道路桥梁结构病害及加固技术解析
2015-07-02
近些年来,土木工程专业领域的科技人员在此方面已经进行了大量的研究实践工作,目前在道路桥梁损坏的检测、鉴定与加固等领域已初步取得一定的科研成果,一些新技术、新材料已陆续的运用到了桥梁加固建设工程中,并且在研究与实践中不断的完善、发展和创新。
一、道路桥梁建设过程中常见的桥梁结构病害
1.路桥地基出现不均匀沉降的现象而产生的危害
在路桥建设过程中，地基的不均匀沉降是引发结构危害的主要原因之一，出现沉降问题后，就会使路桥的表面各部位之间受力不均匀，因此使表面产生较强的拉应力，导致裂缝出现，更加严重时甚至会出现桥面塌陷或者桥梁损毁的事故发生。
2.桥面的铺装层产生裂缝
通常情况下，若是在桥面的铺装层产生了裂缝，那么我们一般会从三各方面对其进行考虑：
⑴在建设施工过程中，山于周围温度的变化不均匀，进而导致裂缝的产生。现阶段，路桥建设过程中，铺装层通常采用的是半刚性的结构，这种结构的好处就是能够使铺装层具有较好的压实度、密实度以及强度，但同样也使其对温度的变化变得非常敏感，若建筑工程位于我国南方，那么由于南方的温差较小，此类现象还不是很明显，但是在我国被方却由于温度变化较大，因此路桥表面经常会有裂缝产生。
(2)受到行驶车辆的影响，车辆在行驶的过程中难免会出现急刹车的现象，并且有一部分的车辆还存在着超载的问题，在这样的情况下，路面经常受到挤压与磨损，长此以往，就会导致裂缝的产生。
⑶在施工过程中，混凝土所用配料选择不合理，在现阶段的路桥建设中，水泥混凝土依然是建设的主要原材料，而其配比则必须依照实际的施工情况来进行合理的配置，因此，施工人员不能够准确的掌握混凝土初凝期的锯缝时间，就会导致混凝土出现配比失误的现象，进而使得在工程竣工通车后路桥表面出现裂缝。以上所述的裂缝在路桥长期使用的过程中会不断的加深、变大，到最后甚至后导致路桥的表面产生较深的坑槽与凹陷。
3.桥端头出现局部破损的现象
桥端头的破损现象是路桥结构中最为常见的破损现象，而且其修复过程也比较困难，破损的主要表现为桥端头的伸缩缝出现变形及损坏。一般情况下，造成桥端头出现破损的原因主要有以下三个方面:
⑴在最初设计的过程中就出现了失误，路桥的设计人员在对路桥的两端头进行设计时态度不够严谨，在对其伸缩量进行计算的时候存在着计算上的失误，于此情况之下，梁端在车辆的反复碾压之下就会出现破损现象，久而久之也就使得伸缩装置失去原有的效能。
(2)施工过程中的失误。在实际施工的过程中，施工人员应将梁端伸缩缝的施工作为施工重点，否则稍有闪失都可能造成日后出现问题。
⑶对其没有进行充分的养护。在没有足够养护的情况下很容易造成伸缩装置的损坏，尤其是产生成跳车现象，这不仅降低了车辆行驶的舒适程度，更是对桥梁了产生了更大的冲击力，对其整体结构以及使用寿命造成了极大的影响。
4.剥蚀
所谓的剥蚀就是人为因素与自然因素同时作用而产生的结果，在实际中的体现就是路桥的表面出现整体性的剥落、起皮或者蜂窝面等现象。剥蚀现象的产生不仅对路桥结构的美观性造成了巨大的影响，并且还会使钢筋裸露在自然环境中，加快了钢筋被腐蚀的速率。
5.混凝土的碳化现象
由于受外界自然因素的影响，混凝土混出现碳化的现象，其原理是混凝土含有的氢氧化钙与空气中的二氧化碳发生了化学反应，进而生成了碳酸钙，使混凝土碳化，被碳化的混凝土的酸碱值会不断的降低，再加之置于混凝土中的钢筋表面通常都不进行防腐处理，所以酸碱值低的混凝土不但不会给钢筋形成防护，还会对其造成腐蚀，因而大大的缩减了路桥使用的寿命，有时还会出现严重的交通事故。
二、相应的桥梁加固技术
在路桥的增强改造过程中，主要可以将其分为两种，一种是对裂缝进行的修补，而另一种就是对桥梁结构实行的加固增强，下面我们就从其技术特点以及适用场合进行一下浅要的分析。
1.裂缝的修补技术
对路桥裂缝进行修复主要就是恢复其结构的耐久性及防水性，其中主要应用的技术有:
⑴表面处理法。该方法就是将防水材料以及填料涂抹在出现微裂缝的部位表面，因此来提高其耐久性以及防水性。若是裂缝的宽度出现了变化，那么在进行材料的选用时就应该选择具有较好伸缩性的材料。
(2)注浆法。该方法就是将水泥或者树脂类的材料注入到裂缝中去，进而提高其耐久性及防水性。现阶段的注浆材料普遍采用环氧树脂，并运用低压低速的方法注入裂缝之中。将环氧树脂的注入方法与钢钉结合并用，对修复部位的整体性能够给予有效的增强，并且是一种防止裂缝继续扩大的有效措施。
⑶充填法。该方法比较适用于较宽裂缝的修补过程中，其具体的实施方法是沿着路桥的裂缝凿除一道深槽，然后将各种粘性材料嵌补到沟槽之中，例如环氧砂浆与水泥砂浆，沥青以及环氧树脂硅等相关的化学补强剂。
⑷表面喷涂法。该方法的实施过程是在经过凿毛的裂缝表面，利用水泥砂浆喷射一层粘度较高且密实的保护层，进而达到封闭裂缝的目的。要注意，在进行喷浆作业前，要清除结构表面剥离的部分，然后在进行水洗清洁，正式喷浆前要将基层湿润，才可以实施喷浆。
⑸粘结钢板的封闭方法。当路桥的钢筋构建出现了主拉应力的裂缝时，可以首先对裂缝进行处理，然后再在裂缝的位置粘结钢板，再利用膨胀螺栓给钢板施加压力。注意，在作业工程中钢板的粘结方向应该与裂缝的方向互相垂直。
2.桥梁的加固增强技术
下面我们就以路桥结构形式中的上部结构以及通常采用的加固方法进行一下研究说明。
在桥梁的上部结构的加固增强过程中，主要的应用技术分为以下几种，⑴增大面积的加固方法。(2)外部粘贴的加固方法。⑶外部预应力的加固方法。⑷对结构体系进行改变的加固方法。⑸增设纵梁的加固方法。
增大截面的加固方法就是利用增大构件所具有的截面的面积，来进行加固处理的。根据净空条件以及载荷大小的不同，可以将其分为两种不同的方案，一种是以增大截面的面积为主，另一种则是以增加配筋为主。
三、总结
本文主要是介绍了在路桥建设过程中一些常见的结构病害，并且对病害进行了一下浅要的分析，然后针对相关的病害提出了具体的加固措施。通过本文的研究，我们可以知道，在路桥建设的过程中，要加强对施工的管理，材料的控制以及技术的应用，只有这样才能有效的减少结构病害的出现，并对出现的病害进行有效的补救与处理。
