摘要 砼橋梁工程由于本身施工原因以及在建成運(yùn)營中意外事件的的影響,造成其結(jié)構(gòu)表面存在一定的缺陷,及時(shí)對(duì)其進(jìn)行加固修補(bǔ),可阻止缺陷對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的危害,避免發(fā)生更嚴(yán)重的破壞,延長橋梁的服務(wù)時(shí)間。本文對(duì)其產(chǎn)生的原因及加固修補(bǔ)方法進(jìn)行探析, 

關(guān)鍵詞:橋梁缺陷加固修補(bǔ) 

  中圖分類號(hào):K928.78 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A     

  1砼橋梁工程結(jié)構(gòu)表層缺陷的危害 

  1.1 砼橋梁結(jié)構(gòu)的表層缺陷雖不會(huì)引起塌橋等重大事故,但這并不意味著表層缺陷沒有任何危害。對(duì)于砼結(jié)構(gòu),由于缺陷受外界各種因素的影響,加上長年累月地發(fā)生變化,往往會(huì)有擴(kuò)大的危險(xiǎn)性。例如,由于表層損壞,會(huì)使保護(hù)層減薄或鋼筋外露,導(dǎo)致鋼筋銹蝕,嚴(yán)重時(shí)就會(huì)削弱結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度,使建筑物遭到破壞。有些表層損壞還會(huì)向構(gòu)件內(nèi)部發(fā)展,造成混凝土強(qiáng)度降低,危及結(jié)構(gòu)的安全使用,從而縮短橋梁結(jié)構(gòu)的使用壽命。 

  1.2 對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)的表層缺陷應(yīng)及時(shí)維修,以防止橋梁表層病害的進(jìn)一步擴(kuò)大,避免橋梁發(fā)生更嚴(yán)重的破壞。以及危害到車輛的正常通行。 

  2橋梁工程結(jié)構(gòu)表層缺陷及其產(chǎn)生的原因 

  引起水泥混凝土橋梁結(jié)構(gòu)表層缺陷產(chǎn)生的原因是多方面的,除了設(shè)計(jì),施工(包括水泥混凝土的配比、操作等)可能產(chǎn)生的缺陷外,還有使用不當(dāng)以及養(yǎng)護(hù)維修不善等所形成的缺陷。常見的砼橋梁工程結(jié)構(gòu)的各種表層缺陷及其產(chǎn)生原因如下: 

  2.1 蜂窩。產(chǎn)生原因: 

  ①施工不當(dāng)所致;炷凉嘧⒅腥狈(yīng)有的振搗,分層灌注時(shí)違反操作規(guī)程,運(yùn)輸時(shí)混凝土產(chǎn)生離析,模板縫隙不嚴(yán),水泥漿流失等。 

 、诮Y(jié)構(gòu)不合理。如配筋過密,砼粗集料粒徑太大,砼塌落度 

  2.2 露筋。產(chǎn)生原因:施工不當(dāng)所致,如灌注時(shí)鋼筋保護(hù)層墊塊位移,鋼筋緊貼模板,保護(hù)層處混凝土漏振或振搗不實(shí)。 

  2.3 麻面。產(chǎn)生原因:施工不當(dāng)所致。施工時(shí)采用模板表面不光滑,模板濕潤又不夠,致使構(gòu)件表面混凝土內(nèi)的水份被吸去。 

  2.4 空洞。產(chǎn)生原因:①結(jié)構(gòu)上鋼筋布置過密,施工時(shí)混凝土被卡住,又未充分振搗就繼續(xù)灌注上層混凝土;②嚴(yán)重漏漿亦能產(chǎn)生空洞。 

  3.5 磨洞。產(chǎn)生原因:① 混凝土強(qiáng)度不足,表層細(xì)骨料太多;②車輪磨損;③高速水流沖刷,水流中又夾雜大量砂石等推移質(zhì)或冰凌等漂浮物。 

  2.5 銹蝕、老化、剝落。產(chǎn)生原因:①砼保護(hù)層太;②結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫,雨水侵入;③鋼筋銹蝕膨脹引起剝落;④有侵蝕性水的化學(xué)侵蝕作用。 

  2.6 砼表面成塊脫落。是由于外界作用,如車輛、船舶或其他硬物的撞擊而產(chǎn)生; 

  3砼橋梁工程結(jié)構(gòu)表層缺陷的檢查分析 

  3.1 砼橋梁表層缺陷的檢查 

  當(dāng)發(fā)現(xiàn)砼橋梁結(jié)構(gòu)表層有缺陷時(shí),應(yīng)對(duì)缺陷進(jìn)行仔細(xì)的檢查,觀測其發(fā)展變化,以便區(qū)別情況,采取相應(yīng)的處理措施。 

