道路橋梁的病害解析及加固技術(shù)研究

1、道路橋梁的病害解析及加固技術(shù)研究【摘要】：隨著近些年來城市車流量的逐年提高，道 路橋梁建設(shè)工程的工作要求也越來越高。與此同時(shí)，我國(guó)交 通事業(yè)的發(fā)展成果、業(yè)績(jī)也相較以往有了長(zhǎng)足進(jìn)步。但由于 車流量的急劇增多、加上建筑構(gòu)造因素、自然環(huán)境因素等的 綜合作用，一些路橋施工作業(yè)質(zhì)量通病的發(fā)生頻率也有所提 升，進(jìn)而給路橋行政養(yǎng)護(hù)單位帶來了一定工作難題。 基于此， 本文以路橋工程建設(shè)存在的一些質(zhì)量通病作為研究課題，分 析了病害解析，并與之提出了相應(yīng)治理、控制舉措?！娟P(guān)鍵詞】：道路橋梁；成因分析；加固技術(shù)【前言】：橋梁是道路交通的重要組成部分，橋梁的興 建與通暢不斷促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)和文化的發(fā)展和繁榮。近年 來，

2、我國(guó)橋梁的現(xiàn)狀越來越引起人們的關(guān)注。路橋工程建設(shè) 必須要考慮作業(yè)環(huán)境、條件與施工技術(shù)、工藝的銜接。尤其 是對(duì)道路工程的基礎(chǔ)作業(yè)而言，就必須要側(cè)重考慮路基土的 性質(zhì)、作業(yè)施工技術(shù)、施工工藝、以及后期道路養(yǎng)護(hù)等，以 此才能因地制宜、方法得當(dāng)?shù)目刂坪没A(chǔ)工程的作業(yè)質(zhì)量。 避免因?yàn)橥临|(zhì)基礎(chǔ)環(huán)境不良而未能做到及時(shí)控制導(dǎo)致工程 質(zhì)量、功能受損。1、橋梁病害的類型混凝土橋梁常見的病害現(xiàn)象有裂縫、剝落、鋼筋銹蝕、 蜂窩、沖刷、撞損等。其中，裂縫是我國(guó)混凝土橋梁病害中 最常見的現(xiàn)象。1.1 裂縫裂縫不僅是混凝土道路的常見病害，也是我國(guó) 鋼筋混凝土橋梁中非常常見和普遍的病害。裂縫是影響橋梁 承載力及耐久性的重要因

3、素，不同程度的裂縫對(duì)鋼筋混凝土 橋梁產(chǎn)生的危害程度是不同的，輕者影響駕駛員駕車舒適程 度，嚴(yán)重的裂縫如貫穿縫、網(wǎng)裂等將會(huì)極大的危害車輛的行 車安全。1.2 剝蝕剝蝕是混凝土的外觀形態(tài)的一種破壞現(xiàn)象，如 橋梁結(jié)構(gòu)表面酥松起皮和剝落、露石、蜂窩麻面等?；炷?表面的剝落與剝離， 減少了構(gòu)件的截面積， 相對(duì)增大了應(yīng)力， 并使得空氣及有害化學(xué)物質(zhì)更容易向內(nèi)侵蝕。剝蝕根據(jù)不同 的引發(fā)原因可分為風(fēng)化剝蝕、水質(zhì)侵蝕、凍融剝蝕等。1.3 鋼筋銹蝕及混凝土碳化鋼筋銹蝕是鋼筋混凝土橋梁 構(gòu)件破壞的主要原因，鋼筋銹蝕產(chǎn)生的體積膨脹使混凝土承 受拉力而開裂、剝落，造成鋼筋混凝土病害。混凝土碳化日 益嚴(yán)重時(shí)，橋梁會(huì)產(chǎn)生

