【浅谈中小桥梁重力式墩台的病害识别和修复措施】 重力式混凝土墩台

来源:网络应用 发布时间:2019-05-15 04:00:56 点击:

  摘要:本文首先列举了中小桥梁的主要病害,然后缩小研究范围,对中小桥梁的重力式墩台的病害进行识别并根据多年的桥梁维修经验对此提出了针对性的修复措施,最后对中小桥梁的维修提出了几点建议,旨在更好的做好延长桥梁使用寿命的工作。
  关键字:中小桥梁、重力式墩台、病害识别、修复措施
  中图分类号:U445 文献标识码:A文章编号:
  引言
  桥墩位于桥梁的中部,支承着相邻的两个桥跨;桥台位于桥梁二端,和路基连接,它们的作用是承受上部结构传来的荷载,又将该荷载和本身自重通过基础传递到地基上;此外它还承受流水的压力、风力、土基侧压力以及可能出现的冰荷载、船只或漂流物的撞击力,可见桥墩、桥台在桥梁结构中具有非常重要的作用。1970年以后修建的中小型桥梁(服役期已超30年)大多都将迈入维修的高峰时段,服役桥的维修与加固已然成为一项具有现实意义且复杂的工作,特别是对桥墩、桥台的维修与加固。
  1中小桥梁的主要病害
  (1)桥梁基础病害:扩大基础病害:基础沉降、倾斜及混凝土破坏;打入桩基础:支承力不足下沉、倾斜,配筋不足,桩长不足;钻孔灌注桩基础:沉降、倾斜、桩长不够、配筋不足、桩混凝土不完整、短桩、短筋、偏位、桩顶露筋、桥台桩偏位。
  (2)桥梁墩台病害:台后填土膨胀、桥台前移;墩台裂纹、墩台倾斜、表面剥落、混凝土强度低。
  (3)桥梁上部病害:不同部位出现裂纹,混凝土标号不足,同一标号不同部位不一、混凝土漏水渗水、钢筋锈蚀、预应力过大过小、拱度多大、管道压降混凝土溶蚀。
  (4)桥面病害:整体化接缝破坏、裂纹、桥面脱落、桥面厚度不足、钢筋下落。
  (5)桥头跳车、桥梁冻害。
  2重力式墩台的特点、优缺点和适用性
  (1)特点:靠自身的重量来平衡外力而保证桥墩的强度和稳定。
  (2)优缺点:优点:由于该类型的墩、台身比较厚实,可以不用钢筋,而主要用C20或C20以上的片石混凝土浇筑,或用浆砌块石和料石,也可以用混凝土预制块砌筑,所以一般具有坚固耐久,施工简易,取材方便,节约钢材等优点;主要缺点:主要是圬工桥墩,所以圬工体积比较大,导致其自重和阻水面积也较大,同时对地基负荷能力的要求也比较大。
  (3)适用性:它适用于地基良好的或荷载较大的大、中型桥梁,或者是流冰、漂浮物较多的河流中的桥梁。在砂石料采取方便的地区,小桥也往往采用重力式墩台。
  3 重力式墩台的主要病害识别和修复措施
  3.1 重力式墩台的主要病害识别
  (1)检查墩台是否清洁,有无树根、杂草、裂缝和水渍;砌体泄水孔是否堵塞,防水层是否被破坏;空心墩的水下通水洞有无阻塞。
  (2)用超声波非金属探伤仪对墩台内部进行探测,检测是否有裂缝和空洞,比如基础冲空。
  (3)有无风化、冻涨、剥落、缺角和漏筋等情况。比如墩台混凝土的劈裂损坏和背墙混凝土的碎裂。
  (4)裂缝的识别。台背填土如有横向裂缝,应观察裂缝产生的部位、走向、宽度、分布状况以及大小和长度等的发展状况,以判断桥台是否有沉降的可能。
  (5)墩台下沉、倾斜、胀起及滑移等病害的识别。用精密水准仪通过设置在桥台附近的水基准点来测定墩台帽两侧固定点的绝对值,可直接检查墩台是否下沉、胀起;一般用吊重球或经纬仪通过设置在墩台的固定的铅垂线测点,测定墩台的倾斜度;测量相邻两支座中心之间的距离,或者相邻墩台上活动支座的偏离程度也可以识别出墩台倾斜、滑移的情况。
  3.2 重力式墩台的修复措施
  (1)表面损坏的修复。若墩台表面损坏的面积较大,深度破坏超过3厘米以上,这时不宜采用抹浆或喷浆的方法进行修复,而必须浇筑混凝土来修补。
  (2)基础冲空的修复。用不小于C25的素混凝土来灌注填补冲空部位,如42省道的冷水1#桥、2#桥就采用了此方法修复0#台的基础冲空。
  (3)台背填土膨胀的修复包括以下几种情况:
  1)当台背填土因遇水而膨胀时,应及时控制膨胀土,检查并维修排水管道,填补透水的砂砾土,修复好破损面。
  2)若是因冻土造成的膨胀,应及时清除冻土,填补上如矿渣砂砾等透水、防冻的材料,并封闭好表面使其不再渗水,修复好已损面。
  3)对于因施工质量不合格造成的混凝土膨胀,应立即拆除不合格部分,并重新浇筑。
  (4)裂缝的修复措施可以采用以下几种:
  1)采用抹浆、凿槽嵌补喷浆、填缝的方法封闭表面的裂缝。
  2)采用水泥或其他化学材料灌浆的方法,将浆液灌满结构内部的裂缝。
  3)表面粘贴玻璃布或钢板等材料的方法,在达到封闭裂缝的同时,又能提高相应部位的结构强度和刚度。
  4 实例分析
  对某中小型桥梁的重力式墩台进行病害识别发现裂缝的问题,并针对裂缝提出了修复的建议和措施。
  (1)裂缝的情况
  1)发现在发展中的竖向裂缝其宽度在6个月期间增大0.1mm以上,有的裂缝宽度虽然没有增大,但裂缝的数量在不断地增多,如表1、表2所示; 2)有的裂缝宽度已达0.3mm;有的裂缝宽度在0.2mm,而其对结构安全已产生了威胁。根据以往的实践经验,应进行及时地修复。
  表1 竖向裂缝宽度的变化情况
  
