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摘要:随着改革开放的进一步发展,近年来,城市发展和城市基础设施建设不断进行,尽管城市交通量不断发展,以及自身设计荷载标准的局限性和施工中存在的其他缺陷,使许多桥梁经历了老化和损坏的问题,桥梁出现各种病害导致的承载力降低,除了原设计的技术标准太低,还有设计理论不完善、结构性能欠缺,在施工过程中,由于追求进度和质量控制差,本文将根据桥梁病害的不同性质对桥梁病害进行分类,分析桥梁病害产生的原因,找出其病害防治方法和措施。
关键词:市政桥梁;结构性;构造性病害
通过研究我们发现,我国目前的公路桥梁存在一定程度的病害,这些病害使我国1/5的公路桥梁成为危险桥。这不仅大大的阻碍了社会的发展,而且也在一定程度上威胁着我国人民和财产的安全。因此,我们有必要关注路桥病害,找出原因,采取相应的防治措施进行有效的病害防治。
一、市政桥梁危害的形成原因
城市桥梁病害分类中,可以根据不同的研究目的进行分类,例如在市政桥梁养护的过程中,为了提高养护人员对桥梁病害的认识,有必要根据不同病害的机理对市政桥梁的损伤程度进行分类,一般将市政桥梁病害分为四类。
1、主体的重要部位和材料的作用、桥梁的承载能力和桥梁的行车条件符合设计要求,可以通过正常维修继续使用。
2、桥梁主体部分的功能可以继续发挥作用,但部分桥梁材料存在一定缺陷或污染。桥梁承载力和行车条件符合设计标准,可通过小规模养护继续使用。
3、状况较差的桥梁,桥梁重要部位有中度损伤,桥梁裂缝宽度超过标准值,桥梁承载能力小于设计标准值,桥面行车时有明显的挫折感,这样的桥梁要进行中等程度的修复后可以继续使用。
4、桥梁是出于危桥状态的市政桥梁,这样的桥梁的病害根据不同的市政桥梁结构做出分类,氛围结构性的桥梁病害和构造性的病害。对发生的不同病害进行针对性的防治。
二、市政桥梁结构性与构造性病害内容
桥梁的结构性病害是指桥梁长期承受外部载荷,导致桥梁整体结构承载能力下降。桥梁上的外部荷载是指交通工具在桥梁结构上产生的荷载,或者可能是由于自然灾害对市政桥梁的影响。例如,风荷载、地震荷载和传递冲击力是结构病害的最大特征,它会使整个桥梁结构的承载能力受到很大的影响。结构病害最明显的特征将导致整个桥梁承载力的降低。如果桥梁结构病害未及时修复,长时间将造成桥梁结构破坏,最终影响市政桥梁的安全性和舒适性。结构病害主要包括桥面铺装材料损坏、桥头跳车、桥梁伸缩装置不能正常运行失效等。
三、市政桥梁结构性与构造性的病害及防治
桥梁是交通道路的一种结构形式,其需要具备相当足够的强度和刚度以及抗压能力,而且还要具备一定的稳定性和延续性。目前,在我国,道路桥梁大部分都是以钢筋混凝土的建筑结构进行相应建筑设计的,这是由于混凝土能够满足桥梁技术性能的足够需求。但是钢筋混凝土的道路桥梁结构在一定程度上也容易产生一些常见的病害,
1、对钢筋混凝土梁式桥的病害防治
由钢筋混凝土组成的市政桥梁主要有简支梁、悬臂梁和连续梁,由于各种原因,上述类型的桥梁会产生不同类型的裂缝,因此,桥梁的承载能力减弱,不能满足正常使用。这就需要及时加固这些桥梁和采取其他防治措施。在钢筋混凝土梁桥加固的情况下,在桥梁的净空高度允许车辆通行的情况下,在桥梁下设置预应力杆,并采用喷射混凝土作为保护层,在加固的时候,大部分采用厚钢筋做预应力拉杆,锚的两端固定在橋的端部,中间采用两根立柱,单根立柱或多根立柱在桥的底部完成支撑,然后喷一层厚的混凝土作为保护层,与原混凝土梁共同受力。