一、路基工程
1.1 路肩损坏
1.1.1 表现特征:
指土路肩、硬路肩或紧急停车带表面出现各种损坏,如坑槽、裂缝松散等,沥青路肩和水泥路肩的损坏分别参照沥青路面和水泥路面损坏形式进行识别,土路肩损坏主要指路肩出现的沉陷、坑槽和露骨等损坏。
1.1.2 原因分析:
排水不畅、雨水冲刷、施工或材料不良、外力作用等是造成路肩损坏的主要原因,此外汽车在紧急停车带进行检查修理时往往也会给路肩留下千斤坑迹及油污,形成路肩坑槽等损坏。
1.1.3 防治措施:
1 )路堤填筑分层碾压,两侧超宽填筑不宜小于 50cm ,最后路肩修整时施以机械削坡,不得有贴坡现象,如有个别严重亏坡,应将原边坡挖成台阶,分层填补使用小型机械设备夯实。
2 )路堤填筑如果是人工刷坡时应采取挂方格网控制边坡平整度和坡度,横坡适度,边缘顺直平整。方格网桩距不宜大于 10m 。
3 )路面完工后,所填补的路肩亏土,必须碾压或夯实,密实度应达到设计要求。不允许出现积水、沉陷等问题。
4 )由于路肩是道路的备用通行空间。因此,不允许有堆积物。
1.2 边坡塌陷
1.2.1 表现特征:
指路堑边坡发生岩石塌落、缺口、冲沟、沉陷、塌方等,
1.2.2 原因分析:
1) 开挖较深,放坡不够;或挖方尺寸不够,将坡脚挖去;或通过不同土层时,没有根据土的特性分别放成不同坡度,致使边坡失去稳定而造成塌方。
2) 在有地表水、地下水作用的土层开挖基坑 ( 槽 ) 时,未采取有效的降、排水措施,使土层湿化,粘聚力降低,在重力作用下失去稳定而引起塌方。
3 )护壁或支撑不足以支撑土的压力而塌方。
4 )在沟槽边堆放重物,如沟槽土,大型施工机械等,也会造成沟槽边坡塌方。
1.2.3 防治措施:
1 )对于高坡度,在坡顶部设置拦水沟,防止雨水直接冲刷斜。在斜坡上做流动槽。斜坡底部保留低矮的土壤。
2 )对条件较复杂的不稳定边坡 , 应采取综合护坡工程,采用多种方法保护坡面,如:植树种草、格子,三维网状,刚性骨架,格子锚等。
3 )在设计过程中尽量减慢坡度,放缓边坡、加大底宽:由于粉砂壤土粘结性差,沟的边坡应适当放缓,一般边坡采用 1 : 2—1 : 3 。沟底适当放宽,一般 2~3 米,
4) 在塌坡比较严重的流砂段,可用粒土护坡,即在排水沟边坡的下部,地下水出逸的部位,从沟底起顺着沟坡,铺砌 0.3~0.5 米厚的粘土层,一般宽 2~3 米。
1.3 水毁冲沟
1.3.1 表现特征:
指填方路段的边坡出现冲沟、缺口、沉陷等损坏。
1.3.2 原因分析:
1) 多由于暴雨冲刷剥蚀坡面形成。先在低凹处将坡面土粒带走,冲蚀成小穴,逐渐扩大成浅沟,以后进一步冲刷,就成为冲沟。其形状宽窄不一,较深的沟槽,使地形、地貌、土层遭到破坏。
2) 对于高填方路基,在设计时未按要求进行高路堤稳定性验算、路基压实不够、工程地质不良、路基填料土质差、路基排水不畅或缺乏防护等都会造成水毁 冲沟损坏。
1.3.3 防治措施:
1) 对地面上的冲沟可将松土清除,用好土分层回填夯 ( 压 ) 实;因其土质结构松散,承载力低,如用作地基,可采取加宽基础处理。
2) 对边坡上的冲沟可用好土或 3 : 7 灰土分层回填夯实,或用浆砌块石填砌至坡面一平,在坡顶作排水沟及反水坡,以阻止冲刷坡面,下部设排水沟,以防止冲蚀坡脚。
3 )有效地疏导原有排水系统,特别是保证路基边沟和当地沟渠的衔接,使雨水畅通及时的排出路基。
4 )加临时泄水槽,边坡顶部加固好挡水埂,让雨水快速、顺畅的流到路基边沟以外,确保边坡的稳定。
1.4 路基构造物损坏
1.4.1 表现特征:
指路肩边坡挡墙等污工砌体出现断裂、沉陷、倾斜、坍塌、较大面积勾缝脱落等损坏。
1.4.2 原因分析:
路基本身不稳定或构造物施工不良是造成路基构造物损坏的主要原因。
1.4.3 防治措施:
1) 建立日常养护巡查制度,在每年春秋两季进行定期检查。及时发现裂缝、断裂、倾斜、鼓肚、滑动、下沉、表面风化、泄水孔不通、墙后积水、周围地基错台或出现空隙等情况。
2 )及时观察损坏发展情况并查明原因,采取合理的措施进行修理加固,同时建立技术档案备查。
1.5 路缘石缺损
1.5.1 表现特征:
路缘石包括中央分隔带、路肩边缘和挡水缘石,路缘石缺损指路缘石损坏或缺少。
1.5.2 原因分析:
1 )基础不实和靠背回填废料、虚土不夯实或夯实达不到要求密实度。
2 )侧缘石外侧不设人行道时,经车轮等外力在内侧的挤撞,侧缘石便向外仰。
3 )由于平石坐安装时高程控制不准,或因路边缘底层高低不平不直,造成油面边缘与平石出现高低差。
4 )路基下沉,市政工程管线众多,回填不到位,受水流冲刷路基沉降导致路缘石下沉。
1.5.3 防治措施:
1) 路缘石基础应与路面基层以同样结构摊铺,同步碾压;安装路缘石要按设计要求,砂浆卧底,并使基座处在坚实的结构层上。
2 )侧缘石的安装既要控制内上棱角的直顺度,又要注意立面的垂直度、顶面水平度的检查控制。
3 )路缘石顶面和基座都严格控制高程和平整度。在摊铺沥青混合料时,要按照压实系数,虚高高出平缘石顶面,当碾压油面时,要跟人使用热墩锤和热烙铁修整夯实边缘,使油面边与平石接平接实。
4 )依靠准确的路缘石顶高程,在路缘石立面上弹出路面边线高程,依据此线应事先找补修整一次路边底层平整度和密实度。摊铺面层时,严格按弹线控制高程。
1.6 路基沉降
1.6.1 表现特征:
路基沉降指路基出现深度大于 30mm 的整体下沉。
1.6.2 原因分析:
1 )由于压实度不足导致填方路基的不均匀沉降变形。
2 )路堤填料不均匀,控制不当。填料常常是开挖路堑、隧道掘进产生的废方,这些填料性质差异大、级配也相差很远
3 )在地下水的交替作用下 , 路基土体内含水量反复变化 , 土体容重在一定范围内波动 , 使土体产生沉降变形。
4 )施工工艺对路基沉降的影响比较大,由于填筑顺序不当,分层压实厚度过大,土石混填不满足规范等影响因素。
1.6.3 防治措施:
1 )填筑路堤时首先进行原地面处理。当路堤填筑高度小于 1m 时,将路基范围内的树根、杂草全部挖除。若基底的表层土系腐殖土,则须用挖掘机或人工将其表层土清除换填。路堤通过耕地时,路堤填筑施工前预先清除表土 30cm ,及时进行翻松。
2) 坡面基底处理。当坡面较小 ( 横坡小于 1: 5) 时,只需清除坡面上的表层 ; 但坡度较大 ( 横坡大于 1: 5) 时,应将坡面做成台阶,以防止路堤的滑移。
3 )排水系统的完善。应考虑全面完善排水系统,避免水流冲刷,并尽可能降低地下水位。施工中应做好排水沟、截水沟等排水设施,防止水流对施工场地和路基的影响。
4 )加强路基边部压实。在土方路堤的填筑过程中,往往由于路基边部压实困难,而忽略了边部压实工作,为保证边部压实强度,需采用 J 型手扶式振动夯,从而保证路基的整体稳定性。
1.7 排水不畅
1.7.1 表现特征:
指路基边沟、排水沟、截水沟等排水系统淤塞。
1.7.2 原因分析:
1 )沟底纵坡设置过长。
2 )沟底纵坡坡度过小。
3 )边沟被堵塞。
4 )边沟沟底不平顺。
1.7.3 防治措施:
1 )对边沟、截水沟、排水沟以及暗沟(管)等排水设施,在春融前,特别是汛前,应全面进行检查疏浚,防止水流集中冲坏路基。
