大型桥梁结构潜在的病害及加固处理
2015-09-07
随着社会竞价的快速发展，我国公路桥梁建设的要求和标准也是越来越高，尤其是大型桥梁建设更是要求更高。但是大型桥梁对建设技术、施工、监理等的要求很高，在施工过程中稍有不当便可能留下病害隐患，这些病害隐患如果不能及时的进行加固处理，不仅会影响到大型桥梁的美观，更可能影响到桥梁工程的建设质量和使用安全。这就要求施工人员建成以后要求桥梁的使用状况进行详细的调查了解，掌握这些潜在病害的基本情况，并详细分析病害形成的原因，针对具体的病害的具体情况制定详细的加固方法，只有这样才能保证大型桥梁的使用安全。
1.大型桥梁潜在病害分析
最近几年我国修建的大型桥梁多为大跨度混凝土桥梁，这种结构的桥梁在使用过程中会出现诸如桥梁铺装开裂、伸缩缝损害等潜在的病害，这些病害虽然短时间内对桥梁运营安全影响不大，但是长此以往势必会对桥梁的使用安全造成严重影响
1.1桥梁铺装病害及原因
桥梁铺装病害可以说非常常见，这种病害主要表现为较为规则的纵、横向裂缝，有的也呈现出不规则的网状裂缝，因为非常常见这种病常被人们忽视，但是这种病害对桥梁路面的危害却非常大。这种病害的陈升主要是因为桥面板的刚度相对不足，在车辆载荷和冲击载荷的作用下导致桥面板发生了变形，导致桥面的铺装层出现裂缝，这种裂缝在使用中一旦出现裂缝发展很快。另外一个重要的原因是因为铺装层与桥面板，以及与桥梁的主体结构上存在变形不协调的问题，桥梁产生附加内力导致铺装层出现裂缝问题。尽管现在人们已经深化了对铺装层裂缝的认识，但是在实际设计施工中还是存在配筋量偏小、钢筋直径过小的问题。这种病害对大型桥梁的安全运营将会产生重要影响，一方面裂缝的存在会导致车辆冲击载荷对铺装层的破坏进一步增大，进而对桥梁的其它构件造成破坏，而一旦遭到破坏桥面的防水层也会失效，雨水会随着裂缝深入到主梁当中，锈蚀主梁受力钢筋，对桥梁的使用寿命和安全造成严重影响。
1.2伸缩缝病害及其产生的原因
伸缩缝病害也是大型桥梁的一个潜在的病害，这种病害相对上一种病害更加隐蔽，不容易被发现。伸缩缝损害产生的原因是多种多样的，一般来说设计过程中设计不当或者造型不当，如果设计伸缩缝与实际伸缩量要求不符，桥梁建成以后在使用过程中就会产生伸缩缝。而在施工过程中，如果桥墩台施工或者梁板预制尺寸达不到设计的标准和要求，导致实际半段预留空隙与设计间隙严重不符，也可能引起伸缩缝损坏。而在一些桥梁工程当中使用的是板式伸缩缝的设计方式，这种伸缩对施工的精确度要求较高，如果施工误差超出了设计范围，或者橡胶板本身受到破坏，会导致伸缩缝处严重跳车，而伸缩装置混凝土施工过程中如果没有按照设计顺序进行，而是先于两端沥青混凝土公路路面层施工，会导致伸缩缝尾端跳车严重。此外，伸缩缝材料的质量也会影响到伸缩缝的实际上使用。伸缩缝处的病害轻则影响桥梁结构质量，重则会对桥梁主体早场严重破坏。
1.3钢筋锈蚀病害及其产生的原因