在加固过程中,通过改变支座的位置和调整预应力拉杆可以有效提高了桥梁的承载能力。预应力钢丝束和喷射混凝土加固方法是以预应力钢丝束沿梁腹板的抛物线形为基础,在一定位置安装定位环箍,还可以将定位尖端设置在梁腹部上,以实现固定线束的几何形状,并且将线束的两端通过梁端的斜孔延伸到梁顶锚固,在钢丝束施加一定量的预应力后,为了有效地防止腐蚀问题,需要采用喷射混凝土作为保护层,由于预应力钢丝束的设置会增加梁上边缘的压应力,可能会对桥面造成损伤,因此,在检查桥面铺装强度不足的同时,还需要考虑桥梁面板加厚处理,并将新旧混凝土纳入一个整体,以便发挥共同承载作用。
2、对混凝土结构坏化预防措施
由于结构的关键部位构造不合理、施工中存在问题或年代久远等而引起的结构构造老化和失稳以及变形过大等已经在一定程度上对道路桥梁的安全运行产生了影响。提高混凝土构成的合理性,做好混凝土密实度和抗腐蚀能力的检验。提高混凝土的质量,降低混凝土的渗透性,能够减缓碳化及氯离子作用,混凝土抗氯化物的侵蚀能力,也和水泥浆的构成和氯离子结合的能力有关。比如,掺入硅灰能够有效的提高混凝土对氯离子的抵抗力。即磨细粉煤灰水泥制成的混凝土,要比普通硅酸盐水泥的抗侵蚀能力更强,如果把磨细粉煤灰水泥的细度进一步提高的话,其效果将会更好。
3、桥梁伸缩装置破坏原因和预防
导致桥梁伸缩装置破坏的原因是多样的,前期的设计不到位、施工材料不合格、桥梁使用环境恶劣、施工管理不严格、后期养护不及时等,都会造成桥梁伸缩装置产生不同程度的损坏。所以桥梁伸缩装置损坏的防治的办法,也要求我们从以上原因来进行分析。梁端部要具有足够的刚度,以满足使用过程中反复荷载的作用。设计过程中要采用恰当的伸缩间距,以保证伸缩装置的正常运营使用。选用伸缩装置最主要的是伸缩装置本身的刚度和质量。
4、对桥头跳车的防治
在实际使用过程中,导致桥头跳车的最根本的原因是由于桥台的竖向刚度过大,在施工过程中以及使用期间,桥台的竖向位移较小,而桥台后的填土是在弹性模量较小的地基上铺筑的。在施工与使用的时候,因为原来的地基受到路堤填土荷载的影响,会出现沉降,沉降量的多少取决于原来的地基强度。另外路堤填土高度内土体本身压缩造成的塑性变形,也是导致桥头跳车的原因。所以桥头跳车的预防应加强对一下方面的控制和防治:
(1)增加桥梁台后填土地基的强度,使其竖向刚度最大程度上接近桥台的竖向刚度,并在过度段中逐渐的降低其强度,直到与一般路段基本一致。
(2)提高路堤填土的密实度,增强其强度,以便有效的减少填土高度内路堤土体产生的塑性变形。
四、市政桥梁的成品保护
通过上述的分析和计算,可以得到如下结论:
1、注意保护控制定位桩、水准点。控制定位桩、水准点应有明显标志,挖运土时不得碰撞。
2、注意保护开挖设置的支撑和支护。
3、注意保护边坡,防止扰动和雨水冲刷失稳。
4、开挖时发现文物或古墓或发现地质、地震部门设置的长期观测点或地下管网、电缆等应保护上报。
结语:
城市桥梁病害防治战略是科学技术的完美结合,也是保证当代桥梁建设业科学管理的有力切入点。随着我国城市化进程的加快和人民生活水平的不断提高,车辆数量将相应增加,城市桥梁不可避免地会带来新的挑战和要求。因此,必须加强创新发展的观念,充分发挥主观能动性,进一步研究市政桥梁的结构病害和病害防治策略,以期为我国桥梁建设做出更大的贡献。
参考文献:
[1]丁浩 市政桥梁结构性与构造性病害及防治[J].智能城市 2016(8)
[2]何成中 论市政桥梁结构性与构造性病害[J].四川建材2017 43(5)
