| 标题 | 关于梁式桥梁工程病害防治和质量控制的探讨 |
| 范文 | 吴冬亮 摘 要：在城市化进程不断加快下，在建桥梁工程项目数量明显增多，尤其梁式桥梁在目前公路和城市桥梁中占有很大的份额，梁式桥梁的使用寿命对城市化进程的发展非常重要。本文先对梁式桥梁工程常见病害进行分析总结，然后对梁式桥梁工程质量管理中如何加强质量控制、如何预治桥梁病害进行分析探讨。 关键词：梁式桥梁；桥梁病害；防治；质量控制；探讨 随着我国经济的发展，城市化进程不断加快，对交通设施的要求越来高，但早期修建的桥梁设计荷载标准多为汽车-10级、汽车-15级和汽车-20级，其标准难以满足日益增加的交通量荷载。而且，在实际桥梁施工管理过程中仍然存在不同程度的问题，导致桥梁结构出现各种各样的病害。梁式桥梁自面世以来，就一直被采用为主流桥梁结构形式，因此如何加强梁式桥梁质量控制、如何预防和解决梁式桥梁病害是桥梁建设管理中的一项重要工作。 1 梁式桥梁工程病害分析 梁式桥梁病害主要分为结构性病害和构造性病害。梁式桥梁结构性病害一般是指桥梁结构在外部荷载作用下，使结构整体承载力下降的病害，其病害直接影响桥梁结构安全性。梁式桥梁构造性病害一般是指桥梁在使用过程中部分附属结构丧失功能，影响桥梁通行使用舒适性。 1. 梁式桥梁结构性病害 梁式桥梁结构性病害最大的特点是由于它的存在使整个桥梁结构承载能力受到很大影响，其中集中体现为梁体开裂。梁式桥梁结构主要为混凝土结构和预应力混凝土结构，因此在应力集中处、钢筋锚固处、钢筋弯起点、钢筋数量突减处、混凝土截面突变处及应力应变最大处等都是容易出现裂缝的部位。梁式桥梁裂缝主要表现为： （1）弯曲裂缝：在混凝土梁上施加弯矩时，将产生弯曲裂缝。弯曲裂缝首先出现在弯矩最大截面的混凝土受拉区。随着荷载的增大，裂缝宽度增大，长度延伸，裂缝数量增加，裂缝区域逐渐向两侧发展。 （2）剪切裂缝：剪切裂缝主要发生在剪应力最大的部位。对梁式桥梁来说，剪切裂缝往往发生在支座附近，由下部开始沿着与轴线斜交裂开。随着荷载的增大，裂缝长度将不断增长并向受压区发展，裂缝数量也不断增多并分叉，裂缝区也逐渐向跨中方向扩大。如剪切裂缝不断发展或者裂缝接近受压区，必须进行加固处理。 （3）断开裂缝：梁式桥梁结构整个截面受拉引起的裂缝称为断开裂缝。桥梁受拉结构在荷载作用下，产生的裂缝均沿正截面开展，裂缝间距有一定规律性。随着荷载的增大，钢筋应力达到极限，钢筋伸长率较大，裂缝宽度加大并超出允许宽度，桥梁结构出现破坏状态。 （4）局部应力引起的裂缝：局部应力引起的裂缝主要表现在：墩台支座处受到较大局部应力；桥梁结构突然受到冲击力；预应力梁端锚固区受到较大局部应力而引起的裂缝。 此外，梁式桥梁结构性病害还有混凝土结构的坏化，混凝土结构的坏化最常见的原因是钢筋腐蚀造成混凝土的剥落，直接影响桥梁结构承载力和结构寿命。钢筋腐蚀的两个主要原因就是混凝土的碳化和受氯离子影响而造成的碱性减低或钝化膜消失。 2. 梁式桥梁构造性病害 梁式桥梁构造性病害主要有伸缩缝装置损坏、桥面铺装损坏、桥头跳车、混凝土构造裂缝等。 （1）桥梁伸缩缝装置损坏主要原因有交通量增大，重型车辆多，对伸缩缝冲击大；主梁结构和桥面板刚度不足，导致桥面板变形过大；施工方面原因；管理维护原因等。 （2）桥面铺装病害主要表现为桥面防水混凝土破损导致桥面铺装的破坏。 （3）桥头跳车产生的主要原因有地基强度不足；台后填料不当；台后压实不足；地基浸水软化等。 （4）混凝土构造裂缝主要是由于水泥、骨料等材料质量不好以及施工质量不好等原因造成。 2 梁式桥梁工程施工质量控制要点 1. 加强桩基施工质量控制：桩基施工前要认真复核桩位坐标、检查钢护筒埋设深度；钻（冲）孔施工过程中要注意岩样的判断和进入持力岩层的深度；监督桩基钢筋笼是否按规范和图纸要求制作；桩基清孔排渣时，必须保持孔内水头，防止坍孔；桩基灌注水下砼施工前，要检测泥浆比重和含砂率（含砂率要求少于2%）；首批灌注混凝土应满足导管首次埋置深度1.0m以上，灌注水下砼需做好施工记录，每次拔导管前要计算导管埋深是否在2-6m范围内，严禁超拔导管，否则容易造成桩基水下砼缺陷。 