橋梁病害產(chǎn)生的原因_橋梁的病害及災害分析
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龍源期刊網(wǎng) 橋梁的病害及災害分析 作者:阮強科 來源:《建筑工程技術與設計》2014 年第 17 期 摘要:在對橋梁的典型病害及其成因進行詳細分析的基礎上,從保證橋梁上部結構穩(wěn)定性 的角度出發(fā),針對橋梁病害成因,提出了采用合理的橋梁加固措施來對病害進行處理的方法, 保證橋梁的病害發(fā)生趨勢得到控制。 關鍵詞:橋梁病害;災害;橋梁結
構 1、引言 橋梁的設計工作是市政工程建設的重要構成部分,是路網(wǎng)建設的關鍵控制部分,在當前交 通發(fā)展需求以及使用年限逐年增加,地質(zhì)災害以及極端天氣等外界因素影響嚴重的情況下,現(xiàn) 役橋梁中已經(jīng)出現(xiàn)了不同程度的病害,對橋梁的使用性造成了不同程度的影響。為了給橋梁病 害的診斷、計算提供對應的參考,有必要對橋梁典型的病害及成因進行分析,并提出對應的設 計策略,從而減少橋梁病害的出現(xiàn)。 2、典型的橋梁病害及其成因 2.1 沿主梁接縫出現(xiàn)的縱向開裂及其成因 (1) 病害現(xiàn)象 橋梁的橋面鋪裝處存在著較多的縱向裂縫,這是當前橋梁的一種典型病害。通常,中小跨 徑的板橋橋面鋪裝出現(xiàn)縱向裂縫的位置多在主梁腹板、頂板、板梁等縱向接縫位置,且裂縫寬 度通常在 1~5mm。該種病害的主要危害在于明顯削弱橋梁的橫向剛度,導致載荷的橫向分布 不均勻,在長時間的行車載荷作用下將導致單板受力問題出現(xiàn)。在同一級別的荷載等級下,單 板所承受的最大載荷將增加 40%-70%,導致橋梁整體承載能力下降。另外,橋面開裂還會造 成雨水滲漏、主梁腐蝕等問題,使得橋梁結構的整體耐久性下降。 (2)病害成因 當前針對橋梁鋪裝層結構設計的研究與其他的主梁結構設計相比較為薄弱。這主要是橋面 的鋪裝層沒有相對嚴格的計算方法,計算過程中沒有根據(jù)主受力截面進行差異化配筋而造成 的,采用的設計方法存在著一定的局限性。同時,隨著市政橋梁橫向?qū)挾鹊脑黾,當不考慮空 間上的雙向受力時,橫向構造設計方法的不合理將會使得鋪裝層承擔過多次數(shù)的次應力而導致 橋面出現(xiàn)開裂。對于空心板橋而言,空心板的預應力將會造成混凝土變形出現(xiàn)差異,使得鉸縫 混凝土出現(xiàn)開裂問題,在溫度、載荷的持續(xù)作用下將會在接縫處形成鋪裝開裂。 龍源期刊網(wǎng) 2.2 伸縮縫的病害及成因 (1) 病害現(xiàn)象 伸縮縫裝置是橋梁結構的重要構件,其主要作用在于對橋梁建筑材料的溫度變化、車輛載 荷、物理性能等造成的上部結構位移進行合理調(diào)節(jié)。從當前橋梁的使用情況來看,當橋齡超過 5 年時,橋梁的伸縮縫基本被臟污堵塞,部分超載嚴重的路段甚至出現(xiàn)了伸縮縫完全破壞的問 題。這些問題都影響到橋梁主梁的自由伸縮,而且對橋梁的主梁支座產(chǎn)生腐蝕。這時,將會在 功能失效的伸縮縫兩側鋪裝層混凝土會出現(xiàn)相對嚴重的橫向開裂,并伴隨有龜裂、破碎以及坑 槽等問題。 (2) 病害成因 ① 自然因素 橋面的伸縮縫一般設置在橋梁端部構造最為薄弱的位置,在橋梁使用過程中承受車輪的反 復沖擊,且在陽光、雨雪的作用下,產(chǎn)生的溫度應力以及沖擊應力都將對其造成破壞。 ② 設計因素 早期部分橋梁設計過程中橋面板的剛度不足,在汽車載荷的連續(xù)作用下將出現(xiàn)板變形過大 的問題。而且橋梁伸縮裝置使用的錨固件與主梁連接部分較少,其主要作用在鋪裝層中。這種 錨固方式使得載荷作用力不均勻,應力傳遞不夠均勻,小變形將會在橋梁處產(chǎn)生大位移。 ③ 施工因素 在施工過程中伸縮縫裝置兩側處的后澆帶混凝土與鋪裝層材料設置不當,導致漏水,而使 得錨固件構建被腐蝕、破壞。 2.3 上部結構病害現(xiàn)象 橋梁結構上部病害按照其整體
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