道路桥梁工程的常见病害与治理策略

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道路桥梁工程的常见病害与治理策略

山东茂隆新材料科技有限公司 2020-11-20 1347 0


摘要:首先阐述了道路桥梁工程常见病害以及原因,主要有工程裂缝,地基沉降,混凝土碳化以及钢筋锈蚀等问题,然后对提出了对这些常见病害的防治策略,包括工程裂缝治理策略,地基沉降治理策略,混凝土碳化钢筋锈蚀的治理,最后提出了关于道路桥梁常见病害治理的其他建议。

关键词:道路桥梁工程;工程裂缝;地基沉降;混凝土碳化;钢筋锈蚀

0引言

道路和桥梁是国民经济发展的动脉,是负责物资流动的主要媒介,特别是随着我国进入社会转型期,道路和桥梁工程的重要性日益凸显。保证道路桥梁工程质量也因此显得非常重要。结合工作经验,并通过总结相关资料,认为道路桥梁工程常见病害主要有:工程裂缝、地基沉降、混凝土碳化以及钢筋锈蚀等。这些病害在很大程度上影响到工程主体,降低其质量,缩短其使用期限,找到其原因进行科学治理,是工程维稳和延长工程寿命的关键。

1道路桥梁工程常见病害以及原因

道路桥梁工程常见病害主要为工程裂缝、地基不均匀沉降以及混凝土碳化导致的钢筋锈蚀。这三种病害可以单独发生,也可以同时发生。比如地基沉降可以导致裂缝,裂缝可以导致混凝土碳化。以下对三种病害进行阐述。

1.1工程裂缝

道路桥梁工程中主要材料就是混凝土,这种材料本身的抗拉性比较微弱,一般在工程竣工之后,其本身都会存在一些细小的裂纹,只是这些裂纹有的用肉眼并不能观察出来,它们也并不会影响工程质量。但是道路桥梁要承受荷载,比如来回奔走的汽车,这些荷载存在很大的变动,一旦产生的荷载超过了道路桥梁的极限,就会导致细小的裂缝汇集,最终形成大裂缝。另外再具体施工中,钢筋混凝土会承受一定拉力,当这种拉力超过了混凝土本身的抗拉力极限,就会出现裂缝。另外,地基不均匀沉降也会导致道路桥梁发生裂纹。还有混凝土配比不合理,在施工浇筑等环节不到位,导致局部大颗粒聚集,降低其抗震能力从而发生裂纹。这种裂纹以桥墩为主。大量的专业资料认为,道路桥梁的裂缝在0.2mm之内,对于工程的影响可以忽略不计,此时内部的钢筋水泥没有完全暴露在空气中,也不会发生锈蚀。裂缝稍微大于0.2mm,此时只要没有突然增加的荷载就没有问题,故此也无需限制行车。但是要注意的是裂纹的数量,虽然裂纹都在0.2mm左右,但是数量众多,也必须要综合研究是否要限行。而一旦个别裂缝明显大于0.2mm,那么就会导致空气进入裂缝并腐蚀钢筋,最终导致工程质量下降,如果还不采取果断措施,很可能造成非常严重的后果。国内发生的桥梁垮塌事件,除了设计荷载量存在问题外,更多的是因为裂缝而导致。

1.2地基沉降

道路桥梁工程发生沉降是正常的,但是如果存在不均匀沉降将会对工程主体产生严重危害,比较小的影响也会导致桥体发生裂缝,严重的会导致道路桥梁断裂甚至发生坍塌。导致地基沉降的主要因素为设计因素、施工因素和环境因素。设计因素主要是工程在施工前需要针对地质予以勘察,然后根据具体情况做出科学的解决措施。但是并非所有工程的勘测以及设计都是完美的,因为人的因素参差不齐,比如素质高低、技术强弱影响,会导致勘测数据存在差异,设计方案存在不同。一旦两者都失去了准确性,很容易导致地基工程出现错误,不均匀沉降就会发生。施工因素则是指原本勘测和设计都是合理的,但是在施工过程中出现了问题,比如地基工程中的水泥混凝土配料出现偏差导

长丝土工布的应用领域(1)作挡土墙回填中的加筋,或用于锚固挡土墙的面板。修筑包裹式挡土墙或桥台。(2)加固柔性路面,修补道路上的裂缝,防止路面反射裂缝。(3)增加碎石边坡及加筋土的稳定性,防止水土流失和低温时土体的冻害。(4)路道碴与路基之间的隔离层,或路基与软基之间的隔离层。(5)人工填土、堆石或材料场与地基的隔离层,不同冻土层之间的隔离,反滤和加固作用。(6)储灰坝或尾矿坝的初期上游坝面的滤层,挡土墙回填土中排水系统的滤层。(7)排水暗管周边或碎石排水暗沟周边的滤层。(8)水利工程中水井、减压井或斜压管的滤层。(9)公路、机场、铁路道渣和人工堆石等与地基之间的土工织物的隔离层。(10)土坝内部垂直或水平排水,埋入土体中消散空隙水压力。(11)土坝或土堤中的防渗土工膜后面或混凝土护面下部的排水。(12)排除隧洞周边渗水,减轻衬砌所承受的外水压力及各建筑物周围渗水。(13)人工填土地基运动场地基的排水。(14)公路(包括临时道路)铁路、堤岸、土石坝、机场、运动场等工程中用以加强软弱地基。

