公路橋梁病害成因與加固對策

公路橋梁病害成因與加固對策1引言公路中橋梁是路線的重要組成部分，是確保公路暢通的咽喉。橋梁是一種造價較高的人工構(gòu)造物，在整條路線的投資中占較大的比重，而且橋梁損壞后修復(fù)起來也比較困難，嚴(yán)重的可能造成交通中斷、甚至出現(xiàn)安全事故等。因此，對橋梁定期對橋梁狀況進(jìn)行檢測并進(jìn)行有效的養(yǎng)護(hù)工作，是延長其使用壽命、滿足承載能力及通行能力、保障行車安全的重要保證，保持橋梁的良好狀態(tài)，對公路運輸具有極重要的意義。2既有橋梁常見病害成因及加固措施我國既有公路橋梁主要以鋼筋混凝土橋梁為主，橋梁病害普遍存在于橋頭、鋪裝層、支座、橋體等部位，還有防震擋塊損壞、橋面排水不暢、欄桿及人行道系損壞等。這些病害不僅影響橋梁的美觀，也影響橋梁的使用?，F(xiàn)將橋梁常見病害及成因分析如下。2.1墩臺基礎(chǔ)病害橋梁墩臺基礎(chǔ)易產(chǎn)生的病害有：①基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)：基礎(chǔ)不均勻沉降?；A(chǔ)的滑移和傾斜，以及基底局部沖空。基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)物的異常應(yīng)力和開裂等。②墩、臺身：各種水平、豎向和網(wǎng)狀裂縫；混凝土剝落、空洞和老化；鋼筋外露、銹蝕；結(jié)構(gòu)變形、移位等。分析墩臺病害成因主要如下：①橋梁墩臺基礎(chǔ)在常年使用過程中，承受上部構(gòu)造靜荷載的作用、重復(fù)動荷載的反復(fù)作用。②承受土壓力、風(fēng)力、流水壓力、冰壓力和浮力等等各種力的作用。③自然界各種因素(如大氣、雨水、洪水等)的影響作用。④由于過橋車輛的日益重型化，墩臺基礎(chǔ)經(jīng)常收到過重活荷載的作用。因此，橋梁墩臺將會出現(xiàn)不同程度的損壞。2.2混凝土裂縫混凝土開裂可以說是高速公路橋梁的多發(fā)病，混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因復(fù)雜而繁多，甚至多種因素相互影響，但每一條裂縫均有其產(chǎn)生的一種或幾種主要原因?；炷翗蛄毫芽p按其產(chǎn)生的原因大致可劃分如下幾種：①荷載引起的裂縫?；炷翗蛄涸诔Ｒ?guī)靜、動荷載及次應(yīng)力下產(chǎn)生荷載裂縫，主要有直接應(yīng)力裂縫、次應(yīng)力裂縫兩種。②溫度變化引起的裂縫。混凝土具有熱脹冷縮性質(zhì)，當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生變形，若變形遭到約束，則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時即產(chǎn)生溫度裂縫。③收縮引起的裂縫。在實際工程中，混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見的。④地基基礎(chǔ)變形引起的裂縫。由于基礎(chǔ)豎向不均勻沉降或水平方向位移，使結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加應(yīng)力，超出混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。⑤鋼筋銹蝕引起的裂縫。由于混凝土質(zhì)量較差或保護(hù)層厚度不足，鋼筋表面氧化膜破壞，鋼筋中鐵離子與侵人到混凝土中的氧氣和水分發(fā)生銹蝕反應(yīng)，導(dǎo)致保護(hù)層混凝土開裂、剝離。⑥施工材料質(zhì)量引起的裂縫?；炷林饕伤?、砂、骨料、拌和水及外加劑組成，配置混凝土所采用材料質(zhì)量不合格，可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。2.3鋼筋銹蝕引起鋼筋銹蝕的主要原因是：混凝土的密實性不夠以及鋼筋保護(hù)層厚度不足或遭到破壞。銹蝕的直接后果是鋼筋斷面積減小，對于以鋼筋作為抗拉材料的橋梁來說，斷面積的減小會直接影響結(jié)構(gòu)抗拉和抗彎能力。鋼筋銹蝕還會降低混凝土對鋼筋的握裹力。銹蝕物外流，在結(jié)構(gòu)表面形成銹跡，影響結(jié)構(gòu)美觀。2.4橋面鋪裝層病害橋面鋪裝層是車輛的直接作用部分，因此，橋面鋪裝層的好壞直接影響著行車的舒適、暢通與安全。目前的橋面鋪裝常用形式有瀝青混凝土鋪裝和水泥混凝土鋪裝。橋面鋪裝層的常見病害缺陷主要有：表面松散、縱橫向裂縫或龜裂、表面磨耗、坑槽等。2.5橋頭跳車橋頭跳車是橋梁涵洞與路面銜接處產(chǎn)生的錯臺，既有橋梁普遍存在的病害之一。一般的臺后路面與橋臺路面高差普遍在2～3cm左右，個別的甚至達(dá)到6～7cm，橋臺與臺后路面明顯存在著臺階。橋頭跳車不僅影響行車舒適，而且還會對橋梁產(chǎn)生過大沖擊力，誘發(fā)或加重橋梁病害。2.6橡膠支座性能劣化橋梁支座形式多樣。橡膠支座由于構(gòu)造簡單、造價低廉、安裝方便、均勻分散水平力、幾乎無須養(yǎng)護(hù)的特點被廣泛用于各類公路橋梁中，成為聯(lián)系橋梁上部、下部的重要部件。板式橡膠支座性能劣化類型包括橡膠老化開裂、鋼板外露、不均勻鼓凸與脫膠、脫空、剪切超限和支座位置串動等。盆式橡膠支座性能劣化類型包括鋼件裂紋和變形、鋼件脫焊、銹蝕、聚四氯乙烯滑板磨損、支座位移超限、支座轉(zhuǎn)角超限和錨栓剪斷等。2.7伸縮縫破損由于橋梁伸縮縫位于橋面處，設(shè)置在梁端構(gòu)造薄弱部位，直接承受車輛反復(fù)荷載的作用，又多暴露于大自然中，受到各種自然因素的影響，因此，伸縮縫極易損壞、難以修補(bǔ)，經(jīng)常發(fā)生各種不同程度的缺陷。3橋梁加固措施橋梁加固是通過一定措施提高橋梁構(gòu)件甚至整個結(jié)構(gòu)的承載力和使用性能，以滿足交通要求。通過對公路橋梁的常見病害分析，我們可以將路橋加固措施綜合為結(jié)構(gòu)性加固措施和非結(jié)構(gòu)性加固措