2 )暴雨后应进行重点检查,如有冲刷、损坏,须及时修理加固,如有堵塞立即清除。对土质边沟沟底应保持不小于 0.5% 的纵坡,在平原地区排水有困难的路段,不宜小于 0.3% 。
3 )边沟内不能种庄稼,更不能利用边沟做排灌渠道。在养管工作中对有积水的边沟,应将水引至附近低洼处;
4 )对疏松土质或粘土上的沟渠,须结合地形、地质、纵坡、流速等实际情况,综合考虑加固。
二、路面工程——沥青路面
2.1 龟裂
2.1.1 表现特征:
表现特征:为一系列互相交叉连接的裂缝,将路面分为块度较小的裂块。通常块度小于 0.2m ,大的可以达到 0.5m
2.1.2 原因分析:
1 )龟裂通常与荷载相关,超载、重载及路面结构本身的不足都可能造成龟裂;
2 )土基、基层局部压实不好,或者渗入的水造成水损坏,使局部结构强度不足;
3 )路面厚度不足;
4 )沥青含量过低、空隙率过高、沥青层厚度不足、沥青老化等造成沥青层容易开裂;
5 )由块裂发展而成。
2.1.3 防治措施:
1 )就地热再生、人工 - 小型机具处治
2 )冷铣刨 - 热摊铺
2.2 块状裂缝
2.2.1 表现特征:
为一系列互相交叉连接的裂缝,将路面分为块度较大的裂块。通常块度在 0.5 ~ 1m 范围内,通常发生在整个路面表面上。
2.2.2 原因分析:
1 )由于沥青层本身的横向裂缝、纵向裂缝不断发展,纵横交错形成的;2 )由于路面基层块状开裂产生的反射裂缝;
3 )温度疲劳及沥青老化造成的。
2.2.3 防治措施:
1 )开槽灌缝处理
2 )人工 - 小型机具处治
3 )冷铣刨 - 热摊铺
2.3 纵向裂缝
2.3.1 表现特征:
与行车方向几乎平行的裂缝。可以是单条裂缝,或者是一系列平行的裂缝,有可能有支缝。
2.3.2 原因分析:
1 )路基施工质量不好,压实不均匀,拼接缝处治不到位;
2 )路基不均匀沉降,造成路面纵向裂缝;
3 )受荷载作用产生的疲劳裂缝。通常发生在沥青老化、沥青层较薄等情况下,这种裂缝长度较短;
4 )路表、中分带、边坡等渗水,导致路基水损坏,造成纵向裂缝产生及进一步发展。
2.3.3 防治措施:
1 )开槽灌缝处理
2 )人工 - 小型机具处治
3 )冷铣刨 - 热摊铺
2.4 横向裂缝
2.4.1 表现特征:
与行车方向几乎垂直的裂缝。
2.4.2 原因分析:
1 )受荷载作用产生的疲劳裂缝。
2 )半刚性基层反射裂缝(最常见)。
3 )温度裂缝,通常因为沥青老化、粘度过高或集料与沥青的粘附性不足,造成在冬季低温条件下产生的横向裂缝。
2.4.3 防治措施:
1 )开槽灌缝处理
2 )挖槽回填
2.5 沉陷
2.5.1 表现特征:
沉陷为路面的局部下沉,按面积计算。
2.5.2 原因分析:
1 )基层强度不足或路面松散造成的沉陷;
2 )路基不均匀沉降引起的路面沉陷;
3 )桥涵台背因回填材料选择不适、压实不足等原因引起不均匀沉降。
2.5.3 防治措施:
1 )路面冷铣刨—热摊铺机械化修补
2 )小型机具修补坑槽
2.6 车辙
2.6.1 表现特征:
轮迹带纵向表面变形凹陷。常常伴有轮迹带两侧的隆起。雨后较深的车辙内可以积水,更容易看到。
2.6.2 原因分析:
1 )沥青层压实不足;
2 )沥青混合料骨架嵌挤不良,高温抗车辙能力差;
3 )基层强度不足,局部沉陷;
4 )沥青面层与基层层间粘结较差;
5 )重交通导致路面抗车辙性能不足。
2.6.3 防治措施:
1 )提高基层的强度和刚度,加强基层施工质量控治,杜绝夹层出现。
2 )薄层罩面
3 )冷铣刨 - 热摊铺
2.7 波浪拥包
2.7.1 表现特征:
波浪,路面产生纵向连续起伏、似搓板状的变形。
拥包,为局部的、小范围的路面隆起或大面积的隆起变形。
2.7.2 原因分析:
1 )沥青面层中沥青含量过多、粘度和软化点偏低,矿料级配不良,细料偏多,致使面层材料自身的高温抗剪强度不足;
2 )基层局部含水量过大,水分滞留于基层,或透层沥青洒布不合要求等原因,影响面层和基层之间的结合,在行车水平力的作用下,使路面产生推移而形成局部不规则隆起的变形;
3 )基层局部强度不足或水稳性不好,使基层松软,在行车作用下形成局部拥包。
2.7.3 防治措施:
1 )属于基层原因引起较严重的拥包,用挖补方法先处理基层,然后再重做面层。
2 )由于面层原因引起轻微拥包,可采用精铣刨的方法处理。
3 )由于面层原因引起较严重的拥包,应在气温较高时(或用加热器烘烤发软后)铲除,而后找补平顺,用烙铁烙平。
4 )当拥包较严重且范围较大时,采用综合养护车进行维修。
2.8 坑槽
2.8.1 表现特征:
路面上不规则形状的坑洞,通常为碗形。
2.8.2 原因分析:
1 )基层施工质量差;
2 )沥青路面空隙率过大、油石比过低;
3 )沥青与石料粘结性差;
4 )车辆油渍污染;
5 )汽车超载的影响。
2.8.3 防治措施:
1 )人工 - 小型机具处治
2 )冷铣刨 - 热摊铺
2.9 松散
2.9.1 表现特征:
表面沥青和集料散失,路面磨损,路表粗麻,出现微坑和剥落等。
2.9.2 原因分析:
1 )沥青用量偏低;
2 )低气温施工;
3 )沥青老化;
4 )沥青与集料的粘附性不良;
5 )重载、超载重复作用。
2.9.3 防治措施:
1 )乳化沥青稀浆封层罩面
2 )沥青路面罩面
2.10 泛油
2.10.1 表现特征:
路表面出现沥青膜,使路面发亮,高温时使路表发粘,可能产生轮印。
2.10.2 原因分析:
1 )沥青混合料设计空隙率过低或设计油石比过大。
2 )夏季气候温度不断上升,沥青材料粘滞度降低,易于渗透,在车辆荷载作用下引发泛油。
3 )大交通量、超重荷载的作用使路面不断变形,混合料越来越密实,空隙率越来越小,多余的沥青在变形中极易被挤出,并且随荷载增大而加剧,造成泛油。
4 )粘层油用量不当或喷洒不均匀而导致面层局部泛油。
5 )雨水渗入使下层沥青与石料剥离,在动水作用下,沥青膜剥落、上浮引起表层泛油。
2.10.3 防治措施:
1 )含油量高的严重泛油路段,一般在高温季节撒料强压处理,先撒一层 S10 ( 10-15mm )或更粗些的碎石,用重型压路机强行压入,达到基本稳定后,再分次撒 S12 ( 5-10mm )的碎石,引导行车碾压成型。
2 )泛油较重路段,根据情况可先撒 S12 ( 5-10mm )的碎石,待稳定后,再撒 S14 ( 3-5mm )的碎石或粗砂,通过行车碾压至不粘轮为度。
3 )轻度泛油,可撒 S14 ( 3-5mm )的碎石或粗砂,通过行车碾压至不粘轮为度。
4 )撒料必须先撒粗料后撒细料,撒布要均匀,无堆积、无空白,均匀压入。
5 )在行车碾压过程中,要及时扫回飞散的集料,待泛油稳定后将多余的集料清扫回收。
2.11 修补
2.11.1 表现特征:
因破损或病害而采取措施进行处治的区域,路表外观上已经修补的部分与其他部分明显不同,长度大于 5m 的整车道修复不计为路面修补损坏。
2.11.2 原因分析:
1 )日常松散、裂缝、坑槽等病害修补而成;
2 )修补前对原路面病害处治不彻底:如对含水量大、软化的基层材料清理不彻底;
3 )修补施工工艺不当:如未按照“小洞大补,圆洞方补”的原则处理病害,或在回填材料前未对开挖面涂刷粘结剂使回填材料和原路面间存在缝隙;