致地基强度不一,或者在施工中没有按照施工图纸展开施工,对于出现的意外情况处理不良,都会导致不规则沉降。环境因素则是指地基附近出现挖掘工程,其影响了地基的稳定性,使得其发生坍塌等事故,这同样会导致不均匀沉降,甚至于会导致局部突然坍塌。

1.3混凝土碳化以及钢筋锈蚀

道路桥梁工程中很大一部分的钢筋锈蚀是因为混凝土碳化所导致。具体的形成机制是:混凝土中水泥水化生成大量Ca(OH)2,该种物质容易和空气中CO2发生化学反应生成CaCO3,后者碱性下降,会腐蚀内部的大量钢筋,导致钢筋强度下降。一旦动态负载某一瞬间突然增大,会导致桥梁断裂坍塌。如果道路桥梁工程中本来就存在很多细小裂缝,这些裂缝都会和空气接触发生碳化,积少成多,最终会给工程造成很严重的影响。比较集中之处会发生大面积水泥混凝土剥落,随着时间推移会导致问题加重。

2道路桥梁工程常见病害防治策略

2.1工程裂缝治理策略

①桥面要采取合理的铺装层,使其具有一定的缓冲作用,降低来往车辆对桥体的压力。②对于出现的裂缝要及时处理。对于小型裂缝采取水泥浆填充,而大型裂缝需要进行混凝土置换,实现新老混凝土充分融合凝固,增加桥体的抗性。③为了安全在整个工程混凝土表面涂抹树脂材料进行整体保护,这种方式可以避免工程出现的小型裂缝扩大。④充分计算桥体路面的负载能力,拒绝超载车辆来往行驶。

2.2地基沉降治理策略

①道路桥梁一旦发生地基沉降,要采用注浆加固法来减缓沉降。这个方法成功的关键是注浆材料的选择,其标准是浆液黏度低、流动性好、稳定性强,而且注浆在规定时间内可以调节凝固时间,以满足工程所需,注浆对自然环境也没有伤害。②积极地增加上部工程的刚度以缓解地基不均匀沉降导致的危机。有几个方式可以考虑,首先考虑提高主梁钢度,以此来增加整体桥梁的刚度。其次,可以考虑改变截面形式来提升刚度。在很多旧桥改造中,往往会将原来的T型截面改成车厢型截面,增加桥梁受力面积,降低车辆对桥梁的影响。再次,可以加设桥墩,等同于增加压力面积,从而降低桥梁下沉速度。③要积极地限行,前提要在短期内计算出限行标准,在不影响社会生产的同时解决路桥病害。

2.3混凝土碳化钢筋锈蚀的治理

①在工程完毕后就将整个工程用树脂涂料予以保护,避免混凝土工程直接接触空气。②对于已经出现碳化的部分,如果缝隙小可以采用填充法,隔绝裂缝和空气接触,然后涂抹树脂涂料。对于成片脱落表皮,要将那些不稳定的表皮铲除,然后用特质水泥甚至配比水泥混凝土予以修补。③对于已经暴露钢筋的部分,要积极地对锈蚀部分予以处理,具体方法有:人工除锈,就是人工利用钢刷等进行清除;化学除锈,主要是用酸性溶液来处理,但是考虑到酸性溶液会加重混凝土碳化,处理过程中需要进行密切保护,不要让酸性溶液流入混凝土;机械除锈,利用专业的除锈机械进行除锈。④有的部分钢筋锈蚀严重需要植筋,对于植筋需要特别的安排,需要根据初始工程图纸以及施工部位的具体情况,邀请相关专家予以会审,最终形成确切的施工方案。

3关于道路桥梁常见病害治理的其他建议

从社会效益角度出发,除了以上的一些病害处理方法外,提出以下建议:①施工单位要积极地建立数据库,对本单位的工程进行数据分析,积极地发现病害的规律性并寻找原因,这样方便形成统一且有效的治理方案。②做好前置工作,比如地质勘测、设计图纸、材料采购、技术交底等等,确保从根本上杜绝各类病害发生的可能性。同时要积极地制定各种措施,防止突发情况发生后引起慌乱。③一旦病害出现,立刻封锁交通,避免车辆行驶,保证病害不再加大;快速启动预案,对病害进行充分调研,然后快速定方案予以修复;对于已经失去治理价值的工程,必须及时通报并严格管理,杜绝车辆上桥上路。从安全角度出发,建议对道路桥梁工程要进行密切观测,建立动态病害数据,一发现裂缝、下沉、混凝土表面剥落、混凝土碳化、钢筋锈蚀的情况要立刻采取处理措施。工程完毕第一时间采用主动措施防止裂纹,比如整体涂抹树脂材料。

4结语

通过充分讨论道路桥梁工程常见病害的原因,可以明确它们的主要成因在于人为,是因为勘测、设计、施工的不科学不严密而导致的。只要在施工之前加强管理,这些问题就能得到有效的规避。对于已经出现病害的工程,则要在充分调研的基础上进行科学治理。

参考文献:

[1]孙赛炜.道路桥梁工程的常见病害与防治措施[J].科技与企业,2015(15):141.

[2]沈俊其.道路桥梁工程的常见病害与施工处理技术[J].四川水泥,2016(4):31.

[3]蒲以培.道路桥梁工程的常见病害与施工处理技术[J].低碳世界,2017(4):232-233.

作者:张月明 单位:河北省高速公路管理局青银管理处


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