关于钢筋混凝土桥梁常见的病害原因和预防措施分析

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1、关于钢筋混凝土桥梁常见的病害原因和预防措施分析【论文关键词】:钢筋混凝土桥梁;病害;防治  【论文摘要】:文章介绍了钢筋混凝土桥梁经常出现的病害及其病害产生的原因,提出了对病害的处理及预防措施。    1.前言    钢筋混凝土桥梁在修建或运营一段时间后往往会伴有病害的发生,如桥头跳车、混凝土开裂、钢筋诱蚀等,对混凝土桥梁产生不同程度的损伤,影响结构的正常使用,降低其使用性能及使用寿命。下面介绍对这些桥梁病害的分析及病害的处理及预防措施。    2.桥梁常见的缺陷和病害    2.1上部构造的缺陷和病害  主梁或主拱圈受拉部位开裂、破损、承载力下降;桥面铺装有裂缝、沉陷、

2、龟裂;桥头跳车;防水层排水功能不完善;水渗漏病害引起钢筋锈蚀、混凝土剥离;支座位置不正确或损坏引起倾斜、错台及位移等。  注意:裂缝是桥梁最常见的缺陷和主要病害,而桥梁的病害往往也是从裂缝形成而开始的。因此,我们应对桥梁裂缝病害引起高度重视。  2.2下部墩台及基础的病害  基础的缺陷和病害主要表现为:承载力不足而使基础不均匀沉陷;基础的滑移和倾斜,以及基底局部冲空;基础结构物的异常应力和开裂。  桥墩、桥台缺陷和病害主要表现为:水平、竖向和网状裂缝;混凝土脱落、空洞、材料老化;受外力冲击产生破坏;钢筋外漏和锈蚀;结构变形、位移等。    3.公路桥梁病害及成因分析   

3、 1)设计荷载标准偏低,承载能力不足。桥梁的承载能力是根据设计时所采用的荷载等级来确定的,早期建造的桥梁,特别是二十世纪六、七十年代建造的桥梁,设计荷载大多偏低。随着交通量的增加和荷载等级的提高,原有桥梁已经无法满足现今交通的需要,有些桥梁已经出现严重病害。  2)通行能力不足。这主要表现在桥面宽度不足;桥梁平面线形、纵断面线形标准太低;桥上通车净空或桥下通车净空不足。  3)人为及自然因素引起结构的损坏。比如超出设计最高水位的洪水、泥石流、浮冰、冰冻、地震、强风、船舶撞击等作用,河道不恰当开挖,桥梁基础下存在岩溶、矿山坑道等,引起桥梁结构的局部损坏。  4)自然老化。早

4、期公路桥梁的设计龄期为50年,随着时间的推移,已建桥梁会不断损坏和老化,其承载力、刚度、延性和稳定性不断下降,这是一个不可改变的客观规律。  5)超期服役。这部分桥梁并不是太多,但主要是建造时期较早,比如五、六十年代建造的桥梁,设计使用寿命只有30年-50年,这些桥梁目前仍有部分在使用当中。  6)超负荷使用。随着我国改革开放的深入,交通运输业竞争在不断加剧。按路线等级或者预期设计荷载等级来说,这一部分设计荷载等级并不低,但由于一些特殊的原因,桥梁使用荷载大大超出设计荷载,致使桥梁长期处于超重荷载作用下运营,加速了桥梁的损坏。  7)设计、施工的先天不足。有些桥梁设计上不

5、是很合理,结构构造处理不合理,桥梁在早期运营时其缺陷并不明显,运营一定时间后,病害逐渐显现出来。有些桥梁由于受施工质量、施工技术、施工手段等的限制和影响,存在一定的技术缺陷,随着运营时间的增加,其病害也逐渐显露、发展。  8)养护维修及加固措施不当。有些桥梁的技术缺陷则是由于养护维修不恰当引起的。比如桥面维修增加过大的恒载,致使桥梁本身自重过大,承载力相对提高较小或未提高;桥面排水处理不当,桥面渗水;又如支座维修不当,改变了整个结构的受力状态等。有些桥梁则是加固不当引起的。比如加固施加的预应力大小或者位置不恰当,引起结构的二次病害;又如结构体系改变不合理,致使结构的关键部

6、位应力超限等。    4.桥梁裂缝加固和修补方法    桥梁裂缝处理与加固应结合进行。加固的目的一方面是为了恢复或提高梁体的承载能力(纵向加固),提高桥梁的横向刚度(横向加固),另外是为了减小裂缝的产生和进一步的发展。常用的桥梁纵向加固方法:上部结构加固时可采用桥面补强层加固法、增大截面和配筋法、粘贴钢板法、改变结构受力体系加固法、体外预应力法等,下部结构加固时可采用扩大基础加固法、增补桩基加固法、混凝土套箍法、墩台拓宽法和桥台新建挡土墙加固法;桥梁横向加固方法有:增设预应力横隔板、提高桥梁的横向刚度。  桥梁裂缝常用的处理方法主要有裂纹注浆、表面涂装、保护层修补、充填法

7、等,并主要采用自行研制的各种修补材料。在借鉴国外先进技术的基础上,对存在裂纹、出现碱骨料反应、碳化深度过大及受盐害腐蚀的大量混凝土桥梁进行维修。从修补效果来看,结构物的劣化速度得到了相对控制,基本起到了提高结构耐久性的目的。  新材料新工艺的采用:在改善混凝土的使用性能和耐久性方面,有各种混凝土裂缝修补技术,以聚丙烯纤维为代表的高性能纤维混凝土的应用,碱一骨料反应抑制剂以及渗透型钢筋阻锈剂的推广使用等。自从20世纪90年代后期以来,我国引进国外修补裂缝的先进材料和技术,就是碳纤维加固。这种材料与方法的突出优点是:对桥的自重影响

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