【摘要】近年來,政府一直加強對道路橋梁全面檢修及結構改造的投資力度,使我國的道路橋梁在結構及修繕等方面都得到了明顯完善。但我國的橋梁與道路依然存在著裂縫、破損、腐蝕等問題,本文將一一列舉道路與橋梁結構中存在的這些問題,逐一分析,并指出了引發(fā)橋梁與道路出現(xiàn)這些問題的原因,最后為道路與橋梁的進一步加固提出了建議,并給出了具體的修繕方法。
【關鍵詞】道路與橋梁結構;問題;加固與修繕
在道路橋梁的施工過程中,會結合路面與橋梁的用途來設計施工結構,并對施工材料進行嚴格的要求,比如對混凝土的強度要求必須符合相關的施工標準,對所用鋼筋要求必須有足夠的剛度等等,從而保障道路或者橋梁的功能能夠正常發(fā)揮。
1、我國道路橋梁常見結構中存在的問題
1.1橋面裂縫
橋面裂縫是較為常見的道梁結構問題,裂縫問題主要出現(xiàn)在道橋的表層,即道橋的鋪裝層。鋪裝層的用料多為復合材料砼,雖然符合了橋面的剛度、強度、耐久等要求,但容易由于施工中的技術以及結構損壞而出現(xiàn)裂縫。尤其是道橋使用的時間越長,結構層遭到一定的破壞,橋面就會出現(xiàn)更多更明顯的裂縫問題。另外,如果施工技術不合理,也是導致橋面出現(xiàn)裂縫的原因之一,比如在所使用的C30水泥混凝土的材料配比出現(xiàn)失誤,或者是對施工中材料進行加工和使用的時間掌握不好等,都會造成道橋在投入使用后出現(xiàn)裂縫、凹陷等嚴重問題。橋面裂縫還有一種原因是不可控的,即車輛的超載使橋面的表層材料受到磨損,道橋的結構也會由于超載而受到擠壓,從而影響到道橋結構的穩(wěn)定性,容易造成路面裂縫,甚至會出現(xiàn)結構斷層等危害。
1.2橋梁兩端破損
橋梁兩端是最容易出現(xiàn)破損的地方,橋梁兩端的伸縮縫出現(xiàn)破損和變形是橋梁端頭損壞的主要表現(xiàn),而導致伸縮縫出現(xiàn)變形的主要原因有:首先,橋梁兩端的伸縮縫在施工設計中需要結合周邊溫度、混凝土收縮張力、材料的預應力等條件進行計算,如果工程設計人員在計算時沒有綜合考慮這些條件,或者計算過程失誤,就會使伸縮裝置無法發(fā)揮其功能,從而造成橋中、橋端都不具備抗變形能力,不僅導致橋端破損,而且難以修復。其次,由于施工人員對端頭伸縮縫的功能效用以及施工要求的了解不夠,導致端頭施工技術不足,從而影響橋梁兩端的質量。最后,橋梁的養(yǎng)護工作做的不夠,也是造成橋梁兩端在使用中出現(xiàn)問題的原因。橋梁的定期養(yǎng)護工作也是一項不可忽略的施工內容,但很多地區(qū)往往忽略了這一步驟,橋梁長時間缺乏有效的養(yǎng)護,從而使橋梁兩端的伸縮縫出現(xiàn)錯位、道面不平等問題,影響橋梁結構的完整性。
1.3鋼筋腐蝕
鋼筋腐蝕是所有道橋結構工程中都會遇到的問題,也是道橋養(yǎng)護工作的主要部分。鋼筋是道橋施工的主要材料,起著支撐整座橋梁的重要作用,因此在橋梁施工中大面積的使用。鋼筋在腐蝕后,會出現(xiàn)體積增大的現(xiàn)象,從而使預埋在鋼筋周圍的混凝土受到嚴重擠壓,破壞了混凝土的原有結構,造成混凝土出現(xiàn)裂縫。由于腐蝕后的鋼筋抗彎效能降低,在橋面中承擔的支撐有效力也有所減小,會導致道橋的承載力下降。
1.4混凝土碳化
由于混凝土的水泥中含有一些堿性材料,當遇到空氣中的CO2后會發(fā)生化學反應,使原混凝土中的堿度降低,使混凝土中的鋼筋容易生銹,失去對鋼筋的保護效力,從而影響橋梁的安全性和耐久性。
2、引發(fā)橋梁結構出現(xiàn)問題的原因
