論橋梁裂縫的維修與防治

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溫度變化所引起的裂縫,其主要原因就是混凝土所具有熱脹冷縮的性質(zhì)。橋梁建筑的內(nèi)外溫度發(fā)生顯著變化時,橋梁建筑內(nèi)部就會因變形力和約束力相互作用而產(chǎn)生應(yīng)力,當這個應(yīng)力超出混凝土抗拉強度范圍時,就產(chǎn)生了溫度裂縫。在溫差變化較大的地方,溫度裂縫出現(xiàn)的范圍和頻率會相應(yīng)的增大,這種裂縫具有一個顯著的特點就是會隨著溫度的變化而擴張或收縮。由收縮所引起的裂縫,這也是一類比較常見的裂縫。主要是塑性收縮、縮水收縮、自生收縮和碳化收縮。這類裂縫的原因主要是因為在施工時,混凝土的水灰比不合適,材料選擇和施工技術(shù)不夠嚴格。其他原因?qū)е碌牧芽p,如基礎(chǔ)變形,基礎(chǔ)變形后出現(xiàn)的壓力超過建筑物的抗拉強度導(dǎo)致裂縫;施工材料不合格,施工時使用的材料、技術(shù)、工藝等不符合規(guī)格所引發(fā)的裂縫;凍脹使建筑內(nèi)部的水凝結(jié)成冰,導(dǎo)致內(nèi)部體積增大而出現(xiàn)的裂縫;鋼筋銹蝕混凝土承載力降低而出現(xiàn)的裂縫等。

橋梁裂縫比較常用的維修方法

隨著建筑技術(shù)和建筑材料的進步,橋梁建筑的裂縫修補方法也越來越多,最常用方法有表面處理法、灌漿修補法、結(jié)構(gòu)加固法、混凝土置換法等。在實際運用時,要根據(jù)不同的情況進行判定,采取最適合的手段。例如表面處理法一般用于較淺的裂縫或裂縫基本穩(wěn)定的情況;結(jié)構(gòu)加固法則用于裂縫較大且影響結(jié)構(gòu)的情況,這樣既能修復(fù)裂縫又能提高結(jié)構(gòu)強度和剛度。隨著技術(shù)的發(fā)展,新型材料不斷涌現(xiàn),橋梁裂縫修補的方法越來越多,我們要努力實踐,尋找出最適合的方法。

表面處理法。表面處理法是最常用的裂縫修補方法,一般針對那些較小的裂縫,通過在裂縫表面涂抹環(huán)氧類封縫膠和粘貼碳纖維布,達到恢復(fù)其防水性及耐久性。其施工要點是:保證混凝土表面清潔干凈,用鋼絲刷清除異物,并將混凝土表面刷毛,在涂抹和粘貼時注意完全覆蓋混凝土表面缺損處,保證均勻,不出現(xiàn)氣泡。

灌漿法。灌漿法是比較實用的裂縫修補法,在橋梁、路面、房屋等建筑上都有廣泛的應(yīng)用。其原理就是通過施加壓力,將修補漿液灌入建筑物裂縫的內(nèi)部,從而達到封閉裂縫,恢復(fù)建筑結(jié)構(gòu)完整性、持久性、防水性及堅韌性等目的。其主要流程是埋設(shè)灌漿嘴、封逢、密封檢查、配置漿液、灌漿、封口、灌漿檢查驗收。其適用于寬度較大、深度較深的裂縫,尤其是對受力性裂縫的修補有很大的應(yīng)用價值。

結(jié)構(gòu)加固法。結(jié)構(gòu)加固法是對混凝土結(jié)構(gòu)進行處理,主要是針對那些影響到混凝土結(jié)構(gòu)功能的裂縫。結(jié)構(gòu)加固法的范圍很廣,常用的主要有以下幾種方法:加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積、粘貼鋼板加固、粘貼碳纖維布、增設(shè)支點加固以及噴射混凝土補強加固等。在實際應(yīng)用中具體要采用哪種方法,要依據(jù)不同的情況而定。例如新型的碳纖維布粘貼法,其優(yōu)點就是不會增加原建筑的重量和體積。

