公路桥梁缺陷成因及加固措施的探讨.doc

1、公路桥梁缺陷成因及加固措施的探讨【摘要】桥梁作为交通运输的枢纽，直接影响着交通的流量和荷载。当它投入使用一定时间后，往往由于设计的局限和施工的欠缺，使其难以适应日益繁重的交通量，而且随着运输设备的高速发展和车轮负载的不断增长，使桥梁常常处于超负荷运行的状态，从而逐步成为交通运输线上的“瓶颈” 。为此，本文针对桥梁在处于超负荷运行状态时成为交通运输的“瓶颈”这一难题，剖析桥梁缺陷成因，存在问题的部位和主要解决的问题，提出必要的技术方法和相关的新材料 【关键词】公路桥梁 缺陷 交通运输 一、公路桥梁的常见缺陷表现 1.桥面铺装缺陷 1.1 常见的桥面铺装病害有沥青混凝土铺装层开裂、推移、坑槽唧浆、

2、车辙、拥包等； 1.2 连续桥面过早损坏：施工不规范、不认真，造成连续桥面有纵向或横向开裂，此类情况比较普遍； 1.3 桥面混凝土纵向裂缝； 1）梁板安装有关； 2）支座不密贴、铰缝填贯不密实等； 3）桥面混凝土质量不好； 1.4 复合桥面沥青混凝土铺装过早损坏； 1）沥青混凝土质量不好； 2）桥面排水不畅；沥青混凝土结构层内长期积水； 1.5 桥面伸缩缝不与桥面同宽； 1.6 铰缝施工； 1）用高标号砂浆填塞缝宽较窄的铰缝下部； 2）用不低于梁板标号的混凝土填灌铰缝上部，并振捣密实、平整，其高度与梁板齐平； 3）在尚未浇筑桥面混凝土前，禁止汽车和筑路机械通过。 2.伸缩缝缺陷 在我国，由于伸

3、缩缝的应用时间迟，没有成熟的施工技术及经验，盲目认为水对混凝土没有多大危害，因此以前使用的伸缩缝基本上没有防水性能，由伸缩缝处渗漏下的水往往流到梁端，再流到帽梁，对梁端和帽梁顶部混凝土产生严重的腐蚀。常见的伸缩缝病害有靠背混凝土破坏、抵拢、离骨、型钢断裂等，桥面铺装和伸缩缝破损严重，桥面水渗入梁体，导致梁体纵向钢筋锈蚀膨胀，底板沿纵向开裂；施工阶段张拉预应力过大，横向主拉应力过大所致；施工时空心板预制抽胶管时水没有排净，冬季冻胀造成板底开裂。 3.梁体混凝土裂缝缺陷 我国公路桥梁多采用混凝土结构，而裂缝是混凝土结构土结构最常见的病害。混凝土外观质量是混凝土密实的体现，好的外观质量不能依靠事后的

4、装饰获得，而须与追求混凝土的内在质量相统一。裂缝宽度到达一定程度后会加速该位置的钢筋锈蚀，锈胀作用可能致使混凝土脱落，使更多钢筋外露。同时会降低梁体的刚度，严重的会危及桥梁的使用。纵向裂缝的存在加剧了钢筋的锈蚀，影响混凝土结构的耐久性。 4.上部结构横向联系缺陷 常见的上部结构横向联系病害有板梁铰缝渗水、单梁受力，T 梁横隔板开裂破坏。 二、混凝土桥梁结构表层缺陷及产生原因 1）.蜂窝：施工不当所致，混凝土灌注中缺乏应有的振捣，分层灌注时违反操作规程，运输时混凝土产生离析，模板缝隙不严，水泥砂浆流失等。 2）.露筋：施工质量不好，如灌注时钢筋保护层垫块位移，钢筋紧贴模板，保护层处混凝土漏振或振

5、捣不实。 3）.麻面：施工时采用模板表面不光滑，模板湿润又不够，致使构件表面混凝土内的水份被吸去。 4）.空洞：结构上钢筋布置过密，施工时混凝土被卡住，又未充分振捣就继续灌注上层混凝土，此外，严重漏浆亦能产生空洞。 5）.磨损：混凝土强度不足，表层细骨料太多，车轮磨损，高速水流冲刷，水流中又夹杂大量砂石等推移质或冰凌等漂浮物。 6）.锈蚀、老化、剥落：保护层太薄，结构出现裂缝，雨水浸入，钢筋锈蚀膨胀引起剥落，严寒地区冰冻及干湿交替循环作用，有侵蚀性水的化学侵蚀作用。 7）.表层成块脱落：外界作用。 三、混凝土构件裂缝缺陷及产生原因 钢筋混凝土简支梁桥常见裂缝有网状裂缝、下缘受拉区的裂缝、腹板上

