钢筋混凝土桥梁常见病害及维修

(乌兰察布市公路工程局,内蒙古 乌兰察布 012000)
摘 要:文章通过对钢筋混凝土桥梁常见病害的分析与研 究,从设计、施工和养护等方面,提出了对钢筋混凝土梁桥裂缝的防治措施。
关键词:钢筋混凝土;梁桥;裂缝;防治
中图分类号:U445.7+1  文献标识码:A  文章编号 :1007—6921(2009)03—0266—01

几年来,世界各地多次发生的大桥坍塌事故,这些发生事故的桥梁大多远未达到设计使用年 限,究其原因,除了桥梁工程在设计、施工建设、竣工验收等方面的原因外,更重要的原因 就是在桥梁运营养护过程中检查和维修不到位造成的。钢筋混凝土梁桥是应用最广泛的一种 ,但在使用过程中,许多结构达不到设计使用年限就提前报废,因此,养护部门必须按规范 要求对桥梁进行定期检查,掌握所辖桥涵各部件的现行状态、潜在能力、安全储备情况,并 及时的进行维修与加固,是桥梁安全使用的保证。
1 桥梁现场病害的检查

由于桥梁在设计、施工和材料可能存在某些缺陷,或者当桥梁遭受地震、洪水等特大灾害及 意外的撞击等,先天缺陷和后天病害的不利影响叠加在一起,很容易使桥梁发生不可预见的 损坏。一处或几处局部的损坏又可能产生连锁反应,波及到更多的位置,危及桥梁的安全。 所以,桥梁检查目的就是及时发现早期病害,在尚未出现更大损伤之前采取措施清除或控制 病害发展,从而确保桥梁的正常使用。
2 钢筋混凝土梁桥病害主要表现和成因

对于混凝土桥梁,缺陷通常表现为表面裂缝、蜂窝、麻面、空洞、剥落、露筋、钢筋锈蚀等 ,裂缝是病害的主要表现形式和发展原因,因此,防治钢筋混凝土构件的病害应从防治裂缝 着手。
2.1 混凝土构件裂缝的表现形式
2.1.1 网状裂缝。此种裂缝能发生在各种跨度的梁上,裂缝比较细小,宽度约0.03~0.05m m,用手触及有凸起感觉,其多为砼收缩所引起的表面裂缝,进一步发展为网状裂缝。
2.1.2 下缘受拉区的裂缝。此种裂缝多发生于桥梁跨中部,梁跨度越大,裂缝越多,其自 下翼缘向上发展,宽度约为0.03~0.1mm,其多为砼收缩和梁受扰曲所致。
2.1.3 腹板上是竖向裂缝。该裂缝为最常见也较为严重的一种裂缝,其裂缝多处于薄腹部 分,由梁肋向上延伸,越上越细,上端未到腹板顶部,在梁的半高线附近裂缝跨度较大,一 般在0.15~0.3mm;其成因多系设计不当、施工质量差、养护不及时或温度及环境条件不良 的影响所致。
2.1.4 腹板上是斜向裂缝。此种裂缝是钢筋砼梁中出现最多的一种裂缝,且多在跨中两侧 ,离跨中越远倾斜角越大,反之越小,倾斜角在150~450之间,裂缝宽度一般在0.3mm以下 ,该种裂缝的产生多为设计上的缺陷,主拉应力由部分混凝土负担而导致的裂缝,施工不良 又会加快裂缝的产生和发展。
2.2 引起混凝土构件裂缝的原因

①荷载引起的裂缝,是混凝土桥梁在静、动荷载及次应力下产生的裂缝。②温度变化,热胀 冷缩引起的裂缝。③由于水泥品种、标号及用量、骨料品种、水灰比、外掺剂、养护方法、 外界环境、振捣方式及时间等原因引起的收缩裂缝。④地基变形引起的裂缝。⑤钢筋锈蚀引 起的裂缝。⑥冻胀引起的裂缝。⑦由于混凝土所采用材料质量不合格引起的裂缝。⑧施工工 艺质量引起的裂缝。

