为道路桥梁建设服务。根据我国目前在道路桥梁反方面的建设情况来看,未来我国在道路桥梁方面的建设将会有很大的发展前景。相关调查和研究发现,将来的桥梁建设材料将逐步走向轻质化,且用途会不断增多。因此,道路桥梁施工单位要想获得更好的建设成果和经济效益,就需要加大对材料方面的研发,有利于道路桥梁的健康发展。

结束语  

在路桥施工的过程中,我们应该关注引起病害的的主要原因,从而可以从源头上尽可能的避免任何病害的发生,这样路桥的质量就会得到不断地提高,路桥的寿命就会得到很大的延长。除此之外,我们对路桥质量也有着很高的要求,这样就能显著的提高路桥施工单位的经济效益和社会影响力。使得企业的市场竞争力得到最大程度上的提高,这样一举多得的事情是非常有意义的。由此可见,路桥施工的病害应该引起路桥施工单位的足够重视,然后我们要采取一定的措施,使得路桥质量得到相应的提高。

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