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摘要:交通量迅速增加屡禁不止的超限运输等,这些都造成桥梁承载力难以有效应对交通快速增长的负荷。要想保证桥梁的通行与承载能力与公路运营情况有效适应,需要对桥梁内部质量、常见病害等全面了解,并且贯彻落实维护与检测工作,通过必要的加固手段确保公路稳定运行。本文针对公路桥梁结构定期检测,及时发现典型病害,对病害成因具体分析并提出维护方法。
关键词:公路桥梁结构;定期检测;典型病害
在交运输中桥梁是最基本设施,由于自然环境对其造成的破坏,以及不断增加的交通荷载通、材料老化等问题,使桥梁主要结构部分发生各类缺陷影响日常使用功能,出现不再适用甚至被迫中断交通等问题。因此应定期检查桥梁,对结构病害及时发现,掌握各个部位的损坏状况,为加固桥梁提供参考。
一、检测中发现的典型病害
(一)桥面系及附属设施
1.桥面铺装
第一沥青桥面危害。车辙病害:由行车长期荷载形成的,降低路面平整度,不利于行车舒适度。严重时会导致辙槽发生积水,一定程度威胁行车安全。产生这一病害的原因有很多,主要是沥青含量较大,配比缺乏合理性,粘层操作不标准等。裂缝病害:路面正式通车后由于交通荷载以及雨水等长时间影响,降低路面基层,影响路面强度,威胁行车安全。一般来讲沥青路面裂缝影响因素包括沥青类型、结构层厚度以及天气原因等。
第二水泥路面病害。裂缝一般在桥面宽度方向贯通横向裂缝,直线横向贯通裂缝则出现在桥面连续处。龟网裂多发生在铺装层的某一局部区域,通常在混凝土铺装层表面出现,非常严重时也深入到整个桥面深度。破损局部出现通常发生于桥面连续处、伸缩缝周围,以及桥面铺装层中的施工缝位置。表面剥蚀多数是蜂窝、麻面与起皮露骨,与表面磨光经常发生在旧桥上,有时与附近水泥路面产生显著对比。
2.防撞墙与栏杆
局部砼损坏和护栏丢失、防撞墙砼表面纵向出现裂缝,钢筋由于水浸入加重裂缝情况。防撞墙与栏杆没有采取一定的“生根”与必须的抗撞推能力;为设计温度变化缝;普遍超载日常疏于维护等。虽然其危害不会影响交通,但一定程度上丑化了桥容,影响安全感和舒适度[1]。
3.后台衔接
桥头引道填土发生不均匀沉降和坑槽。没有设计后台搭板;设计不合理;不满足设计填入夯实要求;未过渡处理搭板和路基之间的缓冲;操作水平低。病害出现原因具体是搭板缺乏密实路基,通过长期运营以后在路基末端发生沉陷,出现坑槽的同时铺装在搭板边缘的砼形成横向裂缝。由于产生的坑槽以及跳车问题显著,一定程度冲击了梁体,若与支座病害有效结合,必将严重影响主承力梁体。
4.防排水设计
桥面发生积水。主要是因为桥梁线型不佳,排水处理欠妥。病害会影响桥梁耐久性,进一步减少使用时间。
5.支座
第一板式橡胶支座:表面裂纹,龟裂裂纹且宽度低于0.5mm,无水平裂缝,属于轻度,当宽度超过2mm且水平裂缝长度超过50%边长,属于严重。外露钢板,主要是表面龟裂裂纹中目测到裸露内部薄钢板,说明局部粘结区域已经超出整体强度,说明危害严重。脱空支座与梁底面发生的裂缝超过25%边长,被认为局部脱空;当缝隙超过边长时,则属于全脱空。
第二盆式橡胶支座:钢件裂纹与变形,杆件表面发生可见裂纹,具体是钢盆表面发生裂纹。钢件变形时盆底钢板四角由于反力影响发生表面翘起。钢件脱焊钢板和盆底发生脱开现象。圆形盆环干板都与水平径向力,截面形成剪應力,盆环与盆底焊缝承受剪应力,引发脱焊问题。
第三钢支座:此类支座比较普遍的病害包括部件损伤、锚固件和定位件失去效果、无法活动、位移与转角超过限制等。
(二)墩台身结构检查
第一检查公路墩台,不仅对自身病害检查,还要检查变位情况。实际病害包括:本身开裂;混凝土发生风化造成剥落;露筋以及局部发生损坏问题;靠海公路会发生水浸泡引起的腐蚀现象。
第二检查变位情况,通过目测结合工具的方式实行,在顶面两端埋设铆钉头作为观测点对沉降进行观察。通过精密水准设备检查墩台沉降问题,检查倾斜情况时可将铅垂直线测点设置在墩台上,通过全站仪对倾斜度进行检测。针对中调跨度桥梁可以利用特质钢线尺的固定拉力对水平位移进行丈量,比较结果和资料。