4、裂縫，嚴(yán)重危害橋梁的使用壽命和安 全性。 1.4 混凝土內(nèi)部存在毛細(xì)管孔及氣泡混凝土中存在毛 細(xì)管孔為空氣中水、氧氣和二氧化碳進(jìn)入混凝土內(nèi)部及腐蝕 鋼筋提供了通道。 這是縮短橋梁耐久性、 安全性的主要內(nèi)因。1.5 地基不均勻沉降在一些特殊地區(qū)如山區(qū)、濕地等建 造橋梁，地基處理不好則容易發(fā)生地基不均勻沉降，對(duì)橋梁 的破壞影響較大，引起橋面開裂，橋體滑動(dòng)、下沉等。另外 還有自然災(zāi)害等原因引起的破壞和侵蝕，如洪水、泥石流、 酸雨等，雖然這些病害并不是我國(guó)橋梁的主要病害，但是設(shè) 計(jì)人員也必須給予重視。2、混凝土橋梁病害產(chǎn)生的原因 我國(guó)現(xiàn)今的道路橋梁中已有一大部分不能再達(dá)到使用 的正常條件，特別是一些年

5、代久遠(yuǎn)、質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、存在病害 比較嚴(yán)重的橋梁，這是我們所面臨的一個(gè)重大問題。雖然交 通部門已經(jīng)采取了許多諸如限速、限高、限重等措施，但橋 梁病害仍日益嚴(yán)重，目前我國(guó)的危橋已達(dá)到 4000 余座。下 面就討論一下橋梁病害產(chǎn)生的原因。2.1 內(nèi)因主要是指橋梁的混凝土自身的缺陷。例如前面 提到的混凝土中存在毛細(xì)管孔和氣泡，為空氣中的有害物 質(zhì)、水分、氧氣等向混凝土內(nèi)部腐蝕提供了通道。另外，混 凝土中氯離子會(huì)發(fā)生反應(yīng)，就會(huì)引起鋼筋的腐蝕，部分化學(xué) 反應(yīng)還會(huì)引起橋梁混凝土開裂。橋梁自身的使用壽命，也是 影響橋梁使用耐久度的重要因素。 2.2 外因引起橋梁病害的 外界因素有很多，主要有以下幾種。2.2.1

6、 橋梁本身設(shè)計(jì)不合理設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)橋梁的結(jié)構(gòu) 時(shí)，沒有充分考慮各方面會(huì)出現(xiàn)的情況。如現(xiàn)今汽車事業(yè)不 斷發(fā)展，汽車的荷載也不斷增加，橋梁因?yàn)樵瓉淼暮奢d設(shè)計(jì) 偏低，造成橋梁超載嚴(yán)重， 影響運(yùn)行安全和橋梁的使用壽命。 有些橋梁可以滿足這一時(shí)期的使用功能，但不具備發(fā)展性， 不能滿足長(zhǎng)久使用的要求。還有，設(shè)計(jì)人員采用的橋型結(jié)構(gòu) 不當(dāng)，容易變形、設(shè)計(jì)假定不合理等。2.2.2 橋梁的施工質(zhì)量不合格施工單位在實(shí)際施工中沒 有按照規(guī)范要求操作和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，造成地基厚度不 夠、橋面不平等。另外，施工單位所用的水泥、鋼筋、風(fēng)化 料等材料也會(huì)出現(xiàn)不合格或名不副實(shí)等現(xiàn)象。2.2.3 地質(zhì)條件較差一般在設(shè)計(jì)時(shí)，就會(huì)

7、考慮到地質(zhì)問 題，進(jìn)行實(shí)地考察、實(shí)驗(yàn)?；?、塌方、軟土地基、凍土等 會(huì)導(dǎo)致橋梁產(chǎn)生嚴(yán)重病害的地質(zhì)問題都會(huì)提前預(yù)防。這些危 害一般不會(huì)發(fā)生， 但是一旦出現(xiàn)， 所產(chǎn)的危害是十分嚴(yán)重的2.2.4 自然災(zāi)害地震、洪水、酸雨、臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害的破 壞力是驚人的，好在出現(xiàn)次數(shù)較少。根據(jù)不同地區(qū)的自然條 件的差異，在進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)和施工時(shí)，要根據(jù)實(shí)地情況，做 出特殊的設(shè)計(jì)，橋梁建成后，可以適當(dāng)?shù)募庸蹋龊脴蛄旱?維護(hù)工作。3 加固技術(shù)研究探討3.1 加強(qiáng)地基處理（1）深層攪拌法加固橋頭軟基。該地基加固工藝需要 深層攪拌機(jī)械設(shè)施，主要利用漿料或水泥這類的固化劑作為 原料。具體設(shè)施作業(yè)時(shí)，要通過設(shè)備的攪拌機(jī)的葉片攪

