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高速公路桥梁病害处理及养护措施浅谈
摘要:随着我国经济建设的不断发展,对城市基础设施的要求也越来越高,交通运输越来越被人们重视,高速公路被建设在国家的每一寸领土,连接着各个区域,有利于人们的流动,在经济建设上发挥着重要的作用。高速公路桥梁是高速公路的重要组成部分,以不同的形式存在和发展,使用最广泛的就是混凝土桥梁。高速公路桥梁的维护至关重要,一旦出现病害,如果不及时进行处理和养护,可能会导致不可弥补的危害。对此,本文就高速公路桥梁常见病害以及其形成的原因展开探讨,提出相应的处理措施和养护措施,以期保证高速公路桥梁的正常使用。
关键词:高速公路桥梁;病害处理及养护;混凝土
高速公路桥梁是连接河谷、山崖的一种结构形式,这种职能也就意味着它必须要有着较强的承载能力,桥梁的强度和刚度必须要满足要求,同时,因为动态载荷的限制,必须在抗震动的效能上表现优异,简单来说,就是要实现稳定性和延续性的统一。现如今使用最为广泛的高速公路桥梁就是混凝土桥梁,这种桥梁有着经济、便于施工的特点,同时也存在着一些病害,这些病害的出现会导致桥梁的寿命受到缩减。
1 高速公路桥梁常见的病害
1.1碳化和锈蚀
高速公路桥梁碳化主要指的是一种混凝土的化学反应。其主要原理就是混凝土在搅拌的过程中掺入了空气,存在着些许的小孔,空气中的二氧化碳通过这些小孔融入混凝土中,混凝土的主要物质就是氢氧化钙,这种物质与二氧化碳会发生反应,生成碳酸盐和水,导致混凝土碱性变弱,这一过程就叫做碳化,另称为中性化。而混凝土碳化之后会导致水泥外皮脱落,水泥外皮一旦脱落,里面的钢筋就会暴露出来,与空气接触就会发生化学反应,生锈膨胀,从而导致桥梁的钢筋混凝土结构出现问题,这一过程又称作钢筋锈蚀。
1.2桥基沉降
桥梁结构是否稳定与桥梁的地基有着较大的关联,而桥梁的地基一般会由于不均匀出现沉降的现象,一旦出现沉降的情况,桥梁的结构就会不稳定,逐步演化成裂缝的产生,裂缝受力就会越来越大,可能会导致桥梁的坍塌。
1.3混凝土剥蚀
混凝土剥蚀这一病害简单来说就是高速公路桥梁水泥外皮剥落等破损现象,引起剥蚀的原因主要有风化、外力破坏、水浸等。
1.4混凝土桥梁结构受损
高速公路桥梁会因为使用时间过久、承载压力过大等种种原因导致变形或者失衡等结构性问题,这种结构受损对桥梁的破坏极大,极有可能导致安全事故的发生。
2 高速公路桥梁病害形成原因
根据上文我们已经找出了几种高速公路桥梁的主要病害,想要保证公路桥梁安全、稳定,必须要根治这几种病害,首先最主要的任务就是搞清楚病害形成的原因,才能找到最合适、最行之有效的措施。
2.1剥蚀的成因
混凝土剥蚀主要以以下几种形式存在,分别是冲磨和空蚀,冻融剥蚀和水质剥蚀以及风化剥蚀。
2.1.1冲磨和空蚀
由于高速公路桥梁架于河流之上,所以桥梁与水有较多接触,混凝土在河流中会受到河流中泥沙的冲磨,久而久之,混凝土形成的桥梁的形状就会发生变化,导致水流从空隙中以较快的速度流过,这就产生了空蚀,这些病害都会导致混凝土受到伤害和破坏。
2.1.2冻融剥蚀
公路桥梁的混凝土会与各种水分子接触,由于空气温度在零度上下的变化,混凝土中掺杂的部分水会在结冰和融化的循环中膨胀或者紧缩,这种频繁变化会导致混凝土内部以及外部的冻融剥蚀现象,长此以往混凝土的安全性就大大打了折扣。
