桥梁病害的原因分析及处理办法
摘要:本文分析了桥梁工程橡胶支座、伸缩缝、湿接缝等施工中容易出现的病害产生的原因,并结合工程实际介绍了各种病害的处理方法,在今后的工程中具有借鉴意义。 关键词:桥梁;病害;原因;处理办法
abstract: this paper analyzes the bridge rubber bearings, expansion joints, such as the construction of wet joint easily arise in the cause of disease, and combined with the engineering practice introduces a variety of disease treatment, in the future of the project is had draw lessons from a meaning.
key words: bridge; damage; causes; treatment method 中图分类号:u445文献标识码: a 文章编号:2095-2104(2012)06-0020-02
随着全国公路网的快速建设,桥梁修建的也越来越多,通车比较早的公路桥梁,已经使用了多年,渐渐的老化。新建的桥梁,由于施工工艺的差异或缺陷,导致一些桥梁部件快速的老化或者达不到设计的技术要求。以下为最常见的几个方面。 1板式橡胶支座病害现象主要有以下几个问题
⑴在桥梁使用中,由于各种原因,导致支座缺失,需要补缺。 ⑵支座包裹不可见或部分可见现象。原因为施工现浇中横梁的时候,底模板漏浆,或未设置底模板直接用砂(石屑)箱替代,导
致砼泄露包裹支座,或者模板未拆除、沙土未清理或清理不干净,导致不能正常发挥支座的减震作用、剪切变形能力,也不能全面检查评价支座本身质量情况和工作情况。 图1 支座包裹
处理方法为全部清理,使支座具有发挥其自身工作性能的空间。 支座橡胶保护层早期出现开裂、变硬等老化现象。如支座环向局部或圆周裂缝、裂纹、崩裂、掉却现象。既有不同程度的侧面胀曲膨胀凸掕开裂,也有侧面无任何明显变形的开裂。
图2 支座开裂
处理方法为全部更换破坏的支座,并在更换过程中进一步排查其他支座。
滑动支座破坏现象。如剪切变形严重(滑动支座没有剪切变形设计参数,现目测倾斜在15mm以上定为严重),四氟滑板开胶、脱离、下卷翻边等。原因分析:第一未加注硅脂油,滑动不锈钢钢板和滑板的摩阻力大于支座设计四氟板的剥离强度值,且大于产生抗剪变形能力,产生破坏;第二梁底承托设置不正确,引起严重偏压,阻止滑动;第三未能有效的控制落梁冲击力,引起支座初始剪切变形太大,或者是钢板与支座的偏离超标,并未及时调整;第四滑动钢板丧失滑动功能。建议对有四氟滑板开胶、脱离、下卷翻边、严重剪切变形的支座全部更换,并对病害原因进行针对处理。对于单独剪切变形支座,在倾斜5mm以内时,通过加注硅脂(顶升时释放
剪力,使支座弹性变形恢复),使支座恢复或基本恢复正常状态,继续使用。对于倾斜6~10mm支座,在加注硅脂同时,要求把支座按梁体完成桥面系时的温度考虑反伸缩方向放置。预计是支座不承载后可以恢复5mm的变形量,如未能达到预计恢复程度,按严重一级处理;对于倾斜10~15mm的支座,建议先行更换6个以上支座,在正常环境中放置一段时间(5~10天),观察其自动恢复的程度,再做决定。
图3 滑动支座破坏
