公路桥梁养护维修中裂缝成因的分析及处治措施

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薛江朝1 谢晓东2

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摘要

公路桥梁是我国交通体系的重要构成部分,其质量将直接关系着过往车辆通行安全,对区域经济发展也有着直接影响。裂缝是公路桥梁使用过程中经常会出现的问题,具体成因较为复杂,在养护维修过程中必须充分考虑到实际情况,做到具体问题具体分析,找寻关键点加以科学处治,切实提高路桥维护有效性并延长寿命。因此,分析公路桥梁养护维修中裂缝成因的分析及处治措施具有重要的现实意义。


关键词

公路桥梁养护维修;裂缝成因;;处治措施

正文


1公路桥梁裂缝的成因

1)温度应力裂缝。当桥梁结构由于温度变化引起的热胀冷缩,会产生内部应力,当应力超过材料强度时,就会发生裂缝。(2)收缩裂缝。在桥梁施工中,混凝土会在固化过程中发生收缩,如果收缩受到限制而无法自由变形,就会形成收缩裂缝。(3)不均匀沉降裂缝。公路桥梁的基础地基不均匀沉降也可能导致裂缝的形成。地基的沉降不均匀会导致桥梁不平衡受力,从而引起裂缝。(4)钢筋锈蚀裂缝。如果桥梁中的钢筋暴露在潮湿环境中,并且没有进行防护措施,就会发生锈蚀。当钢筋锈蚀时,其体积会增大,并对混凝土施加剪切力,从而导致裂缝的形成。

2公路桥梁裂养护维修中裂缝的处治措施

2.1表层封闭法

表层封闭法是一种利用自然渗透原理修复宽度小于0.15mm的非结构裂缝的施工方法。下面是具体的施工流程:(1)裂缝清理。使用钢丝刷清理裂缝附近5cm范围内的灰尘、青苔和水泥浮渣。如果发现表面质量不佳或有细小裂缝,需要扩大清理的宽度,要求清理宽度在8cm~10cm。(2)打孔清理。利用锤子或钢锤对裂缝两侧的混凝土进行打孔清理,使混凝土表面暴露在空气中。然后使用酒精或丙酮擦拭裂缝位置,确保清理掉油污和灰尘。(3)施胶。等待酒精或丙酮干燥后,使用排笔在裂缝位置上反复刷涂裂缝胶。每次刷涂的胶层厚度应控制在1mm左右,每次刷涂之间的间隔时间应控制在3~5分钟。通过这个施工流程,胶液可以渗透到裂缝中并充分吸收,达到修复效果,并防止裂缝进一步扩展。

2.2压力注胶法

在现阶段公路桥梁养护维修中,压力注胶法是应对裂缝较为有效的方式,与常规胶水不同,这种注胶料是流体、半流体材料,具有较强的渗透性,在这一特点下能够较好填充裂缝中的所有空隙以达到较好的修复效果,提高公路桥梁的耐久度与强度,需要施工单位科学选择注胶材料。具体施工应注意以下几点:1)灌浆前,需以钢丝刷、角磨机等工具处理裂缝位置,清洁灰尘、浮渣,将多余、松动混凝土清理干净,以空气压缩机清理碎片与灰尘,用浸满丙酮溶液的棉纱清理裂缝两侧2cm范围内的混凝土表面,再埋置充填嘴并使其与裂缝方向保持一致;2)两个加注喷嘴中有一个可作为排气喷嘴,并将其固定在提前设计好的位置上,周围需利用建筑结构胶进行密封并将喷嘴黏合在指定位置上,为保持稳定胶的厚度应在5mm左右;3)密封裂缝的主要目的,是要在裂缝中构建一个封闭空间,施工单位需结合裂缝大小与补胶要求进行合理规划,对于小于0.15mm的裂缝可使用环氧水泥、环氧树脂粘贴脱脂玻璃布等进行直接密封,在密封后若仍然出现泄漏情况,可利用水泥、水玻璃进行再次密封;4)密封胶检查,密封效果是否达到标准会直接影响到后期注胶效果,因此在密封完成后必须对其密封性进行检查。施工人员在密封浇固结后,在接缝位置涂抹一层肥皂,从填充喷嘴处灌入压缩空气,观察接缝处是否存在气泡,若不存在气泡则说明密封效果良好,可进入下一环节施工,若有气泡则应该修补后施工;5)注胶作业,注胶前保持孔洞内清洁,为保证注胶作业顺利完成,还要对注胶机、设备等进行检查,做好试运行,保持运转效果能够达到预期标准。根据裂缝面积选择合适的注浆液,注胶过程应始终保持稳定,提高注胶质量。作业过程中,需以0.1L/min速度注胶再压几分钟以后就可以停止灌浆,达到初凝不外流情况下就可以拆除相关设备,使用快固化胶液封堵注胶口,抹平作业后完成施工。