  
  (2)修复的措施
  根据以上所述的裂缝修复措施,对于宽度不断增大的裂缝采用凿槽嵌补喷浆的方法;对于裂缝数量不增大但数量持续增多的情况采用填缝的方法;对于裂缝宽度达0.3mm和虽在0.2mm但对结构安全产生了威胁的情况采取表面粘贴玻璃布或钢板等材料的方法。
  通过对已修复部位的使用状态、外观质量、裂缝病害有无再发展等进行现场检查后发现,裂缝修复效果明显,满足了正常的使用要求。
  5 结束语
  根据作者多年的桥梁维修与加固经验,提出了以下几点建议:
  (1)对于桥梁的维修与加固固然重要,但是对于桥梁的设计和施工质量都要符合要求,这样后续的维修与加固工作就不会那么频繁且复杂。
  (2)由于桥梁的病害及原因是多样且复杂的,对于有损伤的桥梁进行维修和加固时,应根据不同的桥梁、不同的部位、不同的病害采取不同的修复措施,对于难度大的、复杂的桥梁维修还需要进行相应的施工组织设计,确保维修加固的效果。
  (3)应提高对桥梁的检查频率和检查质量。现在普遍存在的一个问题是不够重视对桥梁的检查工作,有的桥梁建成投入使用后近十年都没有做过一次全面的系统的检查,这样造成的结果是维修与加固都不能满足桥梁的正常使用要求了。所以桥梁建成通车后,技术人员就应对各个结构部位经常及定期检查。而且技术人员除了勤检查、细检查外,还应在发现病害时能及时处理,避免因处理不及时而导致桥梁病害再发展而造成更大的损失。
  (4)形成一套系统的桥梁病害预防及修复方法。目前,国内对如何修复好桥梁的研究水平还只是针对具体病害具体分析,还未有过系统性的研究。所以不断归纳和总结各种桥梁病害的成因、预防和修复病害的施工工艺要点,以及新设计、新材料和新工艺在桥梁防病害中的应用情况,形成一套系统的桥梁病害预防及修复方法对于延长桥梁的使用寿命意义非凡。
  参考文献
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