浅谈市政桥梁结构裂缝分析及加固技术处理何彭飞

浅谈市政桥梁结构裂缝分析及加固技术处理何彭飞

洛阳腾飞市政工程有限公司河南洛阳471000

摘要:随着现代社会科学技术的不断发展,市政桥梁结构裂缝的问题越来越受到人们的重视。同时,国家也对桥梁加大了投资力度。市政桥梁结构裂缝问题是整个工程最容易出现的质量问题,这似乎已经成为了道桥工程中不可避免的问题。本文通过对市政桥梁结构裂缝的原因进行分析,进而得出市政桥梁裂缝的加固处理办法。

关键词:市政桥梁结构;裂缝分析;加固技术处理

1前言

国民经济的迅猛发展带动了道路交通的极大需求。作为道路交通中的市政桥梁,由于设计、施工及其它各种原因,直接影响和损害了这些市政桥梁的安全性、实用性和耐久性,从而严重影响着整条线路的畅通,也制约了国民经济的发展。为此,对市政桥梁维修、加固补强,与如何提高其承载能力等问题的研究、实验和实践推广已引起了世界性的关注。

2市政桥梁结构裂缝问题产生的原因

第一,市政桥梁自身应力产生的裂缝。桥梁自身的应力产生裂缝的种类分为桥梁收缩引起的裂缝和温度差异引起的裂缝两大类,下面将对其具体分析。第一,桥梁收缩引起的裂缝问题。桥梁的收缩实际上是因为砼在进行凝固的时候内外的收缩不均匀,导致表面上的砼所受到的拉力远远超过了抗拉的强度,从而出现了桥梁的裂缝。市政桥梁在施工的过程中,混凝土筑后4小时左右时,水泥水化的反应异常激烈和活跃,此时也是分子链逐渐产生和形成的关键时期。分子链形成的时候会出现泌水,这就说明混凝土并没有完全硬化,这就导致塑性收缩的产生。另外,混凝土硬化以后,混凝土表面的泌水会逐渐蒸发,温度也会下降,这时候混凝土的体积会减小,所以会出现缩水干缩的情况。第二,温度差异引起的裂缝问题。温度差异引起的裂缝实际是砼在水泥的凝固过程中放热、太阳光的强烈照射、电弧进行焊接时引起的温度变化,在这些温度的变化下,能够引起收缩和膨胀的情况发生,导致温度应力超过砼所能承受的强度,从而出现桥梁裂缝。每年的温度均存在很大的差异,但是温度的变化一般来说比较缓慢,对桥梁的主要影响是导致其纵向出现位移。桥梁的面板和主要支柱、桥身侧面受到太阳的直射后,局部温度要比其他地方的温度高得多。这样就导致桥梁自身受到约束,桥梁被晒的局部拉应力相对较大,这样就出现了裂缝。

第二,桥梁荷载作用下产生的裂缝。荷载裂缝一般是指混凝土桥梁在常规的动静状态荷载以及桥梁的次应力下产生的裂缝。荷载裂缝主要分为直接应力裂缝和次应力裂缝,直接应力裂缝就是指桥梁在物体的直接荷载下引起的外部应力产生的裂缝。这种裂缝主要是桥梁表面的荷载超过了它所能承受的应力。次应力裂缝是指桥梁在外部荷载的基础上所引发的次生应力所产生的裂缝。

3市政道路桥梁加固原则

市政桥梁是市政道路交通的重要组成部分,随着施工设备技术含量和道路施工技术的不断提高,市政桥梁的施工质量也在不断提高,但是随着施工材料和施工结构的更新换代,市政桥梁的使用周期也有着明显的变化。为了保证市政道路桥梁结构的稳定性和安全性,提高桥梁的整体承载力,实现利益的最大化和成本的最小化,市政道路桥梁施工企业就必须严格执行道路桥梁的加固原则。

3.1做好勘察工作

市政桥梁的加固工作十分复杂,因此,在加固方案设计前,设计人员要到达现场对现场情况进行详细的勘察,了解市政桥梁的整体结构,掌握桥梁的工作状态,精确地计算桥梁结构的承载能力,在此基础上对桥梁加固方案进行科学合理的设计,确保改造工程的安全性。

3.2优化设计方案

在对市政道路桥梁加固方案进行设计时,设计人员要提出多种设计方案,并针对每一种方案与具体问题相结合,对各个方案进行优化。加固方案设计过程中,要对现有的技术水平和经济性问题进行综合考虑,加固费用要十分节省,不仅要尽可能地缩短施工工期,还要保证市政道路桥梁的施工质量。