2.3灌浆修补法

通常情况下,这种方法被应用于超过0.15mm的公路桥梁裂缝,加固效果较为明显。首先,做好前期准备工作,施工单位需对公路桥梁裂缝病害有所了解,包括裂缝数量、具体位置、宽度与深度等各项参数,以此为基础制定科学方案,确定灌浆量并准备好相关器械,确保后续施工顺利进行。其次,钻孔、孔洞作业与处理,在裂缝较为严重且存在交叉的位置上进行钻孔,形成导向孔,为压力灌浆实现奠定基础。为避免影响灌浆质量,孔洞钻成后应使用机械设备吹入高压空气,使孔洞灰渣、灰尘杂质等能够被吹出,再使用锤子、钢刷等处理裂缝的凸起与油污部分。再次,表层封闭处理,压浆嘴底盘必须始终与裂缝表面保持贴合,以胶体黏结底盘与孔眼,根据裂缝数量、深度、宽度等钻出进浆孔、排气孔,作为胶泥灌入口,于表面形成封闭带,恰好覆盖裂缝一定范围,从而起到较好的封闭效果,在灌满压浆泵后调整设备压力数值并打开开关,出浆后按照自低至高、由左向右顺序依次完成灌浆作业。最后,裂缝表面处理,灌浆作业结束以后需要将压浆嘴拆除,做抹平处理,同时保证裂缝处理位置与周围其他位置保持一致,提高裂缝处理有效性。

2.4粘贴碳纤维布技术

随着碳纤维布生产质量有所提升,这种加固修复技术在桥梁结构养护维修中的应用也更加普遍。整合施工过程如下:1)对桥梁表面需要进行加固维修处理的表面进行打磨,去除杂质,露出混凝土表面,保证表面光滑洁净且干燥;2)在表面涂刷底胶等待固结,若桥梁表面不平整,则需在底胶固结后利用找平胶进行找平处理,保证表面平整,为后续施工奠定基础;3)适度张拉碳纤维布,将其贴紧桥梁体基面,利用滚筒进行滚压处理,促使气泡顺利排出,胶体与碳纤维布能够顺利结合;4)碳纤维布粘贴后,将会进入固化阶段,而后进行密实度检查,若遇到小面积空鼓情况,可利用针管对其注胶修复,若空鼓面积较大,则应在切除后重新搭接碳纤维布,需注意搭接长度不得超过100mm,避免影响整体粘贴质量。

2.5钢筋除锈法

桥梁钢筋容易在外界因素作用下产生锈蚀,比如雨水,与空气氧化发生反应,出现锈蚀情况,进而引发钢筋形变造成裂缝。对此,施工单位在去除锈蚀部分后,再一次对钢筋进行防腐处理,避免因钢筋形变、承载力变化引起裂缝。对于周围松散的混凝土,应利用凿子凿除深度为2cm所有的凹槽,接头露出部分需利用电动切割机将其切除至混凝土表面下方2cm处,切除端口位置应进行打磨,重新焕发金属光泽,去除锈蚀部位,避免锈蚀持续影响钢筋质量,然后以外露钢筋、钢筋头为基点,延伸20cm长度位置,均需以阻锈剂涂抹,保证均匀性与厚度,完成防腐处理。最后,涂刷界面剂,再使用环氧水泥进行防腐砂浆修补,使裂缝位置恢复如初,恢复钢筋对公路桥梁结构的支撑作用。

3结语

综上所述,现阶段我国交通体系更为发达,其中公路桥梁作为重要构成,必须予以养护维修,这样才能保证过往车辆安全,延长使用寿命。在养护维修过程中,不难发现裂缝是较为常见的问题。若要有效处理,施工单位就必须基于公路桥梁实际情况,合理应用处理手段,通过一种或多种方法相结合的方式较好处治裂缝,提高公路桥梁养护维修质量。

参考文献

[1]石晓磊.公路桥梁裂缝成因与预防对策[J].交通世界,2023(08):153-155.

[2]李剑锋.农村公路桥梁病害成因及养护管理策略分析[J].运输经理世界,2022(11):124-126.

 


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