混凝土置換法。混凝土置換法是針對混凝土嚴重損壞的一種有效方法。其具體的操作就是先將損壞的混凝土剔除,然后再置換入新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有:普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。在實施時要考慮到不同布局的受力影響,對置換的地區(qū)要進行一定臨時性的加固。

電化學(xué)防護法。電化學(xué)防護法,是針對鋼筋混凝土長期防腐而設(shè)計的,即可用于新建筑,也可用于已出現(xiàn)裂痕的建筑結(jié)構(gòu)。其原理是利用介質(zhì)在電場中的電化學(xué)作用,來改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài),達到鈍化鋼筋,防腐的目的。

橋梁裂縫防治的對策

橋梁建筑出現(xiàn)的問題很多,裂縫只是其中比較突出常見的一種。在維護橋梁時不僅僅要做好修補工作,還要從全面的角度出發(fā),從根本上保證橋梁的安全運營。要考慮到引發(fā)橋梁問題的全部因素,從最開始的設(shè)計、施工、到建成后的使用和管理情況。根據(jù)各方面的實際情況,有針對性地采取對策,不能只是靠發(fā)現(xiàn)問題后才修補,忘記了日常維護管理。具體對策可以從以下考慮。

1)橋梁在設(shè)計和施工時埋下的問題隱患。例如國內(nèi)在建筑橋梁時,設(shè)計準備階段不夠完善,一方面是結(jié)構(gòu)設(shè)計、結(jié)構(gòu)模型不合理,對整個的結(jié)構(gòu)體系缺乏仔細的研究和了解;另一方面是計算不嚴謹,出現(xiàn)漏算、誤算的現(xiàn)象。在施工上,施工單位重速度輕質(zhì)量,重利益輕安全,導(dǎo)致施工質(zhì)量低劣,采用的材料和技術(shù)手段都不完全合格,某些結(jié)構(gòu)的施工順序不當?shù)?。這些施工上的問題在短期內(nèi)不會暴露出來,但卻大大影響橋梁建筑的長期使用,為橋梁問題埋下了大量的隱患。所以在設(shè)計和施工時要嚴格保證達到要求,保證橋梁的長久使用。

2)建成后的使用和管理問題。車輛超載問題在我國公路運輸上是一種普遍的現(xiàn)象,這種現(xiàn)象對道路橋梁和駕駛員自己都是巨大的安全隱患。橋梁的超載會加劇橋梁的應(yīng)力幅度和損傷,導(dǎo)致使用壽命降低,甚至?xí)霈F(xiàn)重大的事故。此外,國內(nèi)很多地區(qū)對于橋梁的日常檢查和養(yǎng)護不夠,往往一座投資巨大的橋梁,卻忽視了事后的維修養(yǎng)護。導(dǎo)致許多小問題經(jīng)過天長日久的積累后,引發(fā)重大的橋梁損害。所以我們要加強超載現(xiàn)象的控制,加大日常檢查和養(yǎng)護的力度,保證橋梁不受非自然因素的影響破壞。

結(jié)語

橋梁在交通運輸上的意義重大,做好橋梁的維護和修理是我們義不容辭的義務(wù)。面對橋梁建筑出現(xiàn)的多種多樣的裂痕,我們要通過全面調(diào)查分析,制定出最經(jīng)濟、最合理、最高效的修補維護方案。在總體上要本著養(yǎng)護為主,修補為輔,盡量保證橋梁建筑的原本結(jié)構(gòu),最大限度地保證橋梁的耐久性和安全性,從而保證道路的行車安全,保障人民的生命財產(chǎn)安全。（本文作者：呂海忠 單位：廣西壯族自治區(qū)賓陽公路管理局）