4 )修补材料选择不合理:所选择的回填材料与原路面材料的性能差异较大;
5 )人员及设备问题:应尽量选用有施工经验的人员进行修补作业,并选择合适的机械对修补混合料进行拌和、碾压。
2.11.3 防治措施:
1 )人工 - 小型机具处治、就地热再生
2 )冷铣刨 - 热摊铺
三、路面工程——水泥混凝土路面
3.1 破碎板
3.1.1 表现特征:
板块被纵横向裂缝分割为多块
3.1.2 原因分析:
1 )纵横向裂缝未及时维修,路表水下渗后基层软化,细集料唧出后形成脱空,板块在荷载作用下进一步碎裂,形成破碎板。
2 )混凝土路面板厚度与强度不足,在荷载和温度应力作用下产生裂缝,并相互连通形成破碎板。
3.1.3 防治措施:
1 )条带罩面法
2 )整板维修
3.2 裂缝
3.2.1 表现特征:
与路面中心线近似平行、垂直或斜交的裂缝(板块上只有 1 条裂缝的情况)。
3.2.2 原因分析:
1 )横向裂缝
① 混凝土路面锯缝不及时,由于温缩和干缩发生断裂;
② 切缝深度过浅,应力没有释放,因而在临近缩缝处产生新的收缩缝;
③ 基层设计无排水通道,表面水下渗使基层材料软化并唧出,导致板底脱空而在外载作用下断裂;
④ 混凝土路面板厚度与强度不足,在荷载和温度应力作用下产生裂缝。
2 )纵向裂缝
① 路基发生不均匀沉降,导致路面基础下沉,板块脱空而在荷载作用下产生裂缝;
② 由于基层不稳定,在行车荷载与水温的作用下,产生塑性变形或者由于基层材料安定性不好,产生膨胀,导致开裂;
③ 混凝土板厚度与基层强度不足产生的荷载型裂缝
3.2.3 防治措施:
1 )喷嘴注浆
2 )条带罩面法
3 )切槽回填
3.3 板角断裂
3.3.1 表现特征:
裂缝与纵横接缝相交,且交点距板角小于或等于板边长度一半的损坏。
3.3.2 原因分析:
1 )板角处由于唧泥,形成脱空,外载作用板角应力增大,产生断裂;
2 )基础在行车荷载与水的综合作用下,逐步产生塑性变形累积,使板角应力逐渐递增,导致断裂。
3.3.3 防治措施:
1 )喷嘴注浆
2 )切角回填
3.4 错台
3.4.1 表现特征:
接缝两边出现高差。
3.4.2 原因分析:
1 )路基基层碾压不密实,强度不足;
2 )局部地基不均匀下沉;
3 )相邻板间的传荷能力下降
4 )水浸入基层,行车荷载使路面板产生泵吸现象。
5 )胀缝下部接缝板与上部缝隙未能对齐,或账缝不垂直
3.4.3 防治措施:
1 )磨平法
2 )水泥混凝土修补
3 )采用较厚的半刚性基层和钢筋混凝土板
3.5 拱起
3.5.1 表现特征:
横缝两侧板体高度大于 10mm 的抬高。
3.5.2 原因分析:
1 )胀缝被砂、石、杂物堵塞;
2 )传力杆水平、垂直向偏差大;
3 )小弯道、陡坡处、厚度较薄时,易引起拱胀;长胀缝;
4 )旧沥青加铺;基层中存在生石灰及不稳定的废渣。
3.5.3 防治措施:
1 )填缝料符合要求,防异物嵌入;
2 )传力杆水平、垂直向偏差≤ 3mm ,
3 )防止移动,水泥浆浸入和粘连,端部足够空隙;
4 )锯切拱起部分,宽度约 1m ,重新铺设等厚、同标号钢筋混凝土板。
3.6 边角剥落
3.6.1 表现特征:
沿接缝方向板边上出现的碎裂和脱落,裂缝面和板面成一定角度。
3.6.2 原因分析:
1 )胀缝被泥砂、碎石等杂物堵塞或传力杆设置不当;
2 )胀、缩缝或施工缝填料选择不当,或者填缝料失效,造成路表水沿缝隙不渗;
3 )路面板的接缝传荷能力差;
4 )用些粗骨料少的混凝土,振捣时间又长一些,造成表层浆体过多,反之因振捣不密度,角部侧面有蜂窝麻面。
3.6.3 防治措施:
1 )聚合物改性自密实混凝土进行修补
3.7 接缝料损坏
3.7.1 表现特征:
由于接缝的填缝料老化、剥落等原因,接缝内已无填料,接缝被砂、石、土等填塞。
3.7.2 原因分析:
1 )雨水、阳光和高温会加速密封材料的老化,粘结力下降导致脱落,丧失密封防水性能。水从缝隙进入基层,降低基层强度;
2 )硬物和脏物进入接缝后,将占据接缝空间、密封料被挤出。较大幅度升温使混凝土板长度伸长较多,在接缝处导致板块边缘爆裂、破碎或隆起;
3 )车辆通过接缝时,跳车使底面有水的板块出现汲泥作用,频繁汲泥会淘空板底基层材料,使路面板接缝处断裂破坏;
4 )对于不设传力杆的接缝,基层强度不足和水稳性欠佳会加速接缝边缘混凝土板破坏;
5 )低质量的密封材料,受热流失、冷时硬脆、粘结性降低,使接缝丧失防水性能;
6 )不正确的施工会使良好的密封材料降低甚至丧失防水作用。
3.7.3 防治措施:
1 )做好接缝的清洗和表面处理工作。
2 )使用灌注型密封材料,缝内应先敷设背衬材料,以保证密封料不流入缝底。
3 )对接缝密封材料加强养护能够延长混凝土板的使用寿命。
4 )对旧填缝料清理干净,用性能良好的密封材料进行嵌缝。
3.8 坑洞
3.8.1 表现特征:
板面出现有效直径大于 30mm ,深度大于 10mm 的局部坑洞。
3.8.2 原因分析:
1 )混凝土材料中夹带朽木纸张和泥块树叶等杂物,
2 )还有春季施工,水中夹带冰块造成的。
3.8.3 防治措施:
3.9 唧泥
3.9.1 表现特征:
板块在车辆驶过后,接缝处有基层泥浆涌出。
3.9.2 原因分析:
1 )荷载作用
2 )接缝 / 裂缝渗水
3 )板下脱空
3.9.3 防治措施:
1 )加强防护,使用灌封料进行多次重复填堵水泥混凝土面板的各种裂缝,防止水渗入;
2 )采用压乳化沥青的方法进行补救;
3 )灌浆加固。
3.10 露骨
3.10.1 表现特征:
3.10.2 原因分析:
1 )施工中搅拌不均匀,搅拌时间过短或过长;
2 )水泥混凝土拌合物离析或流动性降低;
3 )表面整理不合理,如在施工中当水泥混凝土路面标高低于设计标高时,为了施工方便采用砂浆多的混凝土去补,降低表面混凝土强度。
4 )养护不当,如路面成型后,浇水养护时间过早或过迟。
3.10.3 防治措施:
1 )严格控制水泥混凝土搅拌时间;
2 )要考虑运输过程中混凝土拌合物蒸发失水和水化失水,已经颠簸振动带来的离析;
3 )路面表面整修时,混凝土表面低凹处要用同等级混凝土修补;
4 )掌握好养护时间,混凝土表面泌水消失后,就要进行洒水养护;
5 )加强现场管理,混凝土强度尚未达到强度要求,禁止任何车辆通行。
3.11 修补
3.11.1 表现特征:
裂缝、板角断裂、边角剥落、坑洞和层状剥落的修补面积或修补影响面积。
四、桥梁工程
4.1 梁式桥上部结构病害 - 混凝土梁式桥
4.1.1 蜂窝 、 麻面
4.1.1.1 表现特征:
4.1. 1 .2 原因分析:
1 )施工不当。混凝土浇筑中缺乏应有的捣固,模板缝隙不严,水泥浆流失等;
2 )施工采用模板表面不光滑,模板湿润又不够,致使构件表面混凝土内的水分被吸去。
4.1 .1 .3 防制措施:
1 )使用打磨机或其他打磨工具对蜂窝麻面进行打磨,以达到平整的效果。在打磨过程中,可以使用不同粗细的磨料进行多次打磨,最后使用砂光机进行光洁度处理;
2 )对于蜂窝较严重的部分,可以采用加强补强的方法进行修复。首先清理蜂窝麻面并清除松散的混凝土颗粒,然后喷涂专用的浸透型修补剂,填充蜂窝处的空隙,再用修补剂将蜂窝麻面部分进行修复,使其表面平整;