3.3合理利用原有结构

在对市政道路桥梁进行加固时,要尽量利用原有结构,对现存构件的可靠性和承载力进行检测,尽可能不去损伤原有的桥梁结构,在此基础上进行市政桥梁加固工程的施工。

3.4注意局部对整体的影响

尽管市政道路桥梁的加固施工只针对桥梁的局部进行,但是必须考虑到局部施工对于整体结构的影响。在加固施工开始之前,要对桥梁的整体结构进行全面系统的分析,保证在加固施工结束之后,不破坏桥梁整体结构的完整性。

4市政桥梁结构裂缝的加固处理技术

4.1表面处理法。

表面贴补和表面涂抹是进行表面处理的有效途径。在出现市政桥梁结构裂缝的问题时,如果裂缝相对较细并且很小的情况下,此时因为浆材不容易灌入,便采用表面涂抹的方式,而对于出现的裂缝相对较大,则使用表面贴补的方法,起到防渗堵漏的作用。表面修补是为了填平混凝土的裂缝,在填补的过程中可以用铁刷打毛混凝土、填补沥青、填补混凝土石灰、裂缝表面抹灰等方式进行填补,这种方法只适用于表面裂缝而内部完好的情况。

4.2灌浆法。

灌浆法是指给裂缝处灌水泥浆、石灰浆、化学浆液或沥青浆液的方法以达到裂缝加固处理的目的,这种方法的使用范围是裂缝从小变大的这一过程。在进行处理的过程中,首先应该根据桥梁裂缝的不同情况来选取不同浆液和不同的压力,然后除去结构表面已经脱离的部分,随后用水将其和基层都清洁润湿,最后进行喷浆达到粘合。石灰浆在使用的过程中,要根据裂缝的实际情况去配其稠稀的程度。因为混凝土内部的压力不同,便会产生相应的孔眼,在灌浆的过程中,石灰浆便是从这种孔眼里进入;化学浆因为可以改变浆液性能,使得其操作简单而且对于微小的裂缝修补效果较为良好。

4.3结构补强法。

结构补强法是市政桥梁结构裂缝加固技术的重要方法之一,它也是通过采取不同的方式来对市政桥梁结构裂缝进行加固处理。

(1)增加构件截面。

在增加构件截面的方法中可以通过增加主筋和增加混凝土截面进行实现市政桥梁结构裂缝的加固处理。增加主筋的办法是指采取断续双面焊接的办法将新增的主筋在原主筋切断并且拉直之后焊接在原箍筋的下面,主筋焊接完成之后连接长箍筋,最后进行对保护层的施工。在施工的过程中可以采用表面处理法和灌浆法。

(2)增设构件加固。

增设构件加固是指通过在原有主梁的两侧增加新的主梁的方法来加固市政桥梁的裂缝,这样的方法只适用于地基具有较好的承载力这样的情况。

(3)加固粘贴力度。

加固黏贴力度是指通过在桥梁结构的薄弱环节或者受拉的边缘粘贴钢板、钢筋和玻璃钢这样相对硬度较强的东西,在粘贴的过程中使用的是环氧树脂胶液这样的方式来加固市政桥梁结构的裂缝。

(4)施加体外应力。

增加体外应力是指通过改善桥梁结构的受力状态来加固市政桥梁结构的裂缝。

5结束语

综上所述,在市政桥梁结构的设计中,应该进行合理的设计与预防。在原材料的购买上,应该非常慎重,将原材料的质量放在首位。在施工的过程中,应该充分考虑施工的合理性与科学性,注重效率的同时,更应该保质保量。在桥梁施工的管理上,也应该严格,这样不仅可以提高桥梁的质量,也能减少桥梁裂缝的出现。必须要避免因为桥梁的裂缝导致意外事故的发生,给人们的生命造成不安全隐患。

参考文献:

[1]孙昊.套箍技术加固既有钢筋混凝土拱桥的试验研究[D].西南交通大学,2011.

[2]周正宇.地铁邻近既有桥梁施工影响分析及主动防护研究[D].北京交通大学,2012.

[3]彭旭升.某市政桥梁结构裂缝普查及结构加固增强技术的应用探讨[J].中华民居(下旬刊),2014,04:272.

[4]杨晓蕾.桥梁维修加固技术分析[D].山东大学,2011.

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