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浅谈钢筋砼简支梁桥体常见病害的成因\检查及日常管养 铁路桥涵钢筋砼简支梁设计

时间:2019-02-08 来源:东星资源网 本文已影响 手机版

  摘要:随着我市交通事业的快速发展,交通流量的迅速增大以及车辆超载现象使城市桥梁设施负担加重,随之而来的病害问题也日益频繁,笔者结合近几年工作中对钢筋砼简支梁桥的维修养护经验,本文就对此类桥梁的常见病害、成因及日常养护方法进行归纳和总结,谈谈个人的心得体会,如有不妥之处敬请同仁指教。
  关键词:钢筋砼简支梁桥 病害 成因 日常管养 通港路1桥 长岸竖河桥
  Abstract: With the rapid development of our city traffic services, traffic increased rapidly and overloaded vehicles is a phenomenon that city bridge facilities burden, and with disease problem is increasingly frequent, the author of in recent years reinforced concrete beam bridge maintenance maintenance experience, this article is to common disease of the type of the Bridges, the reasons and the daily maintenance methods for induction and generalization, talk about personal comments, such as is not satisfactory place please teach colleagues.
  Keywords: reinforced concrete beam bridge daily GuanYang TongGang road diseases.it 1 bridge long shaft HeQiao shore
  
  
  中图分类号:TU511.3+2 文献标识码:A 文章编号:
   由于设计、施工和材料可能存在某些缺陷导致桥梁结构在先天上存在着某些薄弱点,加上桥梁在营运中又会受到不可避免的人为损伤及自然环境侵蚀带来的后天病害,再遇上荷载和外力的临界组合,很容易使桥梁发生不可预见的损坏。下面根据近年对辖区桥梁的日常管养总结分析其常见病害及处理措施。 一、常见病害类型及可能产生的原因分析
  1、裂缝
    当混凝土中拉应力大于其抗拉强度或拉应变大于其极限拉应变时,混凝土便会产生裂缝,有时也是多种因素联合作用的结果。我们管养桥梁发生裂缝主要有以下几种:1.1超载(局压)裂缝。当设计的混凝土抗压强度不够或超载使用时,在承压应力大的部位,由于出现局部拉应力,常常导致产生局压裂缝,甚至会局部压碎。这种裂缝普遍表现在沥青砼铺装层上。
  1.2网裂(或称龟裂)。是指混凝土出现纵横相交的不规则裂缝。产生的主要原因:  ①混凝土搅拌、运输时间过长,使水分蒸发,引起混凝土浇筑时坍落度过低,使混凝土出现不规则的网状裂缝。  ②混凝土初期养护时,由于浇水不足或不及时或遇大风天气施工,混凝土表面急骤干燥,出现塑性收缩状态,会在混凝土表面产生不规则裂缝,一般深度较浅。 1.3钢筋锈蚀引起的裂缝。钢筋发生锈蚀后体积膨胀引起周围混凝土膨胀应力。当膨胀应力大于混凝土抗拉强度时,便产生裂缝,这种裂缝称为钢锈裂缝。钢锈裂缝一般都为沿钢筋长度方向发展的顺筋裂缝。2、混凝土碳化及钢筋锈蚀 
   日常巡查时发现桥体上部砼结构如砼铺装层、砼地伏、砼栏杆等部位破损露筋现象比较常见,分析发现这是由于砼保护层太薄,在自然条件下,表层砼中水泥在水化过程产生的氢氧化钙极易与空气中的二氧化碳接触产生碳酸钙粉末或碳酸钙晶体(即碳化反应),碱性降低,混凝土出现裂缝,从而失去表层的保护作用,致使表层开裂剥落,进而出现钢筋锈蚀露筋现象。钢筋和混凝土的粘结力随之不断丧失,钢筋截面削弱承载能力下降,从而降低了结构的安全度。
  3、剥蚀
   剥蚀是表面混凝土发生风化、露石、酥松起皮和剥落等病害的统称。我们管辖范围内的桥梁主要是受冻融剥蚀。主要产生原因是在混凝土中存在大量的孔隙和裂缝,水份通过毛细作用进入,当温度降至冰点以下时,孔隙中的水冻结膨胀,使孔壁受压变形,当温度升高冰融化后,使孔壁产生拉力,经过持续的反复冻融,使混凝土发生开裂,裂缝随着冻融次数的增多而增加,并逐渐扩展连接,以致逐渐降低混凝土的强度。
  4、桥面铺装层
   桥面铺装层(沥青砼或水泥砼)的坑塘(槽)、积水、裂缝、松散、龟裂、脱落等现象也是日常巡检中发现的常见病害问题,施工时质量控制的不到位和日益增长的交通流量带来的超负荷承载力是其产生的可能原因。5、伸缩装置
   主要病害特征为由于设计不当、材料老化或施工因素造成的伸缩缝接缝处不平、跳车、渗漏、变形、砼保护带开裂破碎(严重的产生坑洞)、密封橡胶带开裂的现象以及橡胶支座翘曲、倾斜、断裂、错台、位移、支撑不稳、垫块压碎、功能丧失。例如近期维修的永和路长岸竖河桥,这座桥是典型的单跨钢筋砼空心板桥,建于2004年,使用时间不长,由于去年外环北路高架施工封闭老路,车辆绕行导致永和路车流量猛增,后在去年年底巡查中发现伸缩缝东侧快车道部分砼保护带损坏严重,钢筋外露,给车辆通行带来影响。今年初安排工人维修,将损坏段砼全部凿除,变形的钢筋更换重焊,最后用环氧树脂封面。 6、地基不均匀沉降引起的破坏 
   主要表现除地基不均匀沉降引起的桥梁墩台的裂缝外,主要还有翼墙和锥坡的下沉、滑动、倾斜、开裂、毛石墩台的贯通缝、块石松动、桥头跳车等。例如我所管养的通港路1桥,建于八十年代,典型的石砌薄壁桥台结构,去年巡查时发现东侧桥台处产生纵向贯通缝,及时做高强砂浆灌缝临时处理,未有继续扩展趋势,后经定期特殊检测由于地基不均匀沉降引起纵向贯通裂缝在规范指标内,无重大结构问题。像类似由于年代久远或当时施工本身可能存在问题而引起的关键结构构造老化、失稳、变形过大等现象的老桥已在一定程度上产生安全隐患,需重点观测,加强管养力度。
  7、栏杆   石材栏杆的美观性装饰性较强,在我市桥梁设计运用上越来越普遍,在我们管养的桥梁中占比也很大,但是出于石材材质的物理特性以及不规范施工(连接处榫头太浅或结构在伸缩缝处未做断开处理等)的多种原因致使石材栏杆各部位连接处出现脱胶、松动、断裂甚至分离倾倒的现象,大大影响美观性和安全性。金属或非金属防护栏杆主要表现在退色严重或有表皮脱落现象。
  二、 常见病害的维修处理措施
  1、 梁(板)体砼的空洞、蜂窝、麻面、表面风化、剥落等应先将松散部分清除,再根据情况用高标号砼或水泥砂浆填补。侵蚀严重的应考虑增大原来结构的尺寸,降低混凝土表面的拉应力,抑制裂缝的发生,增强结构的承载能力。
  