  ①應(yīng)對(duì)發(fā)現(xiàn)的缺陷作實(shí)地踏勘,內(nèi)容包括構(gòu)造物材料采樣或原始資料的收集。同時(shí),還要對(duì)缺陷形成的原因、現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢等進(jìn)行周密的調(diào)查研究,以便確定缺陷的程度及性質(zhì)。 

 、诹私饬繙y構(gòu)件的形狀、施工截面、周圍環(huán)境、影響因素及其特殊要求等,做好施工前的資料匯集、整理工作。 

  3.2表層缺陷的分析: 

 、俑鶕(jù)結(jié)構(gòu)受力狀況、缺陷產(chǎn)生原因及發(fā)展趨勢來分析缺陷對(duì)結(jié)構(gòu)影響的程度; 

 、诩庸绦扪a(bǔ)方案的確定。應(yīng)在分析比較的基礎(chǔ)上,慎重選擇。 

  4砼橋梁工程結(jié)構(gòu)表層缺陷的加固修補(bǔ) 

  4.1砼橋梁表層損壞廢料的清除 

  不管采用何種材料、何種方法對(duì)缺陷進(jìn)行修補(bǔ),都必須盡可能地把已損壞的混凝土除掉,直到露出完好的混凝土,并擴(kuò)展到為除去鋼筋上鐵銹所需要的范圍。清除損壞混凝土的方法有如下幾種類型: 

  ①人工鑿除法:對(duì)于橋梁淺層和面積較小的損壞,一般可采用手工工具鑿除的辦法; 

  ②氣動(dòng)工具鑿除法:對(duì)于損壞面積較大橋梁且有一定深度的缺陷,如內(nèi)部蜂窩、空洞等,一般可采用風(fēng)鎬等氣動(dòng)工具鑿除。氣動(dòng)工具鑿除后,對(duì)個(gè)別部位尚不能滿足要求的,再用手工工具補(bǔ)鑿,直到滿足要求為止。 

  ③高速射水清除法:對(duì)于淺層且面積較大的缺陷,可用高速水流沖射法除去砼損壞部分。 

   4.2砼橋梁工程結(jié)構(gòu)表層缺陷加固修補(bǔ)常用的材料 

  應(yīng)用最多的材料是與原結(jié)構(gòu)相同的砼和水泥砂漿,還有混凝土膠粘劑、環(huán)氧樹脂類有機(jī)粘結(jié)材料部分新型的材料: 

 、夙 

  修補(bǔ)用的砼的技術(shù)指標(biāo)不得低于原砼,所用水泥不得低于砼的水泥強(qiáng)度等級(jí),水灰比應(yīng)采用較小值,并通過實(shí)驗(yàn)確定。為了提高修補(bǔ)砼的和易性,亦可加入適量的減水劑。 

 、谒嗌皾{ 

  水泥砂漿材料最好采用與原砼同品種的新鮮水泥拌制的水泥砂漿。砂漿的配合比一般通過試驗(yàn)求得。 

 、垌拍z粘劑 

  這是一種近年來研究成功的砼膠結(jié)材料,該材料可根據(jù)不同要求拌制成砂漿,凈漿,砼幾種形式,并分別采用表面封涂、灌漿、粘結(jié)、澆筑等方式對(duì)缺陷進(jìn)行修補(bǔ)。 

 、墉h(huán)氧樹脂類有機(jī)粘結(jié)材料 

  用于砼表層缺陷修補(bǔ)的有環(huán)氧膠液、環(huán)氧砂漿、環(huán)氧混凝土等。環(huán)氧材料價(jià)格比較昂貴,施工工藝較為復(fù)雜。 

  4.3 砼橋梁工程結(jié)構(gòu)表層缺陷加固修補(bǔ)的方法 

  4.3.1水泥混凝土的修補(bǔ)方法 

   ①對(duì)于水泥混凝土橋梁結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的蜂窩、空洞以及較大范圍的破損等缺陷,一般可采用新鮮混凝土進(jìn)行修補(bǔ)。用于修補(bǔ)的混凝土,要級(jí)配良好,并須特別注意保證良好的和易性,以減少搗實(shí)工作的困難。 

 、谛扪a(bǔ)方式有直接澆筑法、噴射及壓漿等形式。 

   ③混凝土修補(bǔ)完成后,對(duì)新老工程之間周邊的接縫,應(yīng)在盡可能晚的時(shí)候加以封閉,并在新老砼接縫處涂抹兩遍寬約30cm的環(huán)氧樹脂漿液進(jìn)行密封。 