几乎所有的混凝土构件均是带裂缝工作的,只是有些裂缝很细,甚至肉眼看不见(<0.05m ),一般对结构的使用无大的危害,可允许其存在;有些裂缝在使用荷载或外界物理、化学 因素的作用下,不断产生和扩展,引起混凝土碳化、保护层剥落、钢筋腐蚀,使混凝土的强 度和刚度受到削弱,耐久性降低,严重时甚至发生垮塌事故,危害结构的正常使用,因此, 必须采用限制构件裂缝宽度的办法来保障混凝土结构的正常使用。
3 在设计与施工中防止裂缝产生及措施
3.1 在设计上

可以通过在腹板加纵向钢筋,保证有足够的温度应力钢筋,增加结构的安全储备来防止裂缝 的产生;采用合适的保护层厚度,当太薄时,主拉应力由部分混凝土负担而导致的裂缝,太 厚时,构件有效高度减小,受力时将加大裂缝宽度。
3.2 施工中

控制及改善水灰比,减少砂率,增加骨料用量,严格控制坍落度,混凝土凝固时间不宜过短 ,下料不宜过快,控制好混凝土的浇注时间和浇注时的温度,安排在早、晚或温度低的时候 进行混凝土浇注,高温季节注意采取缓凝措施,避免水分剧烈蒸发,混凝土振捣密实,保证 混凝土的密实性,防止氧气侵入,同时严格控制含氯盐的外加剂用量,沿海地区或其他存在 腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应慎重,改善现场混凝土的施工工艺,及时拆模、及时张 拉。当混凝土达到拆模强度时马上拆模,当混凝土强度达到设计张拉强度时就及时张拉压浆 ,同时注意混凝土的施工防雨、养护及保温工作。
4 在日常运营养护过程中对混凝土裂缝的处理建议
4.1 表面处理法

包括表面涂抹和表面贴补法,表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝,深度未达 到钢筋表面的细小裂缝,不漏水、不伸缩以及不活动的裂缝;表面贴木工膜或其他防水片, 适用 于大面积漏水(蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝)的防渗堵漏;梁体若出 现漏筋或保护层剥落等现象,应先将松动的保护层凿去,并将钢筋锈迹清除,如损坏面积不 大可用环氧砂浆修补,如损坏面积过大,可喷射高标号水泥砂浆修补。
4.2 填充法

开V型槽,然后作填充处理,用修补材料直接填充裂缝,一般用来对较宽而且缝隙较浅的裂 缝进行简易处理,作业简单,费用低。
4.3 灌浆法

此法应用范围广,从细微裂缝到大裂缝均可适用,处理效果好,当裂缝宽度大于限值规定时 ,应采用压力灌浆法灌注环氧树脂胶。
4.4 结构补强法

如裂缝发展严重时,应查明原因,如因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土 耐久性降低等影响结构强度可采取结构补强法、锚固补强法、预应力法等,按照不同情况采 取加固措施,并加强观测。

通过对钢筋砼简支梁桥梁体的常见病害及维修方法的分析可以看到,一座桥梁病害的成因涉 及许多方面的因素,因此,要使病害减轻就要从以下几个方面入手:①紧抓设计环节,好的 设计是桥梁是否成功的基本保证,没有好的设计方案,就不可能高水平、现代化的桥梁;② 组织和管理好施工的各个环节,施工单位要具有良好的施工水平和职业道德,同时,监理单 位要做好监督管理,认真管理施工单位;③养护单位要积极做好养护工作,严格按照《桥梁 养护规范》进行检查,发现桥梁的病害,分析成因并采取有效的维修措施消除或减轻病害。

总之,桥梁现场病害的发生不是一朝一夕可以完成的。而是由多种因素综合影响的结果。一 种病害的发生往往引起连锁反应,其他病害也会随之而来。因此,在对桥梁进行养护管理时 ,时常检查,对出现的细微异常现象引起注意,细致观察,详细记录。不失是一种防微杜渐 的好方法。
[参考文献]
[1] 公路桥涵养护规范(JTG H11-2004)[S].
[2] 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)[S].

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