3 )对于蜂窝麻面较轻微的情况,可以采用表面处理的方法。清理蜂窝麻面并清除松散的混凝土颗粒后,使用腻子刀将密封剂或修补剂涂抹在蜂窝麻面上,填充空隙,然后用批刀进行整平,使其表面平整;
4.1. 2 剥落、掉角
4.1. 2 .1 表现特征:
4.1. 2 .2 原因分析:
1 )木模板在浇筑混凝土前未充分浇水润湿或润湿不够,棱角处混凝土的水分被模板大量吸收,导致混凝土脱水,强度降低,或模板吸水膨胀将边角拉裂,拆模时棱角被粘掉;
2 )冬期低温下施工过早拆除侧面非承重模板或混凝土边角受冻,造成拆模时掉角;
3 )拆模时边角受外力或重物撞击或保护不好,棱角被碰掉;
4 )模板未涂刷隔离剂或涂刷不均匀。
4.1. 2 . 3 防制措施:
1 )使用钢丝刷、角磨机等工具清理剥落部位的混凝土残渣和钢筋表面的锈迹,确保基面清洁、无油污和浮浆。对外露的钢筋进行彻底除锈,并涂刷水泥基钢筋阻锈剂,防止钢筋继续锈蚀;
2 )根据修补范围,调配快速修补砂浆,均匀涂抹在剥落部位,确保与周围混凝土表面平整一致。使用抹子或刮板等工具进行压实和抹平,确保修补质量;
3 )修补完成后,对修补部位进行养护,保持湿润状态,养护时间根据修补材料和环境温度而定,一般不少于 7 天;
4 )待修补部位完全干燥后,涂刷环氧防腐涂料,提高混凝土的耐久性和防腐性能。涂刷前,确保涂料搅拌均匀,涂刷均匀无遗漏;
4.1. 3 空洞、孔洞
4.1. 3 .1 表现特征:
4.1. 3 .2 原因分析:
1 )在浇筑混凝土时震动不充分,灰浆无法充分填满模板和钢筋之间的空隙,导致空洞的形成;
2 )模板接缝处不严密,拼缝处漏浆;
3 )骨料过大、灰浆过稠等问题会导致混凝土流动性差,无法充分填充模板和钢筋之间的空隙,从而形成空洞;
4.1. 3 . 3 防制措施:
1 )凿除孔洞周围的松散混凝土,然后用高压水冲洗干净。随后,立模并用高一强度等级的高度砂浆仔细浇筑捣固。
4.1. 4 混凝土保护层厚度不足
4.1. 4 .1 表现特征:
4.1. 4 .2 原因分析:
1 )工程施工人员的质量责任意识较差,责任心不强;
2 )施工保护层垫块数量不足或厚度不够,导致钢筋移位;
3 )保护层垫块固定不牢固,在混凝土浇筑过程中容易走位或脱落;
4 )施工作业人员的经验不足,未正确固定垫块;
5 )施工工序把控不严格,每道工序完成后没有严格验收。
4.1. 4 . 3 防制措施:
1 )对保护层厚度不足的区域进行基层处理,包括凿毛、清理表面松散碎石和污垢,确保基层表面干净无空鼓、起砂等问题;
2 )涂刷界面剂或结构胶以增强材料与基层的粘结力,使用高一标号的水泥砂浆进行抹灰处理,并可挂设钢丝网以防止空鼓和开裂。抹灰层施工完成后需压抹平整,确保外观质量;
3 )选择环氧树脂涂层、聚氨酯涂层等,以提供额外的保护层,降低钢筋腐蚀的风险;
4 )对于存在严重钢筋腐蚀的混凝土结构采用阳极保护技术进行修复和增强,通过在钢筋周围建立电位差,使钢筋成为阴极而不再腐蚀,从而延长结构的使用寿命;
5 )利用无损检测技术,如超声波检测、雷达探测等,来评估混凝土结构中的保护层厚度和钢筋的腐蚀状况,以便及时采取相应的处理措施。
4.1. 5 钢筋锈蚀
4.1. 5 .1 表现特征:
4.1. 5 .2 原因分析:
1 )混凝土的密实度不足或抗渗性能差时,二氧化碳会侵入钢筋表面,导致混凝土碳化, pH 值下降,破坏钢筋的钝化膜,从而发生锈蚀;
2 )氯离子破坏钢筋表面的钝化膜,导致钢筋锈蚀,并且降低混凝土与钢筋之间的握裹力,影响结构的稳定性;
3 )湿度大的环境会加速钢筋的锈蚀过程,空气中的水分和氧气会与钢筋发生反应,导致锈蚀。
4.1. 5 . 3 防制措施:
1 )使用钢丝刷、砂轮机等工具清除钢筋表面的锈迹和附着物,露出新鲜的金属表面,注意不要损伤钢筋本身;
2 )检查锈蚀是否深入钢筋内部或影响相邻钢筋,必要时由专业工程师评估是否需要更换受损钢筋;
3 )清洁后的钢筋表面应立即进行防腐处理,如涂刷专用的防锈漆或使用电化学保护系统;
4 )移除损坏的混凝土,使用与原混凝土匹配的砂浆或混凝土进行填补,确保密实无空洞;
5 )定期检查和维护,特别是在雨季和潮湿季节,及时发现并处理。
4.1. 6 混凝土碳化
4.1. 6 .1 表现特征:
4.1. 6 .2 原因分析:
1 )混凝土中水泥的质量、配料比、强度等因素会直接影响碳化的程度。水泥质量差、配料不当会导致混凝土孔结构不均匀,从而加速碳化的发生;
2 )二氧化碳的浓度、湿度、温度等环境因素都会对混凝土的碳化产生影响,湿度高、温度适宜的环境会加速混凝土中二氧化碳的溶解和渗透,导致碳化加剧;
3 )外部雨水、酸雨、大气污染物等也是加速混凝土碳化的因素,雨水中的酸性物质会与二氧化碳发生反应,使得碳化的速度加快。
4.1. 6 . 3 防制措施:
1 )加强混凝土结构的防水性能,减缓二氧化碳在混凝土中的渗透,可以采用防水层、防渗剂等材料进行处理;
2 )提高混凝土表面的碱性 : 通过涂覆碱性物质 ( 如含氢氧化钙的涂料 ) 来提高混凝土表面的碱性,延缓碳化的发生;
3 )刷涂表面增强剂,均匀涂抹,避免漏涂、流挂等现象。
4.1. 7 跨中挠度变形
4.1. 7 .1 表现特征:
4.1. 7 .2 原因分析:
1 )长期的外界荷载作用下,混凝土结构会因体内胶体脱水而形成徐变变形;
2 )预应力混凝土构件的变形由两部分组成:一部分是预加力产生的反挠度,另一部分是由荷载产生的挠度,随着预应力的损失,预加力产生的反挠度减小,使桥梁结构的整体挠度增加,混凝土收缩徐变和预应力钢筋松弛损失随着时间的增加而逐渐增大,两者相互影响,加剧了桥梁的下挠。
4.1. 7 . 3 防制措施:
1 )通过配置适当的预应力钢筋来预防跨中下挠,保证结构在预应力和自重作用下每个断截面弯矩为零;
2 )通过换填、桩基础等方法加固支架基础,减少支架沉降;
3 )进行预应力的敏感性分析,设置腹板下弯束,充分考虑箱梁非线性温差应力,选择合适的桥面铺装等。
4.1. 8 结构变位
4.1. 8 .1 表现特征:
4.1. 8 .2 原因分析:
1 )模板安装不当:图纸理解错误或技术交底不清,导致模板未能按规定安装到位;
2 )结构轴线测放错误或放线误差累积,墙、柱模板根部和顶部无限位措施或限位不牢,发生偏位后未及时纠正;
3 )混合搅拌不均、灌注顺序差错、振捣不充分、支架下沉、脱模过早等;
4 )水泥的反常凝固、水化热、反常膨胀、砼的离析与泛浆、干燥收缩、骨料不合格等;
5 )温度与湿度的变化、混凝土表面受高温熏烤、受盐类的化学腐蚀等。
4.1. 8 . 3 防制措施:
1 )基础变形治理:由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移,导致结构中产生附加应力,超出混凝土结构的抗拉能力,从而引起结构开裂。治理措施包括:确保围护结构整体均衡受力,在转角部位采取加强措施、在软土地区,支护体系插入深度应达到满足稳定要求的较好下卧土层,并加固被动区土体、控制场地施工用水并做好坑内降水,避免不均匀沉降;
2 )模板安装偏移治理:在墙、柱模板根部和顶部设置牢固的限位措施,避免偏位;
