道路桥梁结构的病害成因与加固

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【摘　要】国家的交通运输和经济发展中桥梁是占据着重要地位,伴随着交通运输行业的高速发展,高速公路的发展,交通运输量快速增长,许多桥梁超负荷的使用.给安全带来了严重的隐患.在这种现实情况下,有些桥梁只需要采取较少的投资和较短的施工工期进行加固和维修,就能减缓当前紧张的运输状态.因此对于桥梁病害的原因分析就显得尤其重要.这对研究现役桥质量问题和探测安全隐患问题,然后进行加固与维修提供必要的理论依据和支持,同时为长期有效的桥梁安全检测系统与预警系统是有很大帮助的.

【关 键 词】桥梁；隐患；害因；加固

1.混凝土桥梁病害现象及产生原因

1.1混凝土桥梁病害现象

混凝土桥梁常见的病害现象有以下几种：钢筋锈蚀、裂缝、冲刷、撞损、剥落等等,这其中又以裂缝为最为常见的病害现象.他们对桥梁的危害又分别表现为：钢筋锈蚀是使得钢筋混凝土构件被破坏的主要的原因之一,钢筋锈蚀从而使得钢筋体积膨胀使得混凝土承受拉力继而而开裂甚至剥落,于是就造成了钢筋混凝土构件损害.影响桥梁的承载力、耐久力的一个重要的因素是裂缝,混凝土产生裂缝使得钢筋保护层被破坏,这就导致空气大量的进入混凝土保护层内部,致使钢筋被锈蚀现象.河水对桥梁桥桩桥基的冲刷会导致桥梁桩基的暴露,从而降低桩基的承载和抗震的能力.同时车辆意外、交通事故对桥梁的撞击,造成桥的开裂和破坏甚至变形等.混泥土的剥落构件的横截面积减小了,同时增大了构件应力,并使得环境中有害的化学物质更容易向其内部腐蚀.

1.2混凝土桥梁病害产生的原因

可能由于在桥梁建造施工的过程中,没有严格按照设计的施工,或者没有按要求施工,甚至因为设计的不合实际操作等方式,使得截面的尺寸大小和钢筋的配置方式不符合力学等要求,施工的质量达不到设计要求的需要,使用的建筑物资不当等等质量问题等都会使得桥梁从刚开始使用就存在了质量的安全隐患,而又有由于桥梁在长期的使用过程中,混凝土随着时间干缩和徐变现象等的产生,而预应力构件的预应力损失,造成构件强度的降低,同时,环境中的有害的化学物质会对结构造成腐蚀,导致混凝土强度的明显降低,钢筋产生锈蚀等现象.

2.混凝土桥梁病害处理方法

根据混凝土桥梁病害的现象及原因分析,通常处理病害的方法有以下几种：粘贴钢板加固法、粘贴碳纤维增强塑料加固法、喷凝土加固法、增加支承加固法、置换混凝土加固法、加大截面加固法.

（1）粘贴钢板加固法是指用树脂性粘胶粘接钢板和混凝土结构以达到加固的方法,这种方法其主要是使用在建筑、工厂和桥梁等工程项目中.该种方法的施工操作速度较速,而且现场几乎没有湿作业或者仅有少量的抹灰湿作业,这使得对于生产和生活的影响很小,而且在经过加固后对原来有的结构的外观和原有的净空高度不会有显著的影响,但是这样方法加固的效果在很由胶粘的工艺和性能以及人员的操作水平决定.这种方法适用于那些承受静力作用并且在正常湿度环境中受弯和受拉构件的加固维护.

（2）粘贴碳纤维增强塑料加固法是采用专门的树脂性粘胶把碳纤维材料粘贴在混凝土的结构之中,使得受拉表面时碳纤维与原结构构成新的受拉力结构,碳纤维和钢筋一起承受荷载,从而达到降低钢筋的预应力,从而加固和补强结构效果.粘贴碳纤维加固方法的特点是：几乎不增加结构的自身重量和截面的面积,同时也不会改变净空的高度,而且施工方便,又对原结构不会造成新的伤害,并且具备良好的耐腐蚀性的性能和耐久性性能以及抗疲劳的性能,这可以根据对受力的分析使用多层进行粘贴进行加固,它的方向性都可以灵活的把握.

（3）喷凝土加固法是指在原有的结构上再次喷上一层新的高品质的混凝土,补上原来因为各种原因脱落的混凝土,用来恢复对于钢筋的有效保护,增加构件的承载力,从而提高已经剥离或者已经以内徐变变质的昆凝土强度,同时能提供达到美观其表面的效果,这种方法是目前最为通常使用的维修加固的方法.

（4）增加支承加固法,就是在原有足够承载能力,而现在因为各种原因承载力减小,在该处增加支撑的方法.该种方法的因为操作比较简单,但缺点是很容易损害建筑物的美观和使用的功能,同时也可能降低建筑物的使用的空间.只适合用于有具体条件许可混凝土的结构的加固.

（5）置换混凝土加固法,这种方法的优点是加固后会使得桥梁的刚度有明显的提高,承载能力会能取得很好的效果,并且加固维护后不会对建筑物的净空高度有所影响,缺点是存在施工的湿作业的时间比较长.因此只适合用于受压区的混凝土强度偏低或者有严重问题的梁、柱等混凝土承受重力的构件的加固.

（6）加大截面加固法,是指在原有混凝土结构构件上再一次浇筑一定厚度的钢筋混凝土在起表面上,这就使得原来的混凝土结构截面积增大.这中方法是对钢筋混凝土桥有效加固的一种比较常用的加固维护方法.这种增大混凝土的截面的方法在施工过程中一般有两种形式：一种形式是加厚桥桥面板的厚度；另一种形式是加大主梁的梁肋的高度和宽度.加大截面加固法法施工操作的工艺过程相对比较简单,而且适用性比较强,这种方法现有比较成熟的施工设计和施工经验,适用于在较小跨度的T梁桥或者板桥桥梁的加固和维护.采用此种截面增大加固法加固后的桥梁的刚度性能明显有提高,构件承载力的能力也可以获得比较好的效果.但是该种方法明显的缺点是混凝土结构构件体积明显增大、混凝土结构构件自身重量也增加、施工的工期变长等等.

3.结束语

根据以上对于桥梁产生病害的原因,对于那些经过检测,已经存在了安全隐患的现役桥梁,如果直接拆除重新修建,这不仅使得耗资巨大,同时也会对交通影响甚大,恶化当前的紧张运输情况,如果能够合理的利用这些分析和处理办法,进而采取最直接有效的保养方法和加固维修措施,不仅对于保护和恢复现役桥梁的承载能力,消除潜在的安全隐患,大大的减少资本投资,而且将会对社会经济带来巨大的效益.　[科]

【参考文献】

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