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浅谈砼桥梁结构表层缺陷及其加固修补方法

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浏览:- 发布日期:2018-04-08 13:34:34【

摘要砼桥梁工程由于本身施工原因以及在建成运营中意外事件的的影响,造成其结构表面存在一定的缺陷,及时对其进行加固修补,可阻止缺陷对桥梁结构的危害,避免发生更严重的破坏,延长桥梁的服务时间。本文对其产生的原因及加固修补方法进行探析。

关键词:桥梁缺陷加固修补,加固修补,桥梁维修加固,

1砼桥梁工程结构表层缺陷的危害

1.1砼桥梁结构的表层缺陷虽不会引起塌桥等重大事故,但这并不意味着表层缺陷没有任何危害。对于砼结构,由于缺陷受外界各种因素的影响,加上长年累月地发生变化,往往会有扩大的危险性。例如,由于表层损坏,会使保护层减薄或钢筋外露,导致钢筋锈蚀,严重时就会削弱结构的强度和刚度,使建筑物遭到破坏。有些表层损坏还会向构件内部发展,造成混凝土强度降低,危及结构的安全使用,从而缩短桥梁结构的使用寿命。

1.2对于桥梁结构的表层缺陷应及时维修,以防止桥梁表层病害的进一步扩大,避免桥梁发生更严重的破坏。以及危害到车辆的正常通行。

2桥梁工程结构表层缺陷及其产生的原因

引起水泥混凝土桥梁结构表层缺陷产生的原因是多方面的,除了设计,施工(包括水泥混凝土的配比、操作等)可能产生的缺陷外,还有使用不当以及养护维修不善等所形成的缺陷。常见的砼桥梁工程结构的各种表层缺陷及其产生原因如下:

2.1蜂窝。产生原因:

①施工不当所致。混凝土灌注中缺乏应有的振捣,分层灌注时违反操作规程,运输时混凝土产生离析,模板缝隙不严,水泥浆流失等。

②结构不合理。如配筋过密,砼粗集料粒径太大,砼塌落度

2.2露筋。产生原因:施工不当所致,如灌注时钢筋保护层垫块位移,钢筋紧贴模板,保护层处混凝土漏振或振捣不实。

2.3麻面。产生原因:施工不当所致。施工时采用模板表面不光滑,模板湿润又不够,致使构件表面混凝土内的水份被吸去。

2.4空洞。产生原因:①结构上钢筋布置过密,施工时混凝土被卡住,又未充分振捣就继续灌注上层混凝土;②严重漏浆亦能产生空洞。

3.5磨洞。产生原因:①混凝土强度不足,表层细骨料太多;②车轮磨损;③高速水流冲刷,水流中又夹杂大量砂石等推移质或冰凌等漂浮物。

2.5锈蚀、老化、剥落。产生原因:①砼保护层太薄;②结构出现裂缝,雨水侵入;③钢筋锈蚀膨胀引起剥落;④有侵蚀性水的化学侵蚀作用。

2.6砼表面成块脱落。是由于外界作用,如车辆、船舶或其他硬物的撞击而产生;

3砼桥梁工程结构表层缺陷的检查分析

3.1砼桥梁表层缺陷的检查

当发现砼桥梁结构表层有缺陷时,应对缺陷进行仔细的检查,观测其发展变化,以便区别情况,采取相应的处理措施。

①应对发现的缺陷作实地踏勘,内容包括构造物材料采样或原始资料的收集。同时,还要对缺陷形成的原因、现状、发展趋势等进行周密的调查研究,以便确定缺陷的程度及性质。

②了解量测构件的形状、施工截面、周围环境、影响因素及其特殊要求等,做好施工前的资料汇集、整理工作。

3.2表层缺陷的分析:

①根据结构受力状况、缺陷产生原因及发展趋势来分析缺陷对结构影响的程度;

加固修补方案的确定。应在分析比较的基础上,慎重选择。

4砼桥梁工程结构表层缺陷的加固修补

4.1砼桥梁表层损坏废料的清除

不管采用何种材料、何种方法对缺陷进行修补,都必须尽可能地把已损坏的混凝土除掉,直到露出完好的混凝土,并扩展到为除去钢筋上铁锈所需要的范围。清除损坏混凝土的方法有如下几种类型:

①人工凿除法:对于桥梁浅层和面积较小的损坏,一般可采用手工工具凿除的办法;

②气动工具凿除法:对于损坏面积较大桥梁且有一定深度的缺陷,如内部蜂窝、空洞等,一般可采用风镐等气动工具凿除。气动工具凿除后,对个别部位尚不能满足要求的,再用手工工具补凿,直到满足要求为止。