[3]曲兴豪 市政桥梁结构性与构造性病害的防治策略[J].工程技术:文摘版2016(8)
[4]杨尚润 简析市政桥梁结构性与构造性病害及防治[J].中国科技投资 2016(22)
[5]马玉 华 简析市政桥梁结构性与构造性病害及防治[J].民营科技2 017(08)
关键词:市政桥梁;结构性;构造性病害
通过研究我们发现,我国目前的公路桥梁存在一定程度的病害,这些病害使我国1/5的公路桥梁成为危险桥。这不仅大大的阻碍了社会的发展,而且也在一定程度上威胁着我国人民和财产的安全。因此,我们有必要关注路桥病害,找出原因,采取相应的防治措施进行有效的病害防治。
一、市政桥梁危害的形成原因
城市桥梁病害分类中,可以根据不同的研究目的进行分类,例如在市政桥梁养护的过程中,为了提高养护人员对桥梁病害的认识,有必要根据不同病害的机理对市政桥梁的损伤程度进行分类,一般将市政桥梁病害分为四类。
1、主体的重要部位和材料的作用、桥梁的承载能力和桥梁的行车条件符合设计要求,可以通过正常维修继续使用。
2、桥梁主体部分的功能可以继续发挥作用,但部分桥梁材料存在一定缺陷或污染。桥梁承载力和行车条件符合设计标准,可通过小规模养护继续使用。
3、状况较差的桥梁,桥梁重要部位有中度损伤,桥梁裂缝宽度超过标准值,桥梁承载能力小于设计标准值,桥面行车时有明显的挫折感,这样的桥梁要进行中等程度的修复后可以继续使用。
4、桥梁是出于危桥状态的市政桥梁,这样的桥梁的病害根据不同的市政桥梁结构做出分类,氛围结构性的桥梁病害和构造性的病害。对发生的不同病害进行针对性的防治。
二、市政桥梁结构性与构造性病害内容
桥梁的结构性病害是指桥梁长期承受外部载荷,导致桥梁整体结构承载能力下降。桥梁上的外部荷载是指交通工具在桥梁结构上产生的荷载,或者可能是由于自然灾害对市政桥梁的影响。例如,风荷载、地震荷载和传递冲击力是结构病害的最大特征,它会使整个桥梁结构的承载能力受到很大的影响。结构病害最明显的特征将导致整个桥梁承载力的降低。如果桥梁结构病害未及时修复,长时间将造成桥梁结构破坏,最终影响市政桥梁的安全性和舒适性。结构病害主要包括桥面铺装材料损坏、桥头跳车、桥梁伸缩装置不能正常运行失效等。
三、市政桥梁结构性与构造性的病害及防治
桥梁是交通道路的一种结构形式,其需要具备相当足够的强度和刚度以及抗压能力,而且还要具备一定的稳定性和延续性。目前,在我国,道路桥梁大部分都是以钢筋混凝土的建筑结构进行相应建筑设计的,这是由于混凝土能够满足桥梁技术性能的足够需求。但是钢筋混凝土的道路桥梁结构在一定程度上也容易产生一些常见的病害,
1、对钢筋混凝土梁式桥的病害防治
由钢筋混凝土组成的市政桥梁主要有简支梁、悬臂梁和连续梁,由于各种原因,上述类型的桥梁会产生不同类型的裂缝,因此,桥梁的承载能力减弱,不能满足正常使用。这就需要及时加固这些桥梁和采取其他防治措施。在钢筋混凝土梁桥加固的情况下,在桥梁的净空高度允许车辆通行的情况下,在桥梁下设置预应力杆,并采用喷射混凝土作为保护层,在加固的时候,大部分采用厚钢筋做预应力拉杆,锚的两端固定在橋的端部,中间采用两根立柱,单根立柱或多根立柱在桥的底部完成支撑,然后喷一层厚的混凝土作为保护层,与原混凝土梁共同受力。在加固过程中,通过改变支座的位置和调整预应力拉杆可以有效提高了桥梁的承载能力。预应力钢丝束和喷射混凝土加固方法是以预应力钢丝束沿梁腹板的抛物线形为基础,在一定位置安装定位环箍,还可以将定位尖端设置在梁腹部上,以实现固定线束的几何形状,并且将线束的两端通过梁端的斜孔延伸到梁顶锚固,在钢丝束施加一定量的预应力后,为了有效地防止腐蚀问题,需要采用喷射混凝土作为保护层,由于预应力钢丝束的设置会增加梁上边缘的压应力,可能会对桥面造成损伤,因此,在检查桥面铺装强度不足的同时,还需要考虑桥梁面板加厚处理,并将新旧混凝土纳入一个整体,以便发挥共同承载作用。