2.1.3水质侵蚀
混凝土与水接触会发生微小的化学反应和物理,与不同的水质的水接触又会产生不一样的化学反应,如酸碱度不同的水质可能会造成不同的侵蚀,另外还会导致钢筋与水接触造成钢筋生锈,水中的各种物质都会与混凝土反应,导致混凝土结构遭到破坏。
2.1.4风化侵蚀
高速公路桥梁经受风吹雨打,处于经常有风的环境下,风的作用下混凝土会风化导致桥梁的外皮逐渐脱落、被破坏,这也是一种较为恶劣的病害。
2.2裂缝的成因
由于种种外力因素以及内部因素,混凝土会受到各种各样的拉应力作用,长期处于这种状态下,混凝土的强度会逐渐削弱,一旦这个拉应力过强超过了混凝土的抗拉强度,混凝土就会支撑不住产生裂缝。混凝土由于施工中出现的问题,如搅拌或者运输的时间太久,就会出现混凝土中的水分蒸发不足,或者在施工的时候没有按照规章进行,这些情况下都会产生裂缝。另外,在桥梁建成初期没有做好浇水等养护措施,裂缝也有可能会发生。
2.3车辆荷载
公路桥梁的职能就是供车通过,但是由于各种地理环境不同,所以桥梁的设计也不同,因此桥梁的负载也不同,如果通过的车辆超载严重,就会导致桥梁无法很好的承担重力,桥梁的结构就会遭到破坏,桥梁的表面以及内部都有可能出现裂纹或者裂缝。
3高速公路桥梁病害的治理方法以及养护措施
根据以上对桥梁病害的形式以及各种形式的形成原因的深入分析,要结合研究结果对各种病害制定出相对的技术措施,从根本上解决这些病害。
3.1化学灌浆
化学灌浆就是将有利于加固桥梁的各种化学材料加工成为易于浇灌的溶液,在桥梁存在裂缝或者空隙的地方灌入,一般采用的装备时灌浆泵,溶液会在这些缝隙或者地下不断的深入并且扩散开来,逐渐胶凝、固化,加固桥梁。
在进行化学灌浆的时候,可以人为的决定其溶液固化的时间,固化后不仅具有刚性还具有柔性,能够很好的保护桥梁结构,适用范围较广。在进行化学灌浆的时候要结合实际情况选择不同的化学材料,不同宽度的缝隙以及不同湿度的缝隙要用不同的化学材料,已达到最佳的效果。
3.2利用钢筋实现对桥梁的加固
桥梁主要由混凝土和钢筋搭建而成,由于钢筋比较容易遭到损伤,所以要对钢筋实施加固处理,对于一些桥梁结构已经出现了较为严重的形变的地方,则需要利于钢筋来实现对桥梁的加固。
3.3桥梁定期养护
为了避免桥梁出现较大破坏,要对桥梁进行预防养护,这种养护一般在建设时期执行,要保证混凝土的科学制作,用科学的比例来适配,用科学的方式来搅拌和浇筑,另外在施工后也要进行相对应的养护,特别是夏天要时刻注意混凝土的状态,避免混凝土过干而导致开裂的出现。
为了避免桥梁在日常使用中出现问题,要对桥梁进行定期、日常的维护,要定期检查桥梁的状态,对出现的各种问题及时的记录并且尽快的处理,避免病害的进一步恶化。在各种天气状况以及外力影响下,桥梁会面临各种各样的风险,要合理的预测以及认识风险的存在,并且做出预防性的措施,来保证桥梁的安全,避免交通事故的发生。
4 结束语
综上所述,高速公路桥梁在经济社会中的重要地位毋庸置疑,要正确的认识各种病害并且了解其处理方法,在桥梁的日常使用中也要做好养护工作,避免桥梁受到较大的无法挽回的损害,保证道路交通的安全。
参考文献
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