8、拌、 吸收空氣水分、以及一系列物理與化學(xué)反映，才能使橋頭軟 土地基轉(zhuǎn)化為性能良好的復(fù)合地基，從而能夠使橋頭軟土地 基的荷載、承載效用提高，降低沉降量以及不均勻沉降現(xiàn)象 的發(fā)生，達(dá)到加固道路邊坡穩(wěn)定性能的目的，進(jìn)而避免了跳 車現(xiàn)象發(fā)生。（2）砂樁加固橋頭軟基。該方法應(yīng)用主要適用 于雜填土、 砂土下的地質(zhì)環(huán)境。 其原理主要是地基土的置換、 豎向排水等功能的實(shí)現(xiàn)， 起到加固基地效果。 在實(shí)踐應(yīng)用中， 往往會(huì)減少后期的沉降量。此外，根據(jù)作業(yè)周圍實(shí)際環(huán)境以 及工藝要求等，可以考慮配套預(yù)壓、超壓方式進(jìn)行作業(yè)，從 而使地基強(qiáng)度提升，即加固性能提高會(huì)逐步改進(jìn)地基的穩(wěn)定 性。3.2 路基處理橋梁路基處理最為常用

9、的控制舉措之一就 是臺(tái)背回填。當(dāng)然，為了確保臺(tái)背回填的可觀效果與質(zhì)量， 在選料上一定要盡量選擇強(qiáng)度高、透水強(qiáng)、壓實(shí)快的材料。 如，細(xì)砂、礫石等。 但值得指出的是， 應(yīng)確保施工工藝質(zhì)量。 具體而言，調(diào)聯(lián)的鋪筑工序，應(yīng)當(dāng)在基底處沿路堤縱向長(zhǎng)度 距橋臺(tái)背不小于2m、且與路基相接處按不大于 1:1設(shè)置斜 坡或臺(tái)階，回填高度視路堤高度而定，一般取2 4m?？偟膩碚f，其方法應(yīng)用，也利于橋梁延性功能的體現(xiàn)，即通過該 法的應(yīng)用，能夠治理屬于該病患原因的橋頭跳車現(xiàn)象發(fā)生的 同時(shí)，還能減少豎向變形程度，進(jìn)而避免結(jié)構(gòu)剛?cè)崾Ш?、?變。此外，要保證臺(tái)背回填時(shí)能夠重視路基和橋臺(tái)銜接的部分，該處要確保碾壓、壓實(shí)的質(zhì)量。一般而言，應(yīng)當(dāng)選取小 型的碾壓作業(yè)工具，這主要由于大型碾壓機(jī)械震動(dòng)程度過 大，會(huì)對(duì)橋臺(tái)處的臺(tái)背回填、壓實(shí)質(zhì)量造成影響?！窘Y(jié)語】：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和交通網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，我國(guó) 橋梁的種類和數(shù)量不斷增多，所以橋梁的養(yǎng)護(hù)工作也越來越 重要。除了基本施工作業(yè)土體環(huán)境的勘測(cè)、分析，如土質(zhì)含 水量、孔隙率、密度、以及透水性差等必要因素的考慮外， 還要加強(qiáng)人力組織管理、確保設(shè)計(jì)滿足作業(yè)施工標(biāo)準(zhǔn)要求 等，以此才能保證路橋作業(yè)工程質(zhì)量，避免或降低路橋工程 作業(yè)質(zhì)量通病的發(fā)生?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】 ：1 莊守云.市政道路改建工程橋頭跳