滑动钢板丧失滑动功能的现象。如变形严重、非不锈钢板。原因分析,梁底粘渣未清理出具有钢板足够大的面积引起支撑变形;第二非不锈钢板;第三不锈钢板反方向。要求全部更换处理,反放钢板如不锈钢面能够达到规范要求可以利用。 图4 滑动钢板变形
支座不同程度的鼓胀变形和胀曲变形现象。对此情况分析,既有支座本身质量问题,也有施工问题。如支座的环向胀曲变形和膨胀变形就属于支座夹层橡胶强度低或分层不均匀。鼓胀变形是指支座侧面有一条凸掕,且凸掕顶宽度相对较大或者不规则变形,表明夹层橡胶厚度分层不均匀,偏差明显;胀曲变形是指支座侧面有两条以上凸掕,凸掕较规则,胀曲的现象表明支座在荷载的作用下橡胶层弹性变形偏大、硬度不足。
对较常见的变形程度分为四个级别:轻微、轻度、较重、严重。 轻微胀曲鼓胀变形:支座1个侧面有轻微的曲面变形,变形量
不明显,目测凹凸差在0.5(1.0)mm以下;
轻度胀曲鼓胀变形:支座2个侧面有曲面变形,变形量明显,目测凹凸差在0.5—1.5(1.0—3.0)mm以下;
较重胀曲鼓胀变形:支座1个侧面有曲面变形,变形量明显,目测凹凸差在1.5—2.5(3.0—5.0)mm以上;
严重胀曲鼓胀变形:支座两个侧面有曲面变形或连续环向变形超过圆周一半以上,变形量明显,目测凹凸差在2.5(5.0)mm以上;
在力学试验时支座也有胀曲和鼓胀变形现象,卸载后会及时恢复,如同支座在桥面车辆动载冲击作用下,发生变形,车辆荷载消除后,变形恢复,这个状态是支座良好的减震性能工作状态。 要求对较重、严重变形以上的支座进行更换和病害纠正处理。 支座脱空不受力现象。连续端一个或两个支座与梁体悬空不接触现象称之为脱空。
处理方法为按照支垫支座高出间距4—5mm使支座承载受力的方法处理。
支座部分不受力现象。如严重的支座与钢板、垫石错台悬空现象,与预埋顶钢板、滑动顶钢板、底钢板、垫石不密贴有缝隙等; 图5 支座悬空
要求纠正处理,方法是顶升一定高度支衬或支垫大于间隙的钢板,粘结良好,并使支座面为平面。
支座偏压现象。由于垫石施工水平度不合格、承托方向设置不
正确或支座顶承压钢板放置不当,引起支座局部偏压,长时间不予纠正会加重支座局部老化,减震效果不良。
要求纠正处理,一般是伴生病害,在更换支座或处理支座部分不受力时予以纠正。
支座位置不正确的现象。如脱边、两支座紧靠,不在设计位置等,虽属于不满足设计要求,但不影响使用功能,不要求单独处理。 伸缩缝处漏水,支座泡水、冰包现象,要求处理按照引流、封堵等方法处理。
滑动支座临时固定未解除现象。在安装时可以起到固定支座滑板和支座位置的作用,但落梁完成以后应及时解除,长时间未解除会限制梁体伸缩,要求解除处理。 2伸缩缝病害问题
⑴伸缩缝端头不满足设计尺寸,如d160伸缩缝外端头混凝土紧贴或只有1—2cm间隙的现象,影响梁体伸缩,要求处理纠正。 ⑵伸缩缝间夹渣、模板,混凝土等,影响梁体伸缩,要求处理纠正。
图6 伸缩缝间夹混凝土 3湿接缝病害问题
⑴湿接缝模板未拆除的现象,影响对湿接缝的外观检查评价,对于跨线桥梁还有坠落安全隐患,要求全部拆除。
⑵湿接缝混凝土浇筑质量问题,如麻面、蜂窝、空洞、露筋、坍塌的现象。因湿接缝混凝土属于桥面连续部位,现场施工浇筑、
养护控制相对较弱。要求对蜂窝、空洞、露筋等应参考旧桥加固规范的处理方法如粘贴碳化纤维布等方法予以维修加固。 4挡块相关病害问题及其他问题
挡块作用是防止桥梁在横向地震力作用下发生横向较大的位移。挡块分盖梁两侧挡块称之为侧挡块,箱梁两侧挡块称之为内挡块。
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