3 )混凝土修补和加固:清除混凝土表面杂物,对露筋进行除锈处理、对受损的混凝土区域使用高强聚合物砂浆进行修补、对裂缝进行封闭处理,使用环氧树脂灌缝胶压力灌注。
4.1. 9 预应力构件损伤
4.1. 9 .1 表现特征:
4.1. 9 .2 原因分析:
1 )材料性质:如水泥的反常凝固、水化热、反常膨胀,混凝土的离析与泛浆,干燥收缩等;
2 )施工因素:如混合搅拌不均、搅拌时间过长、用泵压送时水泥量及用水量的增加、灌注顺序差错、振捣不充分、配筋混乱等;
3 )环境因素:温度与湿度的变化、混凝土表面受高温熏烤、受盐类的化学腐蚀等;
4 )设计与外力因素:如设计荷载以内的荷载、设计荷载以外的荷载、结构物不均匀下沉等。
4.1. 9 . 3 防制措施:
1 )增大截面加固法:在原结构基础上浇筑一层钢筋混凝土,增大截面面积;
2 )体外预应力加固法:在预留孔内穿钢束进行张拉,或增设体外束进行张拉;
3 )体内预应力加固法:通过重新张拉原钢束或增设体内束进行加固;
4 )减少预应力损失的措施:通过选择合适的锚具、采用超张拉工艺、减小摩擦系数等方法减少预应力损失。
4.1. 10 裂缝
4.1. 10 .1 表现特征:
4.1. 10 .2 原因分析:
1 )荷载导致的裂缝:由于混凝土承受不住常规的静、动荷载及次应力而产生的。这种裂缝分为直接应力和次应力裂缝,常见于受拉区、受剪区或振动严重的部位;
2 )温度变化导致的裂缝 : 由于混凝土的热胀冷缩性质。当外部环境或内部温度变化时,混凝土会变形,如果变形受到约束,就会产生应力,超过抗拉强度时就会形成裂缝。温度裂缝的特点是随温度变化而扩张或合拢;
3 )收缩导致的裂缝 , 包括塑性收缩和干缩。塑性收缩发生在混凝土浇筑后不久,因水分急剧蒸发导致的体积变形;干缩则是混凝土硬化后表层水分蒸发引起的体积减小。这些收缩受到内部混凝土的约束,导致表面拉力超过抗拉强度时形成裂缝;
4 )地基变形导致的裂缝:由于基础不均匀沉降或水平位移,在结构中产生附加应力,超过混凝土的抗拉强度,导致裂缝。地基变形的主要原因包括地质勘探精度不足、荷载差异大等。
4.1. 10 . 3 防制措施:
1 )表面修补法:适用于裂缝宽度较小的情况。清理裂缝后,用环氧树脂或水泥砂浆嵌补,并进行表面封闭处理;
2 )压力灌浆法:适用于裂缝宽度较大或深度较大的情况。通过压力将补强浆液注入裂缝中,确保浆液充分填充裂缝;
3 )填充法:在裂缝表面填充嵌缝胶或环氧树脂,适用于不需要提高结构承载能力的裂缝;
4 )表面处理法:通过涂刷防水剂或防护剂,提高裂缝表面的抗拉强度和耐久性;
4. 2 梁式桥上部结构病害 - 钢梁桥
4. 2 .1 涂层劣化
4. 2 .1.1 表现特征:
4. 2 . 1 .2 原因分析:
1 )环境因素:钢梁桥涂层长时间暴露在室外大气环境中,会受到紫外线、湿度和温度等的影响,导致涂层粉化、起泡、开裂和脱落;
2 )化学侵蚀:涂层会受到化学物质的侵蚀,如酸雨、盐雾等,这些化学物质会渗透涂层,导致涂层失效;
3 )设计和维护问题:涂装设计和维护不当也是导致涂层劣化的重要原因,如板材表面质量不合格、抛丸除锈不彻底等问题会导致涂层附着力不足等原因,加速涂层的劣化。
4. 2.1 .3 防制措施:
1 )对钢构件表面进行处理,彻底清理油污、铁锈、尘埃等杂质,确保新涂覆防腐涂层与金属表面的良好附着;
2 )严格控制施工工艺,确保每层涂装前表面清洁无杂质,涂刷方向一致,避免漏涂和气泡等问题,同时严格控制涂层的厚度,避免过薄或过厚导致的保护不足或开裂剥落。此外,注意施工环境如温度、湿度等应控制在适宜范围内,避免环境因素影响涂装施工质量。
4. 2 . 2 锈蚀
4. 2 . 2 .1 表现特征:
4. 2 . 2 .2 原因分析:
1 )环境因素:桥梁钢结构长期处于自然环境中,会受到雨水、大气及污染物的腐蚀,尤其是东部沿海地区和西部酸性土壤、高盐地下水环境中的氯离子侵蚀;
2 )保护层破坏:钢筋保护层碳化导致钢筋表面保护层破坏,混凝土不够密实或抗渗性能差,使得二氧化碳侵入钢筋表面,生成铁锈;
3 )氯离子侵蚀:氯离子通过混凝土缝隙接触钢筋表面,导致点蚀或孔蚀,减小钢筋截面积,降低力学性能;
4 )外部环境影响:湿度、二氧化碳侵入等外部环境因素对钢筋锈蚀有直接影响,湿度越大,锈蚀程度越严重。
4. 2.2. 3 防制措施:
1 )热喷涂:热熔的涂层材料喷射到桥面表面形成保护层的方法,包括火焰喷涂、电弧喷涂和等离子喷涂;
2 )镀锌:将桥架表面浸入熔化的锌中,形成一层锌的保护层,防止氧气和水腐蚀;
3 )喷塑涂层:将塑料粉末喷涂到桥架表面形成一层保护层,具有优异的耐腐蚀性和防锈效果。防锈漆涂层使用特殊的防锈漆,能有效阻止氧气和水的接触,减少腐蚀。不锈钢材料由耐腐蚀的不锈钢制成,具有高抗锈蚀性能,无需额外防锈处理。
4. 2 . 3 焊缝开裂
4. 2 . 3 .1 表现特征:
4. 2 . 3 .2 原因分析:
1 )使用不合格的焊接材料导致焊缝性能不佳;
2 )焊接电流过大、电压过低、焊接速度过快等原因导致焊缝金属冷却过快,形成裂纹;
3 )焊缝金属冷却速度过快,导致焊缝内部应力过大,产生裂纹;
4 )焊接过程中产生的残余应力如果没有得到有效释放,会导致焊缝开裂;
5 )焊接顺序不合理,导致焊缝受到不均匀的加热和冷却,从而产生裂纹。
4. 2.3. 3 防制措施:
1 )根据裂纹的类型和程度,选择合适的修补方法,常见方法包括裂纹刨开补焊、贴衬垫焊接、局部更换构件后焊接等;
2 )为了防止焊缝开裂的再次发生,需要加强焊接过程的控制,确保焊接规范合理,预热和冷却措施得当,同时提高焊接质量。
4. 2 . 4 铆钉(螺栓)损失
4. 2 . 4 .1 表现特征:
4. 2 . 4 .2 原因分析:
1 )铆合不良导致铆钉松动和烂头等问题,或是铆钉加热过度,损坏铆钉的结构,导致其性能下降;
2 )长时间的使用和暴露在环境中会导致铆钉锈蚀,从而降低其强度和稳定性以及铆合过程中,钢板未夹紧,导致铆钉受力不均,容易松动;
3 )安装时预紧力矩不当;
4 )长期承受载荷,螺栓的疲劳强度不足。
4. 2.4. 3 防制措施:
1 )对钢梁桥的铆钉和螺栓进行定期检查,及时更换损坏或锈蚀的部件,确保使用符合标准的高质量铆钉和螺栓;
2 )对钢梁桥进行适当的防腐处理,减少锈蚀的影响。
4. 2 . 5 构件裂缝
4. 2 . 5 .1 表现特征:
4. 2 . 5 .2 原因分析:
1 )设计不合理:设计计算模型不合理、结构受力假设与实际受力不符、荷载少算或漏算、内力与配筋计算错误等都会导致结构安全系数不足,从而引发裂缝;
2 )施工质量问题:如支架下沉、脱模过早、不均匀下沉、接头部位处理不好等,都会导致混凝土在浇筑后不久产生裂缝;
3 )材料问题:水泥用量过大或水泥品质有问题、骨料含泥量过大等都会在混凝土浇注后产生不规则裂缝;
4 )环境因素:温度变化、湿度变化等环境因素也会导致混凝土产生收缩裂缝和温度裂缝。
4. 2.5. 3 防制措施:
1 )焊合法、 TIG 重熔法:热加固处治法,能够较好地去除疲劳裂纹,提高构造细节的剩余寿命;
2 )止裂孔法:一种常用的临时加固措施,实施便捷、费用低、适用范围广,但在长期使用中可能再次开裂;
