普通公路旧桥病害原因分析与处治措施

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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普通公路旧桥病害原因分析与处治措施

张磊张天顺

济源市农村公路管理处河南济源459000

摘要:公路旧桥加固是一项较为繁琐复杂的技术,公路旧桥应使用年限较长,且没有及时修复加固,致使旧桥具有较多的病害因素。在对公路旧桥进行加固之前,应对旧桥病害进行检测评估,依据检测结果制定有效的加固方法,并将其应用于公路旧桥的加固工程中。对旧桥病害进行检测评估,为我国公路旧桥加固提供支持,保障加固工作的有效开展,提升公路桥梁的承受能力和整体强度,确保公路旧桥运输的安全稳定运行。本文分析公路旧桥存在的病害,提出公路旧桥的加固措施。

关键词:公路旧桥;病害;加固

随着国民经济的日益发展,交通运输量迅速增长,荷载越来越高,车辆轴重不断加大,超载、超限现象严重,造成了公路桥梁不堪重负。同时,我国的公路旧桥大多于上世纪中期建造,所经年代以及使用年限较长,当时公路桥梁的建设技术并不先进,没有相关专业的工程技术人员,致使公路桥梁的建造所需材料和技术匮乏,仅仅遵循传统的建筑技术,没有先进的建筑技术,且使用年限较长,公路桥梁产生诸多病害,严重影响公路交通的运行,制约经济的发展。

一、公路旧桥加固技术的难度

1、基础资料缺乏,工作量大。由于当时管理不规范,旧桥的设计及施工资料不全,有的甚至没有,所以就造成了地质、基础等隐蔽部位的情况不清楚,而这些部位往往是形成桥梁病害的主要原因。在对其进行加固设计前,需要重新对其进行地质、基础的检测与鉴定。

2、结构形式限制、风险大。凡是要加固的桥梁,多半是危桥,结构已处在不利状态,有的还岌岌可危,而且加固必须充分利用原有结构进行设计,这给旧桥的加固带来了风险。

3、新老结构的结合难度大这里包含新老结构体系的变化和过渡,还包括新老桥体的结合面。因大部分桥梁都处在国省道上,现行交通需求大,不能封闭交通,这就给旧桥加固的现场管理增加难度。

二、公路旧桥存在的病害

1、严重腐蚀。公路桥梁的地基常年存在于土壤或是河流之中,埋藏深度较浅,长期受到水流的冲刷,或是土壤中所含物质的侵蚀,容易造成桥梁地基中的钢筋锈蚀、碱硅反应等腐蚀现象,致使桥台基础遭到冲刷掏空,桥台开裂,引道被毁坏,降低公路桥梁中混凝土的碱度,致使桥梁失去一层保护膜,腐蚀桥梁中的部分构造,严重破坏桥梁的稳定。

2、超重车载量。随着国民经济的迅速发展,重大建筑工程的建设,交通量在不断增长,重型车辆以及超载现象尤为严重;且公路桥梁因使用年限较长,长期承受超重的车载量,公路桥梁所承受的压力较大,其承载能力下降。又因受到腐蚀影响,桥梁内部的部分构造的坚固性被侵毁,破坏桥梁的横向刚度和桥梁整体的稳定性,导致桥梁的承载力下降。

2、人为原因。公路桥梁存在病害,还存在人为原因。在公路桥梁建设完工投入使用后,没有对桥梁进行定期检测,且公路旧桥的使用年限较长,其坚固性下降以及严重的损耗度,技术人员并未及时对旧桥进行检测以及加固处理,造成桥梁病害逐渐增大,破坏桥梁的整体稳定性,严重影响公路桥梁的正常交通运行,甚至于发生严重的交通事故。

三、公路旧桥的加固措施

对旧桥的加固,首先要对其病害成因进行分析,加固方案要有针对性,从改变结构的内力和应力出发来采取措施进行工作,才能提高桥梁的使用性能,达到加固的目的。

1、裂缝的治理。裂缝在桥梁病害中较为普遍,产生裂缝的原因很多,也很复杂。结构物一旦出现裂缝,其受力截面发生应力重分布,也就意味着受力有效截面变小,结构应力增大,承载能力降低。