  4.3.2 水泥砂漿的修補(bǔ)方法 

 、偎嗌皾{人工涂抹法。 

  砂漿涂抹到修補(bǔ)部位,反復(fù)壓光后,按普通混凝土要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。當(dāng)修補(bǔ)位置深度較大時(shí),可在水泥砂漿中摻入適當(dāng)?shù)牡[料,以增強(qiáng)砂漿強(qiáng)度和減少砂漿干縮。并在新補(bǔ)上的區(qū)域周圍再涂上兩層環(huán)氧樹脂或其他膠粘劑。 

  適用于橋面小面積的缺陷,特別是當(dāng)被損壞的深度不大時(shí): 

 、趪姖{修補(bǔ)法 

  噴漿修補(bǔ)法是指將水泥、砂和水的混合料,經(jīng)高壓通過噴嘴噴射到修補(bǔ)位置的一種修補(bǔ)方法。 

  適用于重要混凝土結(jié)構(gòu)物或大面積的混凝土表面缺陷和破損的修補(bǔ): 

   由于噴射層通常很薄,因而在養(yǎng)護(hù)期間不能遭受雨打、波浪沖擊、強(qiáng)烈震動(dòng)以及重物撞擊等,以免造成破壞。 

  4.3.3砼膠粘劑的修補(bǔ)方法 

  ①對(duì)砼橋梁結(jié)構(gòu)表層的風(fēng)化、剝落、漏筋及小面積的破損,可采用砼膠粘劑表面封涂方法進(jìn)行加固修補(bǔ); 

  ②對(duì)于砼結(jié)構(gòu)破壞較大且深入構(gòu)造內(nèi)一定深度的,可采用砼膠粘劑澆筑涂層方法進(jìn)行加固修補(bǔ); 

  4.3.4環(huán)氧樹脂的修補(bǔ)方法 

 、俨捎猛磕ōh(huán)氧砂漿或澆筑環(huán)氧砼對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)表層缺陷進(jìn)行加固修補(bǔ); 

  ②先對(duì)砼表層清理干凈、干燥、堅(jiān)固后,涂抹環(huán)氧樹脂基液,等基液中的氣泡清除后,再涂抹環(huán)氧砂漿或澆筑環(huán)氧混凝土: 

  a、涂抹環(huán)氧砂漿時(shí)應(yīng)攤鋪均勻,每層厚度5~10mm,并用鐵抹子反復(fù)壓抹,使表面翻出漿液,如有氣泡必須刺破押緊; 

  b、環(huán)氧混凝土澆筑的工藝要求與普通混凝土基本相同,鋪筑時(shí)應(yīng)注意防止擾動(dòng)已涂刷的環(huán)氧基液。平面澆筑時(shí)應(yīng)充分插搗,再用鐵抹壓抹,側(cè)面及頂面較筑時(shí)均應(yīng)加立模板。 

  c、做好環(huán)氧材料的養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)溫度以20度左右為宜。養(yǎng)護(hù)時(shí)間,在夏季一般2天即可,冬季則需7天左右。養(yǎng)護(hù)期前3 天,不應(yīng)有水浸泡或其他沖擊。 

  4.3.5 阿薩諾翻新法 

  阿薩諾翻新法由日本公司開發(fā)的一種防止鹽類損壞的修補(bǔ)方法,是一種改良砼的作業(yè),能提高原有砼結(jié)構(gòu)的耐久性。也可用于新的砼結(jié)構(gòu),防止將來的剝蝕。其結(jié)構(gòu)剖面圖如下:   

  6、結(jié)束語 

      隨著我國高速公路事業(yè)的繼續(xù)蓬勃發(fā)展以及多數(shù)高速公路逐漸進(jìn)行養(yǎng)護(hù)階段,公路橋梁維修加固施工會(huì)變得越發(fā)的重要,這不僅關(guān)系到交通運(yùn)輸安全,也關(guān)系到國家人民的利益,作為一名橋梁施工人員,在進(jìn)行橋梁維修加固施工過程中,應(yīng)充分結(jié)合橋梁病害情況,選擇合理的維修加固措施,確保橋梁使用安全。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,在橋梁病害防治方面,也將有更多新材料、新技術(shù)的出現(xiàn),橋梁維修加固施工將迎來新的歷史時(shí)期。   

    參考文獻(xiàn)  

  [1] 劉來君 趙小星 編著《橋梁加固設(shè)計(jì)與施工技術(shù)》人民交通出版社 2004.3 

  [2] 蔣元軍.淺析橋梁結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計(jì)[J] 城市建設(shè)理論研究 2012. 

  [3] 侯奎.論維修和加固技術(shù)在橋梁工程病害中的應(yīng)用[J].工程與設(shè)計(jì) 2010. 

    [4] 卓尚木,季直倉,卓昌志編著 《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)事故分析與加固》中國建筑工業(yè)出版社,1997年.