2. 加强预制梁（空心板梁和小箱梁）质量控制：检查预制梁厂制作生产条件，包括张拉设备、台座、梁厂地基处理、存梁区等；检查预制梁钢筋是否按设计要求制作，包括预应力钢束、纵向普通钢筋和箍筋；检查预制梁的模板，包括底模、侧模、端模和内模；检查预应力张拉、压浆、压锚；检查成品梁蒸气养护等。 3.加强支架现浇梁式桥梁质量控制：做好支架地基处理，检验地基承载试验和沉降量；做好支架搭设并进行预压，确保支架具有足够的强度和刚度；做好模板安装，确保现浇混凝土外观质量；做好钢筋绑扎，确定合理的绑扎顺序，处理好保护层厚度及与预应力钢束之间的位置；混凝土浇筑要做好配合比设计和原材料试验，安排好浇筑顺序；预应力张拉前要对千斤顶、压力表、油泵进行校验，合格后组成配套设备，按照张拉顺序进行张拉。 梁式桥梁工程病害防治 1.下撑式预应力拉杆加固：梁式桥梁结构病害加固时，如果桥下净空能够满足通车、通航的要求，可采用在梁下设置预应力拉杆，并喷射混凝土作为保护层进行加固。粗钢筋作为拉杆，两端锚固在梁端部，中间用单柱、双柱或多柱支撑在梁的底部，然后喷射一层5-8厘米厚的混凝土作为保护层，与原混凝土梁组合受力。 2.预应力钢丝束加固：沿梁腹侧面按抛物线敷设预应力钢束并用定位箍圈固定，钢丝束两端穿过梁端翼板上的斜孔伸至梁顶锚固。对钢丝束施加预应力后，再喷射混凝土作为保护层，防止腐蚀。 3.增大构件截面加固：增大结构截面的途径有增加受力主筋截面、加大混凝土截面、加厚桥面板和喷锚加固等方法。 4.混凝土结构坏化防治：桥梁结构混凝土坏化要以预防为主，可以通过改进混凝土成分，提高混凝土密实性及抗腐蚀能力。混凝土原材料优先采用河砂，严禁使用氯离子超标的海砂和使用氯离子含量较大的减水剂。氯化物的侵入是引起混凝土中钢筋腐蚀的最主要原因之一，氯离子能破坏钢筋表面钝化膜而引起钢筋局部腐蚀，对腐蚀过程具有催化作用。对用于钢筋混凝土用砂，其氯离子含量不得大于0.06%（以干砂的质量百分率计）；对用于预应力钢筋混凝土用砂，其氯离子含量不得大于0.02%（以干砂的质量百分率计）。 5.桥头跳车的防治：软土地区桥头跳车非常突出，要防治桥头跳车需采用有效的措施。其中，可以采用以下措施：地基加固处理是最有效的防治桥头跳车的方法之一，特别是软土地区需在桥头30米范围内采用水泥搅拌桩或高压旋喷桩进行地基加固；预压处理，在填筑台后填土前，在原有的地基上堆截一段較长时间，等地基以下软土层排水固结后，再进行台后填料施工，从而解决桥头跳车和台后填土不均匀沉降等问题。 6.桥面铺装破坏的防治：首先要保证主梁体的结构刚度和施工质量，其次要保证桥面铺装层的厚度，最后要提高桥面防水层和防水混凝土的施工质量。 7.桥梁伸缩缝破坏的防治：首先要保证梁端具有足够的刚度，以满足车辆荷载反复作用；然后选择合适的伸缩缝装置，满足上部梁体之间和梁体与桥台之间的水平位移，伸缩缝要防止雨水和垃圾渗入，伸缩缝安装要保证锚固宽度，锚固钢筋要牢固可靠；最后伸缩缝混凝土要采用钢纤维混凝土浇筑，钢纤维能够有效地阻碍混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成，显著地改善了混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能，具有较好的延性，从而有效地提高伸缩缝使用寿命。 3 结束语 梁式桥梁因其结构形式易于标准化，施工方便，桥梁经济指标好，从而成为当今桥梁建设的主流结构形式，因此做好梁式桥梁的病害防治和质量控制工作，具有重大意义。 参考文献 [1] 黄晓民、张晓兵.公路建设质量通病分析与防治[M].人民交通出版社，2002 [2] 中交第二公路工程局有限公司.公路桥梁施工系列手册 梁桥[M].人民交通出版社，2014 |
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