3 )装配式加固法:一种冷加固处治法,对构造细节损伤较小,适用于多种类型的裂缝修复;
4 )裂缝切除复焊法:切除裂缝区域并进行重新焊接,适用于较大的裂缝修复,但施工复杂且成本较高。
4. 2 . 6 构件变形
4. 2 . 6 .1 表现特征:
4. 2 . 6 .2 原因分析:
1 )运输中不小心、安装工序不合理、吊点位置不当、临时支撑不足等原因;
2 )钢梁桥在使用过程中由于超载、碰撞、高温等导致变形;
3 )设计时对桥梁重量的精确计算不足,导致构件失稳;
4 )地基不够牢固,导致地基下沉,或者钢模板内模设置不牢固,混凝土振捣时出现偏移现象。
4. 2.6. 3 防制措施:
1 )人工矫正:通过手工敲打或碾压的方式来矫正变形,适用于小范围和轻微变形;
2 )机械矫正:使用压力机或液压机等设备进行矫正,适用于较大范围的变形;
3 )火焰矫正:通过加热和冷却的过程使钢材收缩,适用于焊接变形的矫正;
4 )加固或调换构件:在构件变形处增加新构件局部加固,或者割除构件已变形部分,嵌入新构件以恢复构件的正常工作能力,适用于变形较严重或无法通过冷热加工矫正的构件。
4. 2 . 7 结构变位
4. 2 . 7 .1 表现特征:
4. 2 . 7 .2 原因分析:
1 )设计上的缺陷 , 设计时存在不合理之处,例如结构构造处理不当,导致桥梁在早期运营时缺陷不明显,但随着时间推移,病害逐渐显现出来;
2 )受施工质量、施工技术、施工手段的限制和影响,存在一定的技术缺陷,随着运营时间的增加,病害也逐渐显露、发展;
3 )施工过程中存在的问题,如拉索护套损伤、涂装施工中的质量问题等,都会导致桥梁结构变位置病害。例如,斜拉索在运输、挂索、张拉等施工中会不可避免地受到损伤,加上活载的影响,导致材料疲劳、裂缝,破坏防护系统的整体性。
4. 2. 7 . 3 防制措施:
1 )更换损坏的部件、加固焊缝、调整和更换支座等。对于严重的结构变位,还需要进行全面的维修和加固工程,以恢复桥梁的原有结构和功能;
4. 3 梁式桥上部结构病害 - 支座
4. 3 .1 板式支座老化变质、开裂
4. 3 .1.1 表现特征:
4. 3 . 1 .2 原因分析:
1 )支座垫石的强度、平整度和标高未严格控制,以确保支座能够均匀受力。垫石混凝土强度不够、顶部不平整或者垫石与梁底支承楔块的位置、尺寸、标高的施工偏差超过规定,都会导致支座受力不均,进而引发老化变质和开裂;
2 )支座安装不合理也会导致支座老化变质和开裂。支座安装时,中心线需要与设计中心线重合,支座就位要准确。如果支座中心线与设计中心线不重合,或者支座就位不准确,会使支座处于不正确的受力状态,导致老化变质和开裂;
3 )支座检测和养护不及时,容易导致支座表面脏污、渗水等现象,加速支座老化,导致开裂;
4 )支座本身为不合格产品,极限抗压强度不够,承载力不足,或者在施工过程中支座破损,都会导致支座提前老化变质和开裂。
4. 3.1 .3 防制措施:
1 )选择质量可靠的产品进行支座更换,并确保安装过程中符合设计及规范要求,避免随意安装导致的偏压和变形;
2 )板式支座在使用过程中可能会出现剪切变形或压缩变形,位置也可能发生偏移。检查时,需要仔细观察支座是否有过大的变形和偏移,特别是各夹层钢板之间的橡胶层是否均匀外凸。如果发现变形或偏移超过规定范围,需要及时调整或更换支座。
4. 3 . 2 板式支座缺陷
4. 3 . 2 .1 表现特征:
4. 3 . 2 .2 原因分析:
1 )设计缺陷:支座设计时未能充分考虑实际使用中的各种工况,如车流量增加、超载等情况,导致支座设计荷载过低,无法满足实际需求。此外,支座的形式选定与布置错误,材料选定错误或施工未按照设计要求执行,也会导致支座在使用中出现问题;
2 )施工质量问题:施工过程中,支座垫石存在高差,导致支座受力不均;支座安装位置不准确,造成支座偏位;砂浆填充不可靠,导致支座固定不牢固等;
3 )支座材料质量不合格,如橡胶老化、金属支座防腐处理不当等,都会导致支座性能下降,容易出现开裂、变形等问题;
4 )检测和养护困难,导致支座积水、杂物堆积等问题未能及时处理,加速了支座的损坏。
4. 3.2 .3 防制措施:
1 )选择质量可靠的产品进行支座更换,并确保安装过程中符合设计及规范要求,避免随意安装导致的偏压和变形;
4. 3 . 3 板式支座位置串动、脱空或剪切超限
4. 3 . 3 .1 表现特征:
4. 3 . 3 .2 原因分析:
1 )支座安装位置不准确,如垫石标高不准、支座安装时未进行校核,导致支座偏压而产生不同变形 ,或支座安装过程中未严格按照规范操作,导致支座方向、位置不准而不能均匀受力 ;
2 )支座材料质量不佳,如橡胶支座老化、开裂,导致支座强度和稳定性下降;
3 )桥梁在使用过程中受到车辆荷载、温度变化、混凝土收缩徐变等因素的影响,导致支座出现不均匀沉降、偏移等问题。
4. 3.3 .3 防制措施:
1 )选择质量可靠的产品进行支座更换,并确保安装过程中符合设计及规范要求,避免随意安装导致的偏压和变形;
4. 3 . 4 盆式支座组件损坏
4. 3 . 4 .1 表现特征:
4. 3 . 4 .2 原因分析:
1 )设计时未能充分考虑车流量的增加和超载车辆的数量,导致支座设计荷载过低,无法满足实际使用需求,长期处于超载运行状态下,支座较早出现病害;
2 )施工时未能严格保证施工质量,导致支座垫石存在高差,支座受力不均;滑动面、滚动面夹杂尘埃、异物;螺母松动、脱落等问题都会影响支座的正常使用;
3 )支座座材料不佳、防腐防锈处理不良、铸件等材料质量不合格。
4. 3. 4 .3 防制措施:
1 )选择质量可靠的产品进行支座更换,并确保安装过程中符合设计及规范要求,避免随意安装导致的偏压和变形;
4. 3 . 5 聚四氟乙烯滑板磨损
4. 3 . 5 .1 表现特征:
4. 3 . 5 .2 原因分析:
1 )机械应力、不当的安装或外部冲击可能导致物理损伤,如裂纹、断裂或变形;
2 )化学物质会对其造成侵蚀,导致化学降解;
3 )设计和安装错误导致应力集中。
4. 3. 5 .3 防制措施:
1 )及时更换新的聚四氟乙烯滑板,确保桥梁支座的正常功能。
4. 3 . 6 盆式支座位移、转角超限
4. 3 . 6 .1 表现特征:
4. 3 . 6 .2 原因分析:
1 )支座的设计方案可能没有充分考虑实际使用中的各种工况,导致支座在实际使用中无法满足设计要求;
2 )在安装过程中,可能由于施工人员的疏忽或技术不到位,导致支座安装位置不准确,从而在使用中产生不必要的位移。
4. 3. 6 .3 防制措施:
1 )依据设计资料,保证上座板不锈钢滑动面与底盆耐磨层完全接触,增大上座板不锈钢滑面的尺寸。由于耐磨层受损,在更换上座板的同时,支座下盆也一同更换;
2 )针对支座转角超限的问题,需要检查支座的结构和安装情况。如果发现支座安装不平整或存在高差,需要进行调整。可以使用激光水平仪等工具测量支座四角的高差,确保支座安装平整。
4. 4 桥梁下部结构构件病害 - 桥墩
4.4.1 蜂窝、麻面
4. 4 .1.1 表现特征:
4. 4 . 1 .2 原因分析:
1 )施工不当。混凝土浇筑中缺乏应有的捣固,模板缝隙不严,水泥浆流失等;
