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桥梁病害有哪些?桥梁病害如何加固?

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浏览:- 发布日期:2018-09-17 17:57:52【

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桥梁病害原因分析

对桥梁进行加固之前,应充分了解桥梁结构发生病害的原因,为加固方案的制定提供必要的依据。除了因荷载骤然作用于桥梁导致桥梁主体结构断裂的严重病害外,普遍存在的桥梁病害还有:钢筋锈蚀、冲刷、蜂窝、剥落、撞损、裂缝等。在诸多病害中,桥梁裂缝是最常见的病害之一,也是制约桥梁持久力与承载能力的主要因素。因混凝土裂缝造成桥梁内钢筋表层保护膜破坏,导致外界空气侵入后锈蚀钢筋,是引起桥梁构建破坏的最主要原因。导致桥梁病害的详细原因如下:

建设与运营引发的病害

在公路桥梁的建设中,设计存在缺陷、钢筋配置及截面尺寸不合理、施工技术不达标、材料质量不合格等,都可能使桥梁在使用初期就存在质量问题。混凝土桥梁在运营过程中,混凝土干缩、渐变现象以及预应力构建的损伤是不可规避的问题,这些问题也都可能引发桥梁裂缝的产生及应力构建强度的降低。另外,桥面磨损、车辆碰撞、交通超载等人为损坏也非常普遍。

环境因素造成的病害

隆冬酷暑的洪水、气候、温度等因素对桥梁外部结构产生影响。选成混凝土桥梁劣化现象发生。与此同时,周围环境中腐蚀性物质也会对桥梁结构产生腐蚀作用,造成混凝土结构强度降低,提高钢筋锈蚀病害的发生机率。诸多原因交互作用。形成恶性循环。导致桥梁的损伤与劣化。较为普遍的劣化现象有:钢筋锈蚀、冲刷、蜂窝、剥落、撞损、裂缝等。裂缝是混凝土桥梁中最为多见的劣化现象,钢筋锈蚀是破坏桥梁预应力构建的主要因素。

超载现象引起的病害

车辆超载对桥梁造成的损害十分严重,从2006年以来,我国很多干线的公路桥梁发生了不同程度的损坏与病害,桥梁表面大面积呈现凸凹不平的状况,并引发钢筋外露及锈蚀、断裂、裂缝状况。以上病害发生的主要原因都是车辆严重超载引起的。超载车辆产生巨大的剪力及弯矩,引起桥梁的剪力破坏及弯曲过大,出现弯曲裂缝,最终造成桥梁支座附近出现剪切裂缝。超额荷载会造成装配结构桥梁的铰缝处混凝土被破坏,导致单块板过大受力,引起桥板折断,产生安全隐患,严重影响桥梁坚固度及行车安全,如果不积极采取补救措施,很可能引发重大交通事故。

桥梁加固策略

裂缝填充技术

对混凝土裂缝填充的目的,是恢复桥梁结构的耐久性及防水性,所用到的技术主要有:

(1)表层修补法。对较小的桥梁裂缝,可采取对裂缝表层涂抹防水物质及填料的方式进行处理,以增强裂缝处的耐久性及防水性。对于较大的裂缝,且裂缝有扩大趋势的地方,应选用伸缩性强的材料对其进行填补。

(2)注浆法。注浆法是在桥梁裂缝中填充水泥或树脂类物质,以此来提升桥梁的耐久性及防水能力。通常可选用的主要材料为:环氧树脂。在注入时,应选择低速低压式注入法。钢钉与环氧树脂注入法同时使用的话,可大大增强桥梁裂缝位置的整体性,是一种预防裂缝恶化的最佳方法。

(3)填充法。填充法是适合修复大裂缝的方法,在具体操作中应沿着桥梁裂缝开凿出一条深槽,接着在深槽中填充各种粘性材料。比如沥青、环氧树脂。膨胀水泥、水泥砂浆及多种化学加固剂等。

(4)喷涂法。喷浆修复法是一种将桥梁裂缝凿毛处理后,再在其表层喷射粘度高且密实的水泥砂浆,以保护裂缝的修复方法。需要注意的是,在喷浆之前,应将裂缝表层的剥离物去掉,再用清水洗净,且在喷浆前一定要将基层洒水湿润然后再喷浆,这样就使浆液很容易粘附在裂缝表面,很好地起到保护作用。

(5)粘结钢板法。当桥梁的钢筋构建出现应力裂缝时,应先对裂缝进行处理,再用粘结板贴在裂缝处,并利用膨胀螺栓为钢板加压,应注意钢板的粘结方向必须与裂缝保持垂直。

结构加固技术

对桥梁结构的加固技术有:外部粘贴、加大截面、增设纵梁、改变结构以及外部应力等加固法。

1、加大截面法,是采用扩大桥梁构建截面面积的形式。对桥梁结构进行加固的方法。依据桥梁净空条件及荷载大小不同。通常可分为两种方案,即加配钢筋及加大截面面积。

2、外部粘贴法,是借助环氧树脂等粘接剂将玻璃钢,型钢等物质粘在桥梁结构外部,从而提升整体结构承载能力的方法。一般用在构建尺寸受限,但又须提升桥梁结构承载力的情况中。在具体操作过程中,应确保粘结剂质量。

3、外部应力法,是利用应力的基本原理,在新增构建或原构建基础上添加一定的初始应力,以巩固桥梁结构的加固法,通过对受拉区增加应力,可有效减弱桥梁本身的部分应力,发挥缩减裂缝宽度,减少跨中挠度的作用。

4、改变结构法,是采用增加桥墩或支撑的方式,在桥梁下增加钢架等叠合梁及劲梁,将简支变成连续状态,适当缩小桥梁中控制截面的弯矩。以提升桥梁承载力的加固法。

5、增设纵梁法,是在确保桥梁的台基及桥墩稳定的前提下,增加刚度大及承载力高的新纵梁,使旧梁和新梁共同承载荷载。因为运行中的车辆荷载在新的桥梁结构中会重新分布,使旧梁所承载的荷载减少,最终使桥梁的整体承载力及刚性大幅度提高。该方法多用于桥梁基础结构较好,但承载力不能满足需求的情况中。

 

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