2、对混凝土结构坏化预防措施
由于结构的关键部位构造不合理、施工中存在问题或年代久远等而引起的结构构造老化和失稳以及变形过大等已经在一定程度上对道路桥梁的安全运行产生了影响。提高混凝土构成的合理性,做好混凝土密实度和抗腐蚀能力的检验。提高混凝土的质量,降低混凝土的渗透性,能够减缓碳化及氯离子作用,混凝土抗氯化物的侵蚀能力,也和水泥浆的构成和氯离子结合的能力有关。比如,掺入硅灰能够有效的提高混凝土对氯离子的抵抗力。即磨细粉煤灰水泥制成的混凝土,要比普通硅酸盐水泥的抗侵蚀能力更强,如果把磨细粉煤灰水泥的细度进一步提高的话,其效果将会更好。
3、桥梁伸缩装置破坏原因和预防
导致桥梁伸缩装置破坏的原因是多样的,前期的设计不到位、施工材料不合格、桥梁使用环境恶劣、施工管理不严格、后期养护不及时等,都会造成桥梁伸缩装置产生不同程度的损坏。所以桥梁伸缩装置损坏的防治的办法,也要求我们从以上原因来进行分析。梁端部要具有足够的刚度,以满足使用过程中反复荷载的作用。设计过程中要采用恰当的伸缩间距,以保证伸缩装置的正常运营使用。选用伸缩装置最主要的是伸缩装置本身的刚度和质量。
4、对桥头跳车的防治
在实际使用过程中,导致桥头跳车的最根本的原因是由于桥台的竖向刚度过大,在施工过程中以及使用期间,桥台的竖向位移较小,而桥台后的填土是在弹性模量较小的地基上铺筑的。在施工与使用的时候,因为原来的地基受到路堤填土荷载的影响,会出现沉降,沉降量的多少取决于原来的地基强度。另外路堤填土高度内土体本身压缩造成的塑性变形,也是导致桥头跳车的原因。所以桥头跳车的预防应加强对一下方面的控制和防治:
(1)增加桥梁台后填土地基的强度,使其竖向刚度最大程度上接近桥台的竖向刚度,并在过度段中逐渐的降低其强度,直到与一般路段基本一致。
(2)提高路堤填土的密实度,增强其强度,以便有效的减少填土高度内路堤土体产生的塑性变形。
四、市政桥梁的成品保护
通过上述的分析和计算,可以得到如下结论:
1、注意保护控制定位桩、水准点。控制定位桩、水准点应有明显标志,挖运土时不得碰撞。
2、注意保护开挖设置的支撑和支护。
3、注意保护边坡,防止扰动和雨水冲刷失稳。
4、开挖时发现文物或古墓或发现地质、地震部门设置的长期观测点或地下管网、电缆等应保护上报。
结语:
城市桥梁病害防治战略是科学技术的完美结合,也是保证当代桥梁建设业科学管理的有力切入点。随着我国城市化进程的加快和人民生活水平的不断提高,车辆数量将相应增加,城市桥梁不可避免地会带来新的挑战和要求。因此,必须加强创新发展的观念,充分发挥主观能动性,进一步研究市政桥梁的结构病害和病害防治策略,以期为我国桥梁建设做出更大的贡献。
参考文献:
[1]丁浩 市政桥梁结构性与构造性病害及防治[J].智能城市 2016(8)
[2]何成中 论市政桥梁结构性与构造性病害[J].四川建材2017 43(5)
[3]曲兴豪 市政桥梁结构性与构造性病害的防治策略[J].工程技术:文摘版2016(8)
[4]杨尚润 简析市政桥梁结构性与构造性病害及防治[J].中国科技投资 2016(22)
[5]马玉 华 简析市政桥梁结构性与构造性病害及防治[J].民营科技2 017(08)