第三帽盖梁。主要病害时混凝土开裂、剥落露筋以及发生破损与腐蚀防震挡块现象。帽梁顶部一般都会形成伸缩缝,损坏其止水带通常会造成上部水流侵蚀帽梁,形成剥落露筋现象,另外局部发生竖向短裂缝;在立柱顶部的负弯矩部位通常形成盖梁的裂缝,水流腐蚀引发混凝土剥落[2]。
第四翼墙、耳墙、侧墙。翼墙等结构一般多见于开裂、倾斜、滑移以及失去挡土能力等病害。针对这部分结果病害,应综合桥梁结构特点统一分析。比如八字墙与轻型桥台是否出现固接的现象,进而产生变形开裂等。
第五桥梁基础检查,具体查看冲刷墩台基础与缺陷问题。桥墩置于水中,由于发挥阻水作用,除了普通冲刷之外,还存在局部冲刷,在桥墩位置产生漏斗形河床。当出现厚砂砾卵石层时,由于水流对其发生运动影响,一定程度磨损钻孔灌注桩,甚至外露桩中钢筋。
二、维护方法
第一维护常见病害的方法。为了减轻车辆冲撞桥梁产生的严重程度,必须提升桥面的平整度,此外利用新型防护材料取代旧材料实施局部调整,改善受损的局部桥面。各类杂物容易塞满出现裂缝的桥面,因此必须及时清除,之后科学修补,一方面避免桥面发生漏水,另一方面减少发生交通事故。桥梁建设过程中容易出现多余钢筋,修补时应有效去除,避免外露钢筋出现交通事故。
第二维护上部病害的方法。养护桥梁工作绝不是应用长期以后才思考的问题,在设计过程中就需要考虑今后的维护操作,并科学调整方案。为保证获得准确的信息,在交接设计和施工时,必须不断检查,并认真讨论歧义部分,及时改正错误。在设计桥梁过程中还需要重视限高设置,一般上部都会设计限高,车辆行驶禁止超过最高标准。第三维护附属设施病害的方法。桥面可能由于土质疏松发生坍塌,为了对其结构进行稳定需要浇筑四周混凝土。
三、结束语
桥梁发生的病害检测、维修加固操作充分说明,通过桥梁的日常维护与加固维修,能够提升桥梁技术水平,与另建拆除相比,前者消耗成本较小、不需要较长时间,避免严重影响交通运输情况。
参考文献:
[1]孙志林.对县乡公路桥梁养护与管理的浅探[J].河北建筑工程学院学报,2015(3):44.
[2]王瑞琦,马小刚,王继忠.城市桥梁与公路桥梁汽车荷载的比较和分析[J].城市道桥与防洪,2016(9):78.
(作者单位:浙江交工高等级公路养护有限公司)
关键词:公路桥梁结构;定期检测;典型病害
在交运输中桥梁是最基本设施,由于自然环境对其造成的破坏,以及不断增加的交通荷载通、材料老化等问题,使桥梁主要结构部分发生各类缺陷影响日常使用功能,出现不再适用甚至被迫中断交通等问题。因此应定期检查桥梁,对结构病害及时发现,掌握各个部位的损坏状况,为加固桥梁提供参考。
一、检测中发现的典型病害
(一)桥面系及附属设施
1.桥面铺装
第一沥青桥面危害。车辙病害:由行车长期荷载形成的,降低路面平整度,不利于行车舒适度。严重时会导致辙槽发生积水,一定程度威胁行车安全。产生这一病害的原因有很多,主要是沥青含量较大,配比缺乏合理性,粘层操作不标准等。裂缝病害:路面正式通车后由于交通荷载以及雨水等长时间影响,降低路面基层,影响路面强度,威胁行车安全。一般来讲沥青路面裂缝影响因素包括沥青类型、结构层厚度以及天气原因等。
第二水泥路面病害。裂缝一般在桥面宽度方向贯通横向裂缝,直线横向贯通裂缝则出现在桥面连续处。龟网裂多发生在铺装层的某一局部区域,通常在混凝土铺装层表面出现,非常严重时也深入到整个桥面深度。破损局部出现通常发生于桥面连续处、伸缩缝周围,以及桥面铺装层中的施工缝位置。表面剥蚀多数是蜂窝、麻面与起皮露骨,与表面磨光经常发生在旧桥上,有时与附近水泥路面产生显著对比。
2.防撞墙与栏杆
局部砼损坏和护栏丢失、防撞墙砼表面纵向出现裂缝,钢筋由于水浸入加重裂缝情况。防撞墙与栏杆没有采取一定的“生根”与必须的抗撞推能力;为设计温度变化缝;普遍超载日常疏于维护等。虽然其危害不会影响交通,但一定程度上丑化了桥容,影响安全感和舒适度[1]。
3.后台衔接
