对公路桥梁工程中桥面养护及加固技术的分析

2015-10-21 17:15王晶
建筑工程技术与设计 2015年28期
关键词:加固技术桥面产生原因

王晶

【摘要】随着社会经济的发展,公路桥梁业的迅速发展,本文结合相关工作经验分析了农村公路桥梁施工养护,阐述了水泥混凝土桥面病害的原因分析及养护措施;并提出了加固的新技术。以供参考。

【关键词】公路桥梁;桥面;病害;产生原因;养护策略;加固技术

1 桥面铺装层产生病害的原因

桥梁桥面铺装层病害种类多、产生原因复杂,因此在进行桥面铺装层养护维修时,必须先弄清桥面铺装层病害的种类和产生原因,然后才能确定相应的养护对策。

1.1 铺装层厚度

早期建成的农村公路桥梁有相当一部分的桥面铺装层厚度不够,铺装层厚度不够造成混凝土抗压截面不足,铺装层钢筋的保护层厚度不够,使桥面铺装层很快被破坏,最终导致桥面出现坑洞、露筋、钢筋锈蚀等。桥面铺装层厚度不够主要有以下两方面造成的。

1.1.1 设计缺陷

农村公路建设设计标准较低,桥面铺装层的最小设计厚度只有6cm。桥梁通车以后,随着车流量的不断增长特别是超载车的增多,桥面在车辆荷载的反复作用下,产生裂缝、混凝土脱落、露筋等病害。

1.1.2 施工不当

在桥梁的梁板现浇或预制安装施工过程中,尤其是预应力梁(板)由于施工不当,在张拉后起拱高度过大,造成梁(板)安装后顶面局部高程超过设计标高,为了保持桥面和路面的平顺连接,施工时只好在桥面铺装层上进行调整,从而造成桥面铺装局部厚度不够。在养护中发现,桥面铺装层最薄处只有2cm。由于施工不当还会造成铺装层钢筋位置或上或下,从而造成钢筋的保护层厚度不够。铺装层在车辆荷载和温度应力的长期作用下,桥面铺装层局部厚度不够的地方首先发生混凝土破损,出现坑洞、露筋等病害;在钢筋保护层不够的地方发生混凝土炭化,造成钢筋锈蚀等病害。

1.2 铺装层强度

桥面铺装层强度不够主要是由于施工质量和材料不合格等造成的,如桥面铺装层混凝土施工时使用的原材料和配合比达不到设计和规范要求或混凝土养生不到位,造成桥面铺装层施工后的混凝土强度较低,达不到设计标号。桥面铺装强度不足容易产生混凝土开裂、脱落等病害。

1.3 铺装层与梁(板)粘接

造成桥面铺装层与梁(板)粘接不牢的主要原因是在桥面铺装施工前没有对梁板进行认真彻底的凿毛、清洗,去除表面浮浆和污物,从而使铺装层混凝土与梁板粘接不牢,没有形成一个整体,中间出现空隙,存在“两张皮”现象。在车辆和水的反复作用下,桥面铺装很快遭到破坏,发展成坑洞

1.4 桥面防水

最早桥面防水采用三油二毡防水构造,现在桥面防水一般采用防水混凝土构造,由于防水混凝土是刚性防水范畴,当混凝土因其它原因出現裂缝、坑洞时,防水混凝土的防水作用将受到严重影响,水渗入混凝土中造成钢筋锈蚀、混凝土开裂等。

1.5 桥梁伸缩缝

桥梁伸缩缝是桥梁的重要组成部分,也是桥梁结构中最为薄弱的环节,它既要保证伸缩自如不渗水,又要直接承受行车荷载冲击,容易遭受破损。伸缩缝病害主要表现为缝填堵卡死、锚固失效、局部破损、填缝料老化、缝边混凝土破损等。造成伸缩缝装置损坏的主要原因有:

1.5.1 缝边混凝土

桥梁伸缩缝缝边混凝土呈倒置的90。角结构,直接承受车辆荷载的冲击,很宜产生啃边、开裂等破坏,致使伸缩缝遭到破坏。

1.5.2 安装温度

选择合适的季节和温度是安装伸缩缝装置的关键。如果伸缩缝安装时的温度过高,则当温度降低时伸缩缝将会被拉开,填缝料裂开造成伸缩缝漏水、渗水,造成桥梁支座锈蚀等;如果伸缩缝安装时的温度过低,则当温度升高时伸缩缝由于伸长量不够而受挤压,填缝料凸起、折断,在行车荷载作用下填缝料被带走造成伸缩缝严重破坏。