钢筋锈蚀也是大型桥梁当中一个比较严重的潜在病害，由于钢筋都是在混凝土里面，所以是否存在锈蚀、锈蚀的程度如何都不能通过肉眼直接的观测出来，可以说钢筋锈蚀病害及其稳定。引起钢筋锈蚀的原因也有很多，其中环境对钢筋的比较明显，如海洋环境、大气中的酸性气体和雨水、湿热环境等等都是诱发钢筋锈蚀的客观因素。这一点在我国南方地区表现的最为明显，南方地区工业比较发达，导致酸雨问题日益严重，加上抄起的气候可以说为钢筋锈蚀提供了所需的外部环境条件。而在我国北方地区，为了防止桥面结冰一般会在桥面上撒盐，一旦这写富含CI-的盐水渗透到钢筋混凝土的内部，也会造成钢筋锈蚀。一旦钢筋出现锈蚀现象，锈蚀部分的体积将膨胀到原来体积的10倍以上，这样就会对周围混凝土早场挤压，进而导致桥梁结构出现开裂、剥蚀等现象，导致桥梁的结构承载能力下降，进而影响到桥梁的使用和运营安全，这就要求必须对钢筋锈蚀的地方进行必要的加固维修处理。
2.大型桥梁结构潜在病害的加固处理
针对前述存在的问题，必须采取针对性的措施对出现病害的桥梁进行必要的加固处理，结合现有的一些加固处理技术以及笔者在这方面的经验，笔者认为在加固处理当中应该注意以下几点：
2.1桥面病害的加固处理方法
在桥面病害的加固处理上一般来说有三种方法，也就是局部修复凿补法、重新浇筑混凝土法和桥面补强层加固法等等。第一，局部修复凿补法也就是将出现裂缝的混凝土铺装层表面凿毛，在深度上以露出骨料为准，凿毛以后要用清水冲洗干净断面并充分润湿，然后在铺上相同标号的水泥砂浆，然后在容许的范围之内加铺一层2厘米左右的混凝土铺装层，以达到局部加固修复的目的。第二，新浇筑混凝土法，这种方法适合铺装层破坏比较严重的情况下，已经无法使用局部修复的方法解决铺装层的裂缝问题，此种情况下必须重新浇筑新的混凝土桥面板，才能解决铺装层的裂缝问题。在重新浇筑的时候需要将就的铺装层全部拆除干净，再将表面清扫干净，为了保证浇筑质量可以适当的加一些短钢筋，或者配置一层钢筋网，以提高铺装层的硬度和强度。第三，桥面补强层加固法是一种较为简便的施工方法，这种方法是在旧桥面板上加铺一层钢筋混凝土补强层，以加强铺装层的强度和硬度，解决已经出现的桥面板裂缝问题，主要适用于已经出现的比较严重的裂缝和玻璃等病害情况。
2.2伸缩缝破坏的维修方法
伸缩缝的维修相对来说比较麻烦，对于伸缩缝的破坏一般要针对不同伸缩缝材料使用不同的修复方法，才能真正解决伸缩缝的破坏问题。第一，对于U形锌铁皮伸缩缝，当发现锌铁皮伸缩缝出现老化、开裂和断裂的时候，就需要先拆除损坏的伸缩缝，更换新的伸缩缝。如果发现软性填料有老化脱落的现象，要先清除干净缝隙当中的泥土，然后才能填充新的软性材料。第二，钢板伸缩缝的维修，钢板伸缩缝在长时间使用过程中不可避免的灰出现变形，螺栓脱落等问题，对于这些问题如果已经不能正常运行，也需要及时拆除并更新新的伸缩缝，如果发现钢板与角钢焊接破裂的时候，应该先清除污垢然后在进行重新焊接。对于橡胶伸缩缝的老化，脱落等问题也要进行及时的更换，但是在施工过程中要尽量缩短工期，减少对桥梁通车的影响。
2.3钢筋锈蚀的加固维修
在处理钢筋锈蚀病害上一定要慎重一些，维修过程中要避免二次破坏。在这一方面施工人员要先凿除松脱、剥离已经锈蚀损害的混凝土，然后在对已经生锈的钢筋做除锈处理，在除锈过程中要先将混凝土表面做防锈处理，主要是以涂抹环氧胶液粘结剂等方式。同时对桥梁当中裸露的钢筋做相应的防渗、防锈处理，避免外部环境因素对钢筋的影响。
总之，对于大型桥梁当中桥梁结构中出现的一些潜在病害，虽然出现的时候不易被人发现，没有引起足够的重视，但是已经发现必须对其做相应的处理，减少对大型桥梁结构的和运行安全的影响。