道路橋梁在我們的日常生活中發(fā)揮著重要的作用,保障著人們的出行安全。但到目前為止,我國很多地區(qū)的橋梁由于結構損害而使人們的生命、財產遭到威脅的事件還時有發(fā)生,因此,我們應對道路橋梁的施工、維修工作加以重視,并對引發(fā)結構損害的原因加以探究,從源頭上對道路橋梁容易出現(xiàn)的問題進行控制和改善。
綜合引發(fā)道橋損壞的各種原因,可以歸納為兩個方面:第一個方面是不可控的自然原因。包括材料本身的物理反應、化學反應等,對于這類原因,應及時了解產生物理、化學反應的原因,然后盡力做好防范措施,并注意按時對道橋結構進行檢查和維護。同時還有可能遭遇大暴雨、連續(xù)降雨、地震等自然災害,從而造成道橋出現(xiàn)嚴重損害。第二個方面是人為的可控原因。比如道橋結構的設計、材料的控制、伸縮縫計算的準確度、超載原因等,對于這類原因,需要道橋工程設計師對承載力、預應力等設計進行詳盡的估算,同時需要施工技術員掌握熟練的道橋施工技術,考慮到施工的各個細節(jié),確保道橋的結構完整。
3、橋梁結構的加固及恢復對策
3.1加固增強技術
增強橋梁結構的穩(wěn)固性通常采用以下幾種施工技術來完成。第一,通過增加鋼筋的配置數(shù)量或者加大橋梁的截面尺寸來實現(xiàn)截面加固,從而提高橋梁的荷載能力;第二,使用符合施工標準的強效的黏合劑,在不影響原有結構的情況下通過在橋梁的表層粘合玻璃鋼等材料而改善橋梁結構的承載力;第三,通過合理運用橋梁外部的預應力來對橋梁本身進行加固。這種技術的運用需要施工技術員對預應力的原理有充分的了解和掌握,比如,只有同時掌握好橋梁的受拉力與抵消重力的力度,才能有效的使橋梁裂縫達到閉合狀態(tài)。這一技術的特點是不改變原有結構,通過增加某些設置來起到與原有壓力抗衡,幫助提高橋梁自身承載能力;第四,通過在橋梁軸上增添縱梁,來分擔現(xiàn)在橋梁所承受的壓力,能夠減少橋梁因為壓力而導致的凹陷、路面裂縫等問題,同時增加橋梁的使用年限;第五,通過增設主梁對橋身進行加固技術處理,在道橋中增設主梁能夠有效增加橋梁的荷載力,提升道橋的承載力與耐力。
3.2修繕裂縫
在裂縫的修繕過程中,需要針對產生裂縫的原因、裂縫的大小以及裂縫材料性質采用不同的方法來完成修繕工作。比如,對于橋梁表層產生的裂縫,需使用相同的材料對裂縫進行填補,并可適當加以防水性材料混合,能夠有效提高路面的防水能力以及抵抗磨損的能力。對于一些大于原來面積的裂縫,需要使用具有伸縮性的材料來改善現(xiàn)存在的裂縫寬度。如果是道橋中的鋼筋有了裂紋,則需要先對鋼筋上的裂紋進行表面處理,然后必須對裂紋的地方進行鋼板黏結,確保鋼筋的剛度不受影響。而對于裂縫多且細的地方,可以使用向裂縫處注入水泥漿的方法來修復。
3.3局部修補
如果橋梁表面出現(xiàn)材料脫落或大面積破損等情況,就需要采用局部修補技術來進行局部恢復。施工者需要先對局部進行鑿毛,濕潤后再填補混凝土,以增加修補的混凝土與原結構的牢固粘結。
結語:
為了適應當下交通運輸?shù)男枨?,道路橋梁結構以及施工質量也在不斷的改善和加強。然而隨著使用的年數(shù)增加,加上內外因素的作用,導致道橋普遍存在著一些問題,也為人們的日常生活帶來安全隱患。除了采取有效措施來對道橋進行加固和修繕外,還應不斷提高道橋施工人員的技術要求和素質要求,改善我國的道橋結構,從各方面提高道橋的承載力,加長使用年限等,使我國道橋結構從根本上得以加強。
參考文獻:
[1]牛路.淺談道路橋梁的常見結構病害及加固技術[J].價值工程,2015(6).