2 桥面铺装综合养护

桥面出现破损将会对桥面造成多种危害,如桥面出现坑洞既影响行车舒适性又影响桥面防水,所以在进行桥面铺装层养护时必须采取综合养护的措施才能保证养护质量。桥面铺装综 合养护主要措施有以下内容:

2.1 日常养护

桥面铺装层日常养护主要包括:清扫桥面杂物;清除桥面堆积物;清除桥面积水、积雪、冰块;疏通桥梁泄水孔,保证桥面排水设施良好;清除伸缩缝内沉积物,拧紧锚固螺栓,保证伸缩缝装置能自由活动,使其发挥正常作用。

2.2 桥面铺装更换

对于桥面铺装层厚度不够、强度不足和铺装层与梁板粘接不牢等病害必须对桥面铺装进行全部更换。具体施工为:凿除桥面铺装层混凝土,检查梁板铰缝使用情况,清理梁板顶面,放置铺装层钢筋网,浇筑桥面混凝土,养生,开放交通。

2.3 桥面防水

桥面进行坑洞修补、裂缝处理以及出现桥面麻面、抗滑能力下降等情况时可以采用桥面稀浆封层处理措施。桥面稀浆封层既可以起到防水功能,也可以提高桥面的使用性能。在桥面进行稀浆封层处理前,必须将桥面的病害处理好。另外,在进行桥面铺装层局部修补和更换时,要保证浇筑的防水混凝土质量,特别注意新旧混凝土接缝处的防水处理。

2.4 伸缩缝处理

对于缝边混凝土破损、伸缩缝锚固失效等病害,需将缝边混凝土凿除,加固锚固措施,浇注钢纤维缝边混凝土,养生,开放交通。对于填缝料老化的伸缩缝要及时更换填缝料。对于伸缩缝损坏的要及时更换新伸缩缝,建议伸缩缝采用毛勒缝或波形伸缩缝 。在进行桥面局部维修和更换时,为了提高桥面铺装层抗冲击能力,建议桥面 混凝土采用钢纤维混凝土,钢纤维含量为混凝土体积比1%~2% 。

3 加固新技术

钢筋加固桥面技术植筋技术是在原有桥面上加 层新桥面 这样不仅充分利用了原有桥面, 而且缩短施工时间,经济效益也很显著。采用植筋技术.对原有桥面的处理比较简单,可以进行高压水喷、喷砂、凿毛等简易处理,然后平行原有桥面钢筋,按计算深度钻孔(与原钢筋的间距应满足钻孔操作要求),将钢筋植入孔内.再采用同级别的混凝土填孔,并浇筑新的桥面层FRP复合材料加固桥梁技术 FRP复合材料并不承担结构的负载.但可以使混凝土、钢筋更加有效地工作。混凝土虽然有良好的受压性能,但其受拉性能很差FRP复合 4"-,t料的应用则可有效防止混凝土的受拉破坏.从而大大提高结构的承载能力。该技术的施工工艺流程及技术控制如下:首先处理混凝土结构的表面以及基层材料.然后涂刷界面剂, 修补构件表面残缺.之后粘贴FRP复合材料.自然条件下养护,最后进行涂装。目前该工艺改进研究是业界的个热门话题.如国外些专家提出采用机械加压,将条形FRP扣紧到梁板上的方法,该方法不必处理梁板表面 可以快速加固桥梁。直接喷涂法该方法的处理对象是已经产生-f-L~-变质的混凝土结构 在处理干净的混凝土和钢筋表面直接喷涂聚合物 也能对混凝土进行加固。

4 结束语

通过对桥面铺装层病害的具体分析,明确了病害的产生原因,从而找到相应的养护对策。只要对桥面铺装层及时进行综合养护,保证养护质量,就可以保证桥面铺装层防止车轮直接磨耗梁(板)、保护主梁免受雨水侵蚀和分布车轮集中荷载等作用;既可以提高行车舒适性,也为桥梁的自身结构安全提供保障。

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