桥头引道填土发生不均匀沉降和坑槽。没有设计后台搭板;设计不合理;不满足设计填入夯实要求;未过渡处理搭板和路基之间的缓冲;操作水平低。病害出现原因具体是搭板缺乏密实路基,通过长期运营以后在路基末端发生沉陷,出现坑槽的同时铺装在搭板边缘的砼形成横向裂缝。由于产生的坑槽以及跳车问题显著,一定程度冲击了梁体,若与支座病害有效结合,必将严重影响主承力梁体。
4.防排水设计
桥面发生积水。主要是因为桥梁线型不佳,排水处理欠妥。病害会影响桥梁耐久性,进一步减少使用时间。
5.支座
第一板式橡胶支座:表面裂纹,龟裂裂纹且宽度低于0.5mm,无水平裂缝,属于轻度,当宽度超过2mm且水平裂缝长度超过50%边长,属于严重。外露钢板,主要是表面龟裂裂纹中目测到裸露内部薄钢板,说明局部粘结区域已经超出整体强度,说明危害严重。脱空支座与梁底面发生的裂缝超过25%边长,被认为局部脱空;当缝隙超过边长时,则属于全脱空。
第二盆式橡胶支座:钢件裂纹与变形,杆件表面发生可见裂纹,具体是钢盆表面发生裂纹。钢件变形时盆底钢板四角由于反力影响发生表面翘起。钢件脱焊钢板和盆底发生脱开现象。圆形盆环干板都与水平径向力,截面形成剪應力,盆环与盆底焊缝承受剪应力,引发脱焊问题。
第三钢支座:此类支座比较普遍的病害包括部件损伤、锚固件和定位件失去效果、无法活动、位移与转角超过限制等。
(二)墩台身结构检查
第一检查公路墩台,不仅对自身病害检查,还要检查变位情况。实际病害包括:本身开裂;混凝土发生风化造成剥落;露筋以及局部发生损坏问题;靠海公路会发生水浸泡引起的腐蚀现象。
第二检查变位情况,通过目测结合工具的方式实行,在顶面两端埋设铆钉头作为观测点对沉降进行观察。通过精密水准设备检查墩台沉降问题,检查倾斜情况时可将铅垂直线测点设置在墩台上,通过全站仪对倾斜度进行检测。针对中调跨度桥梁可以利用特质钢线尺的固定拉力对水平位移进行丈量,比较结果和资料。
第三帽盖梁。主要病害时混凝土开裂、剥落露筋以及发生破损与腐蚀防震挡块现象。帽梁顶部一般都会形成伸缩缝,损坏其止水带通常会造成上部水流侵蚀帽梁,形成剥落露筋现象,另外局部发生竖向短裂缝;在立柱顶部的负弯矩部位通常形成盖梁的裂缝,水流腐蚀引发混凝土剥落[2]。
第四翼墙、耳墙、侧墙。翼墙等结构一般多见于开裂、倾斜、滑移以及失去挡土能力等病害。针对这部分结果病害,应综合桥梁结构特点统一分析。比如八字墙与轻型桥台是否出现固接的现象,进而产生变形开裂等。
第五桥梁基础检查,具体查看冲刷墩台基础与缺陷问题。桥墩置于水中,由于发挥阻水作用,除了普通冲刷之外,还存在局部冲刷,在桥墩位置产生漏斗形河床。当出现厚砂砾卵石层时,由于水流对其发生运动影响,一定程度磨损钻孔灌注桩,甚至外露桩中钢筋。
二、维护方法
第一维护常见病害的方法。为了减轻车辆冲撞桥梁产生的严重程度,必须提升桥面的平整度,此外利用新型防护材料取代旧材料实施局部调整,改善受损的局部桥面。各类杂物容易塞满出现裂缝的桥面,因此必须及时清除,之后科学修补,一方面避免桥面发生漏水,另一方面减少发生交通事故。桥梁建设过程中容易出现多余钢筋,修补时应有效去除,避免外露钢筋出现交通事故。
第二维护上部病害的方法。养护桥梁工作绝不是应用长期以后才思考的问题,在设计过程中就需要考虑今后的维护操作,并科学调整方案。为保证获得准确的信息,在交接设计和施工时,必须不断检查,并认真讨论歧义部分,及时改正错误。在设计桥梁过程中还需要重视限高设置,一般上部都会设计限高,车辆行驶禁止超过最高标准。第三维护附属设施病害的方法。桥面可能由于土质疏松发生坍塌,为了对其结构进行稳定需要浇筑四周混凝土。
三、结束语
桥梁发生的病害检测、维修加固操作充分说明,通过桥梁的日常维护与加固维修,能够提升桥梁技术水平,与另建拆除相比,前者消耗成本较小、不需要较长时间,避免严重影响交通运输情况。
参考文献:
[1]孙志林.对县乡公路桥梁养护与管理的浅探[J].河北建筑工程学院学报,2015(3):44.
[2]王瑞琦,马小刚,王继忠.城市桥梁与公路桥梁汽车荷载的比较和分析[J].城市道桥与防洪,2016(9):78.
(作者单位:浙江交工高等级公路养护有限公司)