  2、对于既有结构混凝土的裂缝,在确定无结构破坏和延续发展的条件下,可以通过埋设注浆嘴进行高压注浆的方法进行灌缝封堵处理;对于贯通的毛细孔,可以采用新型的渗透结晶型材料通过毛细孔进入混凝土内部,与混凝土本身的某些物质发生反应,生成凝胶,堵塞毛细孔,提高混凝土的密实度,增加抗渗性,从而提高混凝土的抗侵蚀能力和使用寿命。如裂缝发展严重时,应查明原因,按照不同情况采取加固措施,并加强观测。适当增加混凝土保护层的厚度,可以将延长有害物质到达钢筋的时间,延缓了钢筋的腐蚀,使钢筋混凝土的有效寿命得到提高。
  3、砼结构物若出现漏筋锈蚀、保护层剥落等现象,应先将松动的保护层凿去,对钢筋做除锈处理,如损坏面积不大可用环氧砂浆修补,如损坏面积过大,可喷射高标号水泥砂浆修补。对于侵蚀轻微的钢筋混凝土结构,在混凝土基面涂刷阻锈剂,通过渗透进入混凝土中。对于侵蚀严重的钢筋混凝土结构,应该在剔除松动的混凝土后,检查钢筋的锈蚀情况,如钢筋只是表面锈蚀,应作除锈处理后,在钢筋表面涂刷阻锈剂;如果钢筋的有效面积明显减小,应该采用同型号的钢筋进行绑焊。在混凝土补强后,在结构表面再喷涂阻锈剂。
  
  4、对破损铺装层(沥青砼或水泥砼)的维修加固:(1)对于沥青砼桥面应进行铣刨更新处理,不得为补强随意加铺结构增加静荷载,注意控制厚度和温度。在使用机械时,尤其注意不得损坏老桥的预制梁板、伸缩缝等构造。(2)对于水泥砼桥面现在主要是用环氧树脂修补。环氧树脂具有力学性能高、附着力强、固化收缩率小、工艺性好、稳定性好的特性,施工时掺入一定比例的固化剂和碎石,保养短短几个小时就可以开放交通,符合我们日常维修快速高效的要求,是新型优良的修补材料。
  5、断裂的石材栏杆更换重新安装,脱胶处拆除重新安装,安装时注意留有一定深度的榫头后再用石材专用胶做连接处理,为达到效果最好避免在温度低的冬季施工。金属或非金属防护栏杆的退色和表皮脱落病害应清除表面涂层后重刷出新。
  6、伸缩缝在日常维修保养时应注意:当软性填料松散脱落时,应清除原缝隙存留物后重新注入新的填缝料;当铺装层破坏时,应凿除后重新铺筑;伸缩缝损坏时,应予更换;松动不平整时,应重新调平并紧固之;脱出时,应重新嵌固并调平;老化失效时,应予以及时更换;缝内填满杂物影响正常的伸缩功能时,应及时清理干净;焊接破裂时,应清理干净后重新焊牢;钢板伸缩装置的钢板开焊、翘曲、断裂和脱落时,应及时补焊。
  7、泄水孔(井)发现淤积堵塞时应及时疏通。
  三、建立完善的桥梁档案、检查及维修台帐随着桥梁养护的科学化、专业化,我们对桥梁档案的管理也应日趋系统化、完善化。主要表现在对桥梁档案资料的收集、建立桥梁检查台帐(包括日常巡查记录表、特殊检查记录、病害的发展图片等)、维修台帐。这些管理制度的建立为提高桥梁管养技术水平、指导今后的工作提供必要条件。
  【结语】
   桥梁的病害成因涉及到许多方面的因素,诸如设计、施工、监理以及使用期内的养护等,可能是单方面的原因也可能是多方面综合的原因,不论哪个环节出的问题,都会给桥梁的寿命和使用带来影响,每个环节都应严谨对待,这里撇开其他环节,我们养护单位要做的就是严谨以待,及早发现病害问题,及时维修,并努力在工作中摸索出更好更高效的养护方法,确保在高负荷、超负荷及流动荷载下所有管辖区域内桥梁的正常通行能力和良好的使用状态,保证市民行车安全。

标签:病害 成因 浅谈 钢筋