6、的竖向裂缝、腹板上的斜向裂缝、运梁不当引起的上部裂缝、梁端上部裂缝、梁侧水平裂缝、梁底纵向裂缝。 预应力混凝土梁、悬臂梁和连接梁桥的常见裂缝有先张法梁梁端锚固处的裂缝、后张法梁梁端锚固处的裂缝、腹板收缩裂缝、悬臂梁剪切裂缝、悬臂箱梁锚固后接缝中的裂缝、底板裂缝、箱梁弯曲裂缝、连接梁弯曲裂缝、合拢浇筑段的裂缝、预应力梁下翼缘的纵向裂缝。 构件裂缝产生的主要原因有四方面：一是与材料性质有关的因素，如水泥的反常凝固，混凝土的离析与泛浆，水泥的反常膨胀，骨料中含有泥土，使用了反应性骨料或风化岩、混凝土干燥收缩。二是与施工有关的因素，如混合料搅拌不均匀，搅拌时间过长，用泵压送时水泥量及用水量的增加，灌注

7、顺序的差错，灌注速度太快，振捣不充分，配筋混乱，保护层厚度不够，施工缝处理不当，模板变形，漏浆，支架下沉，脱模过早，硬化前受振动和荷载作用，初期养生中急剧干燥，养生初期冻害。三是与环境条件有关的因素，如周围环境与湿度的变化，构件内外温度的差异，反复冻融，内部钢筋锈蚀，因火灾而使混凝土表面受高温熏烤，受盐类的化学腐蚀。四是与构造、外力有关的因素，如设计荷载以内的荷载，设计荷载以外的荷载，以地震力为主的荷载，截面尺寸及钢筋用量不足，结构物不均匀下沉。 四、桥梁墩台常见裂缝 1.墩台网状裂缝（由于混凝土收缩干燥引起或混凝土内部水化热和外部气温的温差及日气温变化影响和日照影响而产生的温度拉应力） 。

8、2.从基础向上发展至墩台上部的裂缝（基础松软产生不均匀沉降造成） 。 3.墩台身的水平裂缝（多为混凝土贯注不良所引起） 4.翼墙和前墙断裂的裂缝（往往由于墙间的填土不良。冻胀或基层承载力不足，引起下沉或外倾而产生开裂） 。 5.由支承垫石从下向上发展的裂缝（主要是由于墩台帽在支承垫石下未布置钢筋所致或可能受到较大的冲击力） 。 6.桥墩墩帽顺桥轴线横贯墩帽的水平裂缝（主要是局部应力所致，因梁和活载的作用力集中地通过支座传至桥墩，使其周围墩顶其他部位产生拉应力） 。 7.双柱式桥墩下承台的竖向裂缝（由于桩基下沉不均匀或局部应力所致） 。 8.支承相邻不等高的墩盖梁、雉墙上的竖向裂缝（由于局部应力

9、所致） 。 9.墩台盖梁自上而下的垂直裂缝（桩基下沉不均匀而引起盖梁上的不均匀受力） 。 10.镶面石突出的裂缝（由于镶面石与墩台连接不良所引起） 。 五、公路桥梁的修复、加固措施和新材料 1.“壁可”法。采用橡胶管注入器，利用其持续的恒定压力将树脂材料自动注入到缝中，注入材料粘度极低，可深入到宽仅 0.02mm 的细缝末端，恢复结构强度。 2.修补路面裂缝、坑洼、麻面。采用不同粘度的树脂材料对各种宽度的裂缝进行灌注，可立即开放交通。对坑洼、麻面采用树脂砂浆镘抹，材料柔韧、耐磨、抗滑，与铺层结合牢固。 3.路面防滑铺装方法。在弯道、交叉路口等重要路段铺设树脂砂浆，可取得优异的防滑效果，保证行车

10、安全。 4.隧道、涵尚不渗漏水的治理方法。摒弃传统的堵水思想，采取引导的方法，对接缝、裂缝、衬砌面渗水均有对策。 5.桥梁结构的维修、加固方法。采用钢板贴合、增设桁梁等方法恢复或提高构件强度，增加承载力。对砼构件的肃落、缺损，用聚合物改性材料修补，以防钢筋锈蚀或进一步损坏，美化外观。 六、结语 随着我国高速公路事业的继续蓬勃发展以及多数高速公路逐渐进行养护阶段，公路桥梁维修加固施工会变得越发的重要，这不仅关系到交通运输安全，也关系到国家人民的利益，作为一名桥梁施工人员，在进行桥梁维修加固施工过程中，应充分结合桥梁病害情况，选择合理的维修加固措施，确保桥梁使用安全，使我国桥梁建设真正步入“建养并重”的可持续发展道路。