沿海地區(qū)橋梁病害防治論文

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1.沿海地區(qū)橋梁主要的病害

1.1基礎(chǔ)底部被沖空

（1）洪水直接沖刷

海南沿海地區(qū)屬亞熱帶氣候,具有亞熱帶向熱帶過渡性質(zhì)的海洋季風(fēng)特點(diǎn)，不但降雨量多，而且每年均有不同程度的臺風(fēng)及熱帶風(fēng)暴造成的洪水災(zāi)害。在20世紀(jì)50～80年代修建的橋梁中,由于當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)荷載較低,對地基承載力要求也低,一些橋梁基礎(chǔ)直接落在土基上,年久后這些橋梁基礎(chǔ)極易形成底部被沖空的現(xiàn)象。

（2）河床變遷導(dǎo)致基礎(chǔ)底部被洪水沖空

沿海地區(qū)由于海拔低,河流落差小,因而河床沖積層相對較厚。一些河床受洪水影響位置變遷較快;而一些河床卻是由于人為原因造成位置變遷或河床降低,給橋梁基礎(chǔ)造成直接的危害。在沿海地區(qū),由于人民對建筑材料的需求日益增大,在河床采砂石的情況到處可見,造成了人為變遷河床的環(huán)境問題。

1.2鋼筋銹蝕使混凝土剝落

鋼筋銹蝕使混凝土剝落是沿海地區(qū)較常見的病害。大多數(shù)的混凝土剝落與鋼筋銹蝕密切相關(guān),部分混凝土剝落是因混凝土耐久性能降低后導(dǎo)致。在沿海地區(qū),由于受海洋環(huán)境的影響,這類病害十分常見。早期修建橋梁過程中,因沒有考慮沿海地區(qū)海洋環(huán)境的影響因素,致使混凝土耐久性降低、鋼筋銹蝕嚴(yán)重的現(xiàn)象普遍,若任其發(fā)展,最終就會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。

1.3梁、板與拱肋等主要結(jié)構(gòu)裂縫

橋梁主梁(板)和拱肋鋼筋混凝土裂縫形成的原因很多,常見有:受力裂縫、鋼筋銹蝕膨脹裂縫、溫度裂縫、收縮裂縫等。其中受力裂縫和鋼筋銹蝕膨脹裂縫是沿海地區(qū)橋梁最為常見的裂縫。產(chǎn)生裂縫。

2．沿海地區(qū)橋梁主要的病害的應(yīng)對措施

2.1基礎(chǔ)底部被沖空的應(yīng)對措施

（1）對基礎(chǔ)底部被沖空的處理

應(yīng)遵循“分析原因、準(zhǔn)確計(jì)算、注意環(huán)保、經(jīng)濟(jì)合理”的原則。對沿海地區(qū)的橋梁基礎(chǔ)底部被沖空的問題,應(yīng)根據(jù)具體橋位地形、地質(zhì)、洪水位等情況進(jìn)行分析,找出基礎(chǔ)底部被沖空問題的關(guān)鍵點(diǎn),提出切實(shí)可行的措施。同時(shí)還應(yīng)準(zhǔn)確計(jì)算基礎(chǔ)加固后的壅水和跌水對橋梁的影響,考慮加固方法的經(jīng)濟(jì)性及對環(huán)境的影響。

（2）對一般性基礎(chǔ)底部被沖刷

可將沖刷部位松散殘余物清除干凈,根據(jù)沖刷部位特點(diǎn)采用混凝土、砌石或石籠等進(jìn)行填充。

（3）對河床下降造成的基礎(chǔ)外露或底部被沖空

可視具體情況在橋位下游沖積層相對較薄處或50m以上處設(shè)置攔水壩,攔水壩應(yīng)保持與河床面標(biāo)高一致,也可根據(jù)資金情況多道設(shè)置。如果必須對橋位河床進(jìn)行鋪砌防護(hù)的,要在鋪砌體兩側(cè)擋墻外設(shè)置石籠保護(hù)。

2.2鋼筋銹蝕使混凝土剝落的應(yīng)對措施

（1）處于惡劣環(huán)境下的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

如水下結(jié)構(gòu)、海邊橋梁等,應(yīng)提倡對混凝土進(jìn)行抗侵蝕處理。對施工中的橋梁、鋼筋進(jìn)行防銹處理,混凝土則應(yīng)適當(dāng)滲入亞硝酸鈣或亞硝酸納,又或其他優(yōu)質(zhì)阻銹劑,以提高混凝土抗侵蝕能力;而對于已有橋梁的抗侵蝕處理,則可采用無機(jī)滲透性防護(hù)材料涂刷于混凝土表層,使其形成一定厚度的致密防護(hù)層,防止水分和有害物質(zhì)向混凝土內(nèi)部滲透。

（2）對于因鋼筋銹蝕使混凝土剝落的病害

應(yīng)先鑿除松脫、剝離等已經(jīng)損壞部分的混凝土,使鋼筋露出,然后對鋼筋進(jìn)行除銹及防銹處理,再在鋼筋表面涂環(huán)氧樹脂或其他粘結(jié)劑,之后用環(huán)氧砂漿、環(huán)氧混凝土或其他防腐材料修復(fù),最后再作抗侵蝕處理。

（3）對因鋼筋銹蝕嚴(yán)重

致使結(jié)構(gòu)負(fù)載能力明顯降低的情況下,要提高結(jié)構(gòu)的承載能力,可根據(jù)結(jié)構(gòu)情況采用高強(qiáng)度鋼筋混凝土、碳纖維布等對結(jié)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固,使之滿足承載能力的要求。

