高速公路桥梁常见病害分析与养护建议探析

2018-03-29 11:47
四川水泥 2018年8期
关键词:桥面空心支座

(山西交通控股集团有限公司晋城高速公路分公司, 山西 晋城 048000)

1 高速公路桥梁常见病害分析

1.1 桥梁桥面常见病害及其成因

高速公路投入使用一定时间后,在车辆荷载和环境因素的综合作用下,桥面铺装层的沥青混凝土的使用性能逐渐变差,出现松散、坑槽等破损。沥青混凝土桥面铺装层在使用一段时间后,沥青的粘结性能变差,混合料内部的粘聚力降低,骨料慢慢从桥面剥离,出现破损。

桥面铺装层出现破坏的原因主要包括原材料的质量不合格、施工过程中质量控制不到位、桥面下部结构质量问题等。原材料的质量不合格主要是在施工过程中没有对原材料进行严格的抽检,导致混合料的施工质量下降。沥青内部的杂质过多,骨料的形状、强度等指标不满足施工要求,这些都是导致沥青混合料质量下降的主要原因。在施工过程中,没有对各个施工环节进行严格的质量控制,导致产生很多施工隐患。另外,桥面结构施工质量不合格,如桥梁空心板连接处铰缝混凝施工质量不合格,会造成桥面出现纵向裂缝。

1.2 桥梁上结构常见病害及其成因

桥梁上部结构的常见病害包括空心板开裂、局部破损和渗水等,会对桥梁结构造成不同程度的损坏。在施工过程中,如果钢筋保护层厚度控制不足、桥梁上部结构应力分布不均匀,底板横向配筋不能及时弥补空心板钢绞线长大的拉力等原因,会导致桥梁空心板出现纵向裂缝。其次,在桥梁使用过程中,空心板受到外界自然因素的影响,由于是受到雨雪的冲刷侵蚀,会导致钢筋锈蚀、混凝土开裂脱落,造成局部破损。最后,另外混凝土开裂后,其内部的成分与水反应产生氢氧化钙,在空气中进一步与二氧化碳反应产生碳酸钙晶体,造成空心板渗水白化的现象。

桥梁上部结构中的T梁在使用中由于受到各类荷载的作用,也会产生纵向开裂。另外,个别运输车辆由于忽略了桥梁的限高要求,强行通过桥梁时与桥下梁板发生碰撞与摩擦,刮伤混凝土,使桥梁底部出现破损。

1.3 桥梁下部结构常见病害及其成因

桥梁下部结构的病害主要是指桥梁墩台、墩柱等结构出现的破坏。桥梁墩台和基础结构由于受到外界温度应力的作用、接缝施工不合格和基础不均匀沉降等原因的影响,会出现开裂、麻面、钢筋外露等病害。另外,暴露在空气中的钢筋会进一步产生锈蚀、导致墩柱结构破坏,甚至出现倾斜、下沉等情况。

1.4 桥梁支座附属设施常见病害及其成因

桥梁支座与附属设施病害主要是桥梁支座、锥坡、护栏等设施出现的破损。桥梁支座的常见病害包括材料老化、变形、裂痕、脱落、破损甚至断裂等方面。如果缺乏日常养护,使用一段时间后出现不同程度的破损,无法保证支座处于良好的承压状态。同时,桥梁支座在安装时没有严格按照施工标准进行,这也是导致支座产生病害的原因之一。

桥梁锥坡附近的长草、土层塌陷等,导致锥坡出现开裂、沉降等病害。如果不能及时对桥梁附属设施附近的土层进行加固处理,造成土质疏松,进一步导致土层塌陷,会造成更加严重的后果。