1)灌浆。灌浆是综合加固的方法之一,用得比较普遍。灌浆就是把按一定比例配制的水泥(砂)浆、环氧树脂(砂)浆,通过喷浆机按一定压力灌入结构物缝隙内,起到填塞裂缝、避免钢筋锈蚀并提高结构整体强度的作用。胶结材料把结构的裂缝填满,使力的作用、传递尽可能恢复到原状态。灌浆一般用于处理桥梁上、下部结构裂缝,灌浆分为水泥浆、水泥砂浆、环氧树脂浆、环氧树脂、砂浆等,具体采用哪一种,应视实际情况而定。通常水泥(砂)浆用于石砌墩、台和拱圈裂缝,由裂缝的大小来决定灌浆中是否掺砂,采用水泥(砂)浆造价低、效果好。环氧树脂浆一般用于钢筋混凝土结构物,因为钢筋混凝土构件产生的裂缝较小,易灌满,粘结性好;环氧树脂砂浆多用于桥面裂缝。

2)粘帖钢板。主要针对主梁承载力不足,纵向主筋出现严重锈蚀,或梁板桥的主梁出现严重横向裂缝等情况,采用粘结剂及锚栓将钢板粘贴锚固在混凝土结构的受拉缘或薄弱部位,使钢板和混凝土构件联合受力,以钢板代替增设的补强钢筋,起到提高构件承载力的效果。

3)粘贴碳纤维。碳纤维片是用抗拉强度极高的碳纤维丝单向排列,经特殊工艺编织而成。碳纤维用于混凝土结构加固修复是一项新技术,它是利用浸渍树脂将碳纤维布沿受力方向或垂直于受力方向粘贴在受损的混凝土构件上,使之与构件原有钢筋共同工作,产生对混凝土构件的加固补强效果。加固后可增大结构抗拉及及抗剪能力,有效地提高其强度、刚度、抗裂性和延性,控制裂缝的继续发展。

2、加固方法

1)对旧桥墩台进行加固。桥台长期受行车荷载和土压力的作用,容易引发桥台开裂、错位等现象,对于这种病害的加固,应对桥跨内加入钢筋混凝土框架,加固桥台使其稳定,防止其发生开裂、错位的现象。有些公路旧桥的桥台是混凝土构造的,对其加固就需要加大混凝土截面,增设钢箍套等方式,以达到对公路旧桥加固效果的最佳化。

2)对上部结构进行加固。为了使公路桥梁满足日益增长的交通量,在对公路旧桥检测的基础上,运用先进的技术对其进行拼宽,以此满足超限运输的需求,确保其安全运输。加固旧桥桥面的铺装层,桥面容易产生开裂、剥离的病害现象,腐蚀桥面的钢筋,破坏桥面的平整度,当车辆在不平整的桥面上行驶时,车辆会因为路面产生振动,再而影响桥梁。对于桥梁的上层结构,检测出旧桥因使用年限长的破损处,加以拆除修复加固;对于一些使用年限短且病害较轻的部分,采用加铺沥青碎石层的加固方法,确保公路桥梁的正常运行。

3)对下部结构进行加固。公路旧桥下部结构,因为常年受到流水侵蚀,产生腐蚀现象,导致桥梁地基被冲空,破坏桥梁的稳定性。当桥梁下部结构出现裂缝时,采用塞缝灌浆的加固方法,将一定比例的水泥、砂浆混合配制,通过喷浆机施加一定的压力灌入桥体的裂缝中,减少桥体产生裂缝对桥体内部腐蚀的危害,提高桥梁结构的整体强度。塞缝灌浆是公路旧桥加固方法中最为广泛应用的方法,有效地修复旧桥的裂缝,使公路桥梁充分发挥整体性,达到加固方法应用的最优效果。

4)旧桥的管理。加强对公路旧桥的管理,对旧桥的超限运输进行检测研究,收集旧桥的原是资料,掌握旧桥的发展动态;对旧桥进行加固工程施工时,注意对工程的调查以及总结,积累加固工程的实践经验,充分调动各个单位的积极性,加强单位部门之间的协调。重视公路桥梁的建设与养护,加强公路旧桥管理,保持良好的工作状态,确保公路桥梁运输的安全稳定。

加强公路旧桥的管理,并进行维修和加固,使其处于正常的工作状态,充分发挥旧桥的作用,是公路管理部门的一项主要任务。笔者认为公路旧桥的维修加固同样属于桥梁工程,不能重建轻养,旧桥的加固比新建还难,因为旧桥的维修加固,没有现成的规范,更没有可供使用的标准图,桥梁的病害又错综复杂,病害原因难以确定,因此,应充分重视公路旧桥的管理工作,加大资金投入,使其保持良好的工作状态,确保公路运输的安全。

参考文献

[1]张劲泉,李万恒.我国公路旧桥存在的问题及技术评价状况[J].交通建设与管理,2016(12).

[2]任红伟.公路旧桥检测评定与加固技术研究及推广应用[J].公路交通科技,2006(S1).

[3]张丽芳,郭涛.旧桥拓宽中拼接方式对旧桥受力状态的影响分析[J].公路交通科技,2006,23(2):102-105.