③高速射水清除法:对于浅层且面积较大的缺陷,可用高速水流冲射法除去砼损坏部分。

4.2砼桥梁工程结构表层缺陷加固修补常用的材料

应用最多的材料是与原结构相同的砼和水泥砂浆,还有混凝土胶粘剂、环氧树脂类有机粘结材料部分新型的材料:

①砼

修补用的砼的技术指标不得低于原砼,所用水泥不得低于砼的水泥强度等级,水灰比应采用较小值,并通过实验确定。为了提高修补砼的和易性,亦可加入适量的减水剂。

②水泥砂浆

水泥砂浆材料最好采用与原砼同品种的新鲜水泥拌制的水泥砂浆。砂浆的配合比一般通过试验求得。

③砼胶粘剂

这是一种近年来研究成功的砼胶结材料,该材料可根据不同要求拌制成砂浆,净浆,砼几种形式,并分别采用表面封涂、灌浆、粘结、浇筑等方式对缺陷进行修补。

④环氧树脂类有机粘结材料

用于砼表层缺陷修补的有环氧胶液、环氧砂浆、环氧混凝土等。环氧材料价格比较昂贵,施工工艺较为复杂。

4.3砼桥梁工程结构表层缺陷加固修补的方法

4.3.1水泥混凝土的修补方法

①对于水泥混凝土桥梁结构中出现的蜂窝、空洞以及较大范围的破损等缺陷,一般可采用新鲜混凝土进行修补。用于修补的混凝土,要级配良好,并须特别注意保证良好的和易性,以减少捣实工作的困难。

②修补方式有直接浇筑法、喷射及压浆等形式。

③混凝土修补完成后,对新老工程之间周边的接缝,应在尽可能晚的时候加以封闭,并在新老砼接缝处涂抹两遍宽约30cm的环氧树脂浆液进行密封。

4.3.2水泥砂浆的修补方法

①水泥砂浆人工涂抹法。

砂浆涂抹到修补部位,反复压光后,按普通混凝土要求进行养护。当修补位置深度较大时,可在水泥砂浆中掺入适当的砾料,以增强砂浆强度和减少砂浆干缩。并在新补上的区域周围再涂上两层环氧树脂或其他胶粘剂。

适用于桥面小面积的缺陷,特别是当被损坏的深度不大时:

②喷浆修补法

喷浆修补法是指将水泥、砂和水的混合料,经高压通过喷嘴喷射到修补位置的一种修补方法。

适用于重要混凝土结构物或大面积的混凝土表面缺陷和破损的修补:

由于喷射层通常很薄,因而在养护期间不能遭受雨打、波浪冲击、强烈震动以及重物撞击等,以免造成破坏。

4.3.3砼胶粘剂的修补方法

①对砼桥梁结构表层的风化、剥落、漏筋及小面积的破损,可采用砼胶粘剂表面封涂方法进行加固修补

②对于砼结构破坏较大且深入构造内一定深度的,可采用砼胶粘剂浇筑涂层方法进行加固修补

4.3.4环氧树脂的修补方法

①采用涂抹环氧砂浆或浇筑环氧砼对桥梁结构表层缺陷进行加固修补

②先对砼表层清理干净、干燥、坚固后,涂抹环氧树脂基液,等基液中的气泡清除后,再涂抹环氧砂浆或浇筑环氧混凝土:

a、涂抹环氧砂浆时应摊铺均匀,每层厚度5~10mm,并用铁抹子反复压抹,使表面翻出浆液,如有气泡必须刺破押紧;

b、环氧混凝土浇筑的工艺要求与普通混凝土基本相同,铺筑时应注意防止扰动已涂刷的环氧基液。平面浇筑时应充分插捣,再用铁抹压抹,侧面及顶面较筑时均应加立模板。

c、做好环氧材料的养护,养护温度以20度左右为宜。养护时间,在夏季一般2天即可,冬季则需7天左右。养护期前3天,不应有水浸泡或其他冲击。

4.3.5阿萨诺翻新法

阿萨诺翻新法由日本公司开发的一种防止盐类损坏的修补方法,是一种改良砼的作业,能提高原有砼结构的耐久性。也可用于新的砼结构,防止将来的剥蚀。其结构剖面图如下:

6、结束语

随着我国高速公路事业的继续蓬勃发展以及多数高速公路逐渐进行养护阶段,公路桥梁维修加固施工会变得越发的重要,这不仅关系到交通运输安全,也关系到国家人民的利益,作为一名桥梁施工人员,在进行桥梁维修加固施工过程中,应充分结合桥梁病害情况,选择合理的维修加固措施,确保桥梁使用安全。随着科学技术的发展,在桥梁病害防治方面,也将有更多新材料、新技术的出现,桥梁维修加固施工将迎来新的历史时期。

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