2 高速公路桥梁常见病害养护措施

2.1 桥面常见病害的养护措施

桥面最常见的病害是裂缝和坑槽,养护过程中应对破损进行及时修补,以防止水分渗入造成更严重的破坏。桥面破损处的修补通常采用沥青混凝土进行修补,首先将破损处开凿成规则的形状,然后填入新拌沥青混凝土充分压实即可。桥梁伸缩缝处出现破损,需要凿除破损处的混凝土,然后重新浇筑混凝土,对破损处进行修复加固。另外,在对桥梁伸缩缝进行养护的过程中,应对伸缩缝内部的杂质进行清理,更换脱落的橡胶条,保证伸缩缝的正常使用。防撞墙破损处通常采用大理石进行修补,以避免冬季撒布除雪剂对防撞墙的腐蚀。同时,对外露的钢筋及时用砂浆进行涂抹覆盖,预防发生更严重的破坏。

2.2 上部结构常见病害的养护措施

在对桥梁梁片上的裂缝进行修补前,首先对裂缝的产生原因进行全面分析,以求在养护中能够正确选用养护措施。当空心板等结构存在积水问题时,应该正确恰当部位进行钻孔放水,防止长期积水导致结构破坏,并做好空心板等结构的后期防水。对于T梁等结构上出现的纵向裂缝,当裂缝宽度不大于0.2mm时,采用灌浆处理的方法;当裂缝宽度大于0.2mm时,可采用其他方法进行处理。当铰缝中出现渗水、脱落、破损等情况时,可采用适当增加桥面铺装层厚度的方法进行处治。另外,根据桥梁高度,设置限高杆,防止超高车辆刮伤梁板底部,对已经出现破损的部位,及时进行修补,防止发生更深一层的破坏。

2.3 下部结构常见病害的养护措施

对桥梁下部结构中墩台、墩柱的病害,养护前应首先对其病害产生原因和受损程度进行详细调查和分析,然后根据破损情况有针对性的制定养护维修措施。桥梁墩台、墩柱病害的常用养护措施主要有扩大基础、增补桩基、套箍护套等加固办法。当墩台、墩柱出现钢筋局部外露的情况时,应及时采用砂浆进行涂抹覆盖,防止钢筋锈蚀产生进一步破坏。对于墩台、墩柱上宽度超过0.2mm的裂缝,在确定其不会进一步发展后,采用灌浆法进行修补。

3 高速公路桥梁养护工作建议

(1)桥梁养护过程中,应根据检测结果,对桥梁常见病害及其成因进行系统分析,有针对性的制定养护维修方案,提高养护效果。

(2)建议加强对桥面、伸缩缝等部位的养护力度,并加强对防护排水构造的养护维修。桥头、伸缩缝容易出现跳车病害,不仅会对桥梁上部承重构件造成很大的伤害,还会大大降低行车舒适性。

(3)建议在高速公路桥梁养护工作中,每年应该由专职桥梁工程师对桥梁进行一次全面检查,每2~3年由专业的检测公司对桥梁进行一次全面的检测。

(4)建立高速公路桥梁管理档案,对桥梁建设、病害跟踪、维修加固进行建档管理,将所有桥梁养护管理工作及时的记录到数据库和管理系统中,并不断更新数据,以便于总结经验,更好的对病害进行处理,有效控制病害的进一步发展,减少养护费用。

(5)在桥梁设计、施工与运营使用过程中,进行深入分析,对桥梁养护过程中可能出现的问题进行预测,并制定相应的预防措施。做好桥梁病害的养护工作,可有效减少病害,降低养护成本。

(6)在桥梁日常养护过程中,应该尽可能避免使用除雪剂,或改用新型除雪剂,以减少对桥面结构的腐蚀破坏。

4 结论

桥梁作为我国高速公路的重要组成部分,其使用性能直接关系到高速公路的行车安全和稳定性。在桥梁养护过程中,对其常见病害的类型和成因进行详细分析,可为养护管理提供依据。根据桥梁不同部位的破损程度,制定合理的养护维修方案,可有效提高桥梁养护效果。因此,在桥梁日常养护过程中,应该制定科学合理的养护方案,并建立完善的管理体系,保证高速公路桥梁处于良好的运行状况,延长桥梁的使用寿命,有效提高经济效益和社会效益。

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