2 )施工采用模板表面不光滑,模板湿润又不够,致使构件表面混凝土内的水分被吸去。
4. 4.1 .3 防制措施:
1 )一般可采用新鲜混凝土进行修补,用于修补的混凝土,要级配良好,并且特别注意保证具有良好的和易性,以减少捣实工作的困难。
4.4. 2 剥落、露筋
4. 4 . 2 .1 表现特征:
4. 4 . 2 .2 原因分析:
1 )施工引起:施工质量不好,如浇注时钢筋保护层垫块位移,钢筋紧贴模板,因保护层太溥,空气中氯离子入浸而引起的钢筋锈蚀与砼剥落;
2 )车载作用:由于砼裹力不足在长期车辆重复作用下产生剥落,然后与空气中化学物质作用,由此很容易导致梁片的大面积剥落进而造成钢筋锈蚀与梁底剥落的恶性循环;
3 )外力冲撞:车辆刮伤或者外力撞击造成混凝土剥落露筋。
4. 4.2 .3 防制措施:
1 )为了避免造成钢筋锈蚀膨胀与混凝土剥落的恶性循环,建议将剥落、露筋的地方与空气隔绝,建议采用环氧砂浆或者环氧树脂修补表面。补修时先去掉表层污垢,用铅锤凿开至 30mm 深度,然后将环氧砂浆涂至凿开处。
2 )一般可采用新鲜混凝土进行修补,用于修补的混凝土,要级配良好,并且特别注意保证具有良好的和易性,以减少捣实工作的困难。混凝土的修补可以采用直接浇筑、喷射和压浆几种方法。
3 )设置超高限制牌和超高限制架。同时采用新鲜混凝土进行修补,用于修补的混凝土,要级配良好,并且特别注意保证具有良好的和易性,以减少捣实工作的困难。混凝土的修补可以采用直接浇筑、喷射和压浆几种方法。
4.4. 3 空洞、孔洞
4. 4 . 3 .1 表现特征:
4. 4 . 3 .2 原因分析:
1 )在浇筑混凝土时震动不充分,灰浆无法充分填满模板和钢筋之间的空隙,导致空洞的形成;
2 )模板接缝处不严密,拼缝处漏浆;
3 )骨料过大、灰浆过稠等问题会导致混凝土流动性差,无法充分填充模板和钢筋之间的空隙,从而形成空洞;
4. 4 . 3 . 3 防制措施:
1 )凿除孔洞周围的松散混凝土,然后用高压水冲洗干净。随后,立模并用高一强度等级的高度砂浆仔细浇筑捣固。
4.4. 4 钢筋锈蚀
4. 4.4 .1 表现特征:
4. 4.4 .2 原因分析:
1 )混凝土的密实度不足或抗渗性能差时,二氧化碳会侵入钢筋表面,导致混凝土碳化, pH 值下降,破坏钢筋的钝化膜,从而发生锈蚀;
2 )氯离子破坏钢筋表面的钝化膜,导致钢筋锈蚀,并且降低混凝土与钢筋之间的握裹力,影响结构的稳定性;
3 )湿度大的环境会加速钢筋的锈蚀过程,空气中的水分和氧气会与钢筋发生反应,导致锈蚀。
4. 4.4.3 防制措施:
1 )使用钢丝刷、砂轮机等工具清除钢筋表面的锈迹和附着物,露出新鲜的金属表面,注意不要损伤钢筋本身;
2 )检查锈蚀是否深入钢筋内部或影响相邻钢筋,必要时由专业工程师评估是否需要更换受损钢筋;
3 )清洁后的钢筋表面应立即进行防腐处理,如涂刷专用的防锈漆或使用电化学保护系统;
4 )移除损坏的混凝土,使用与原混凝土匹配的砂浆或混凝土进行填补,确保密实无空洞;
5 )定期检查和维护,特别是在雨季和潮湿季节,及时发现并处理。
4. 4.5 混凝土碳化、腐蚀
4. 4.5 .1 表现特征:
4. 4.5 .2 原因分析:
1 )混凝土中水泥的质量、配料比、强度等因素会直接影响碳化的程度。水泥质量差、配料不当会导致混凝土孔结构不均匀,从而加速碳化的发生;
2 )二氧化碳的浓度、湿度、温度等环境因素都会对混凝土的碳化产生影响,湿度高、温度适宜的环境会加速混凝土中二氧化碳的溶解和渗透,导致碳化加剧;
3 )外部雨水、酸雨、大气污染物等也是加速混凝土碳化的因素,雨水中的酸性物质会与二氧化碳发生反应,使得碳化的速度加快。
4. 4.5 . 3 防制措施:
1 )加强混凝土结构的防水性能,减缓二氧化碳在混凝土中的渗透,可以采用防水层、防渗剂等材料进行处理;
2 )提高混凝土表面的碱性 : 通过涂覆碱性物质 ( 如含氢氧化钙的涂料 ) 来提高混凝土表面的碱性,延缓碳化的发生;
3 )刷涂表面增强剂,均匀涂抹,避免漏涂、流挂等现象。
4. 4.6 磨损
4. 4.6 .1 表现特征:
4. 4 . 6 .2 原因分析:
1 )水流冲蚀:不同形状的桥墩在水流中的冲蚀磨损分布和机理有所不同。例如,圆形桥墩迎水面两侧壁面冲蚀磨损最严重,而正方形桥墩迎水面与两侧面相交的棱线处磨损最严重。此外,水流中的砂粒等硬质颗粒对桥墩的切削作用也会导致磨损;
2 )物理和化学侵蚀:在寒冷地区,桥梁混凝土病害的一个常见原因是使用除冰盐。融雪剂溶液从混凝土表面裂缝或气孔渗入,对混凝土产生化学侵蚀,导致钢筋腐蚀,影响结构安全。此外,扫雪除冰设备的物理破坏也会对桥墩造成损害;
3 )环境因素:环境污染和冰冻等自然环境因素也会对桥墩造成磨损。例如,冻害会导致钢筋混凝土结构的耐久性下降。
4. 4 . 6 . 3 防制措施:
1 )加固桥墩钢筋混凝土:增加钢筋的数量和强度,增加混凝土的质量,以提高桥墩的抗冲击能力。此外,可以在桥墩周围披挂石块等重物,以提供缓冲和防护;
2 )清理桥墩周围的岩石、石头等杂物,减少外力冲击。在桥墩周围建造沙袋、石袋等维护设施,植树造林提高土地稳定性,减少洪涝灾害对桥墩的影响;
3 )使用纤维增强聚合物砂浆或高性能混凝土修复材料进行修补。
4. 4.7 圬工砌体缺陷
4. 4.7 .1 表现特征:
4. 4 . 7 .2 原因分析:
1 )材料质量差、施工不当、地基不均匀沉降等;
2 )防水措施不到位、施工缝处理不当;
3 )砂浆强度低、粘接力差、砌块表面处理不当等。
4. 4 . 7 . 3 防制措施:
1 )对于宽度较小的裂缝,可采用表面涂抹水泥砂浆、环氧砂浆等材料进行修补,以封闭裂缝,防止水分渗入和裂缝进一步发展;
2 )对于较深、较宽的裂缝,可采用压力灌浆的方法进行处理。将水泥浆、环氧浆液等灌浆材料通过压力注入裂缝中,填充裂缝,增强砌体的整体性和强度;
3 )对于裂缝严重、影响砌体结构安全的部位,可将裂缝部位的砌体拆除,重新砌筑,确保砌体的质量和结构安全。
4. 4. 8 位移
4. 4. 8 .1 表现特征:
4. 4 . 8 .2 原因分析:
1 )支座问题:支座作为传力构件,其病害通常表现为安装不平和失效。这些问题会导致桥墩发生偏移;
2 )支座问题:支座作为传力构件,其病害通常表现为安装不平和失效。这些问题会导致桥墩发生偏移;
3 )活载影响:车辆荷载会对桥墩产生水平位移,尤其是在设计参数不一致的情况下,活载对桥墩偏移的影响更为显著。
4. 4. 8 . 3 防制措施:
1 )对于支座安装不平和失效的问题,可以通过更换和调整支座来解决;
2 )对于因纵坡和活载导致的偏移,可以通过结构加固来提高桥墩的稳定性;
3 )对于因堆载导致的偏移,可以通过移除或调整堆载来解决问题。
4. 4. 9 裂缝
4. 4. 9 .1 表现特征:
4. 4 . 9 .2 原因分析:
1 )基础不够坚固,墩腰、支座等基础设施可能出现问题,促使桥梁墩台出现裂缝;
2 )桥梁墩台的施工中,使用了一些不稳定或低质量的材料,这将会促使产生裂缝;
3 )温度变化产生一些压力,这些压力可能会超出结构的承受能力,造成一些损坏和裂缝。