2.3主結(jié)構(gòu)裂縫的處理措施

裂縫處理的方法較多,針對沿海地區(qū)橋梁裂縫的主要特點(diǎn),可采用表面處理法、內(nèi)部處理法和結(jié)構(gòu)加固法等。

（1）表面處理法

適合處理縫寬較小,且對結(jié)構(gòu)承載力未造成影響的裂縫。表面處理法是在混凝土表面涂抹水泥砂漿、環(huán)氧樹脂、環(huán)氧膠泥等防護(hù)材料。其中涂抹水泥砂漿效果相對較差,較適合于臨時(shí)處理使用。環(huán)氧樹脂或環(huán)氧膠泥修補(bǔ)時(shí),應(yīng)先將修補(bǔ)范圍內(nèi)的表面清理干凈,涂抹時(shí)應(yīng)保持表面干澡。

（2）內(nèi)部處理法

適合處理縫寬相對較大甚至對混凝土已造成破損的裂縫。方法主要是灌注法,灌注材料可以采用水泥漿、環(huán)氧漿液等,采用什么材料應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)情況選擇。水泥漿較適合于較大體積的結(jié)構(gòu),在灌漿前要將裂縫全面沖洗干凈;環(huán)氧漿液則因粘結(jié)性強(qiáng),更能恢復(fù)結(jié)構(gòu)整體性,適用于各種情況下的裂縫修補(bǔ)。當(dāng)裂縫對結(jié)構(gòu)的承載力未有較大影響時(shí),可僅采用內(nèi)部修補(bǔ)法進(jìn)行修補(bǔ);而當(dāng)裂縫對結(jié)構(gòu)的承載力已經(jīng)造成較大影響時(shí),應(yīng)先用此方法進(jìn)行修補(bǔ)處理后,再用結(jié)構(gòu)加固法對結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固處理。

（3）結(jié)構(gòu)加固法

適合于對結(jié)構(gòu)承載力有較大影響的深入或貫穿性的裂縫。方法有加鋼套箍、加設(shè)強(qiáng)鋼筋混凝土、設(shè)置拉桿、碳纖維布補(bǔ)強(qiáng)等加固方法。采用什么方法應(yīng)因結(jié)構(gòu)形狀及受力方式而異。加鋼套箍法是在結(jié)構(gòu)四周加鋼筋或用型鋼套箍,將構(gòu)件箍緊;加設(shè)鋼筋混凝土圍套是在結(jié)構(gòu)外部包鋼筋混凝土圍套。以上2種方法均是以增加鋼筋或混凝土受力截面,以達(dá)到防止裂縫擴(kuò)大和提高結(jié)構(gòu)承載力的目的,較適合于對柱式受壓型結(jié)構(gòu)的加固。設(shè)置拉桿是在梁、桁架、拱肋下部增設(shè)鋼筋拉桿,以提高結(jié)構(gòu)承載力。鋼筋拉桿有預(yù)應(yīng)力拉桿和一般鋼筋拉桿2種,預(yù)應(yīng)力拉桿常設(shè)于受拉結(jié)構(gòu)下部;而一般鋼筋拉桿可設(shè)于受壓型結(jié)構(gòu)或小跨徑拱肋下面。碳纖維布補(bǔ)強(qiáng)是在梁板等受拉結(jié)構(gòu)下部粘貼碳纖維布,其效果相當(dāng)于增設(shè)抗拉鋼筋,通過碳纖維與原在結(jié)構(gòu)緊密結(jié)合,共同受力,提高梁板結(jié)構(gòu)的承載力。

3.預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施

（1）加大橋梁檢查的頻率

由于沿海地區(qū)地質(zhì)情況復(fù)雜,海洋環(huán)境對河床、鋼筋混凝土影響極大,致使橋梁病害的發(fā)展情況難以預(yù)計(jì)。因此,在日常養(yǎng)護(hù)工作中,應(yīng)重視對橋梁的日常檢查,并且應(yīng)加大橋梁檢查的頻率,使橋梁病害得到及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和治理。

（2）加強(qiáng)河流觀測及治理

日常養(yǎng)護(hù)工作中,除對橋梁本身進(jìn)行檢查外,也應(yīng)加強(qiáng)對橋位上下游河床的調(diào)查,分析水流狀態(tài)及河水流向的改變對橋梁造成的影響,早期作出處理措施。同時(shí),也應(yīng)加強(qiáng)對橋位河流的治理力度,依法處理在河床內(nèi)采砂采石行為,最大限度減輕人為因素對河床的破壞。

（3）涂抹經(jīng)濟(jì)型抗侵蝕材料

對海洋氣候造成的鋼筋銹蝕、混凝土剝落和結(jié)構(gòu)裂縫等問題,在日常養(yǎng)護(hù)工作中,不管是否已經(jīng)出現(xiàn)病害,均可定期地在梁板、拱肋等受力結(jié)構(gòu)表面采用經(jīng)濟(jì)型有機(jī)化學(xué)物質(zhì)涂抹(如黃油,石蠟等),也能起到很好的防治作用。

4.結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在沿海地區(qū)修建的鋼筋混凝土橋梁逐漸增多，其海洋環(huán)境不但在橋梁建成后對混凝土橋梁造成危害，而且在橋梁興建過程中，也能發(fā)生危害。分析沿海地區(qū)鋼筋混凝土橋梁腐蝕的原因，對于興建前的預(yù)防和興建后的防護(hù)意義重大。

作者：羊華杰