4. 4. 9 . 3 防制措施:
1 )增加结构,以帮助分散和减轻压力支撑,提高结构的稳定性和安全性;
2 )将钢板粘合到梁或体上,以增加墩台的强度,减小墩台裂缝的范围和深度,提高桥梁的稳定性;
3 )混凝土涂覆在墩身的表面,并在表面形成一个钢筋网格,以增加台的支撑能力和拒抗力,并在裂缝中加入修补剂料填补裂缝并增加墩台的承载能力。
4. 5 桥梁下部结构构件病害 - 桥台
4. 5 .1 剥落
4. 5 .1.1 表现特征:
4. 5 . 1 .2 原因分析:
1 )桥台表面混凝土在干湿、冷热循环作用下发生胀缩现象,导致表层混凝土剥落;
2 )施工过程中的质量问题,如混凝土搅拌时间过长、运输时间过长、模板固定不牢固等,会导致混凝土结构出现问题,进而引发剥落;
3 )水泥质量和品质问题、骨料含泥量过大、碱骨料或风化骨料等会影响混凝土的耐久性,从而导致剥落。
4. 5.1 .3 防制措施:
1 )首先,使用工具将已剥落的混凝土碎块全部清除。尽量形成规则形状,方便后续修补,对于松动但尚未剥落的混凝土部分,也应该予以清除。
2 )采用高压水枪或空气压缩机等设备,清除剥落区域内的灰尘、碎屑和其他杂质。
3 )选用水泥砂浆、环氧砂浆或喷射混凝土进行修补,按不同材料养生要求进行养护。
4. 5 . 2 空洞、孔洞
4. 5 . 2 .1 表现特征:
4. 5.2. 2 原因分析:
1 )在浇筑混凝土时震动不充分,灰浆无法充分填满模板和钢筋之间的空隙,导致空洞的形成;
2 )模板接缝处不严密,拼缝处漏浆;
3 )骨料过大、灰浆过稠等问题会导致混凝土流动性差,无法充分填充模板和钢筋之间的空隙,从而形成空洞;
4. 5 . 2 . 3 防制措施:
1 )凿除孔洞周围的松散混凝土,然后用高压水冲洗干净。随后,立模并用高一强度等级的高度砂浆仔细浇筑捣固。
4. 5 . 3 磨损
4. 5 . 3 .1 表现特征:
4. 5 . 3 .2 原因分析:
1 )对于位于水中的桥台,水流速度、水流中的泥沙含量等因素会导致桥台混凝土表面受到冲刷磨损;
2 )桥台作为桥梁与道路的连接部分,承受着车辆的制动、启动和行驶过程中的冲击和振动;
3 )温度变化引起的混凝土热胀冷缩,会使混凝土表面产生微裂缝,微裂缝会使混凝土的耐磨性下降,在外界因素作用下更容易发生磨损。
4. 5.3 .3 防制措施:
1 )磨损较轻时,可采用表面修补的方法。对磨损区域进行清理,去除表面的松散颗粒和污垢,后使用水泥砂浆或环氧砂浆进行修补。
2 )如果磨损是由于水流冲刷或化学侵蚀等原因引起的,可以在修补后的表面设置防护层,如橡胶板、钢板或纤维增强复合材料( FRP )。
3 )磨损严重,影响到桥台的结构安全时,需要进行结构加固。可以采用增大截面加固法,在桥台磨损的部位浇筑一层新的混凝土,增大桥台的截面尺寸,提高其承载能力。
4. 5.4 混凝土碳化、腐蚀
4. 5.4. 1 表现特征:
4. 5.4 .2 原因分析:
1 )混凝土中水泥的质量、配料比、强度等因素会直接影响碳化的程度。水泥质量差、配料不当会导致混凝土孔结构不均匀,从而加速碳化的发生;
2 )二氧化碳的浓度、湿度、温度等环境因素都会对混凝土的碳化产生影响,湿度高、温度适宜的环境会加速混凝土中二氧化碳的溶解和渗透,导致碳化加剧;
3 )外部雨水、酸雨、大气污染物等也是加速混凝土碳化的因素,雨水中的酸性物质会与二氧化碳发生反应,使得碳化的速度加快。
4. 5.4 . 3 防制措施:
1 )加强混凝土结构的防水性能,减缓二氧化碳在混凝土中的渗透,可以采用防水层、防渗剂等材料进行处理;
2 )提高混凝土表面的碱性 : 通过涂覆碱性物质 ( 如含氢氧化钙的涂料 ) 来提高混凝土表面的碱性,延缓碳化的发生;
3 )刷涂表面增强剂,均匀涂抹,避免漏涂、流挂等现象。
4. 5.5 圬工砌体缺陷
4. 5.5 .1 表现特征:
4. 5.5 .2 原因分析:
1 )材料质量差、施工不当、地基不均匀沉降等;
2 )防水措施不到位、施工缝处理不当;
3 )砂浆强度低、粘接力差、砌块表面处理不当等。
4. 5.5 . 3 防制措施:
1 )对于宽度较小的裂缝,可采用表面涂抹水泥砂浆、环氧砂浆等材料进行修补,以封闭裂缝,防止水分渗入和裂缝进一步发展;
2 )对于较深、较宽的裂缝,可采用压力灌浆的方法进行处理。将水泥浆、环氧浆液等灌浆材料通过压力注入裂缝中,填充裂缝,增强砌体的整体性和强度;
3 )对于裂缝严重、影响砌体结构安全的部位,可将裂缝部位的砌体拆除,重新砌筑,确保砌体的质量和结构安全。
4. 5.6 桥头跳车
4. 5.6 .1 表现特征:
4. 5.6 .2 原因分析:
1 )地基沉降差异:桥头路堤填土较高,地基在车辆荷载和填土自重作用下,需较长时间才能完成固结沉降,导致桥头与路堤间产生较大沉降差,形成错台;
2 )填料及压实问题:台背填料若选择不当,如采用高液限黏土等不易压实的材料,或填料压实度不足,在车辆荷载和自然因素作用下,填料易压缩变形,导致桥头沉降;
3 )施工质量问题:台背填土施工时,若分层厚度过大、压实机械选择不当、碾压遍数不够等,使填土压实度达不到设计要求,造成填土后期沉降过大,或是伸缩缝施工质量差,如安装不平整、填缝材料老化等,也会导致桥头跳车。
4. 5.6 . 3 防制措施:
1 )在台背路基顶面与桥台之间设置混凝土搭板,当路基发生沉降时,搭板可随着路基一起渐变沉降,形成一个缓坡,从而有效缓解车辆通过时的跳跃感。
2 )对于桥头路面出现的不平整、坑洼等病害,可采用铣刨机将原路面铣刨一定厚度,然后重新铺筑沥青混凝土或水泥混凝土路面,调整路面坡度和高差,使桥头路面与桥梁桥面平顺衔接;
3 )对损坏的桥梁伸缩缝进行修复或更换,填缝材料填充密实。
4. 5.7 台背排水不畅
4. 5.7 .1 表现特征:
4. 5.7 .2 原因分析:
1 )桥台泄水孔数量、孔径及位置设计不合理,无法满足排水需求;排水管道坡度不足、连接不畅,导致水流速度缓慢,易堵塞;
2 )泄水孔在施工中被堵塞或损坏、台背填土压实度不均匀,存在孔隙和空洞,使水分积聚难以排出;
3 )泄水孔过滤材料如土工布等老化、破损,失去过滤效果,致使泥沙等杂质堵塞排水通道。
4. 5.7 . 3 防制措施:
1 )根据桥台规模、台背填土高度和当地降水情况等,合理增加泄水孔数量、增大孔径,优化其位置分布。设计合理的排水系统,包括排水坡度、连接方式等,可增设排水盲沟、渗水管等辅助排水设施。
2 )定期检查和更换老化、损坏的泄水孔过滤材料和排水管道;对于损坏的泄水孔及时修复或重新钻孔设置,破裂、变形的排水管道进行更换或修。
4. 5.8 位移
4. 5.8 .1 表现特征:
4. 5.8 .2 原因分析:
1 )软土地基在桥台及上部结构自重和外荷载作用下,软土层易发生塑性流动和固结沉降,从而导致桥台产生位移;
2 )台背填土施工时,填土材料选择不当、压实度不够,使桥台发生位移 , 并且如果先做桥台后进行台背填土,填土过程中也容易使轻型桥台被推坏;
3 )桥台基础的尺寸、埋深等设计参数若不合理,无法满足实际受力要求,会导致桥台在使用过程中出现位移 ;
4 )地震荷载、车辆超载等外部荷载超过桥台的设计承载能力时,会使桥台产生瞬时或长期的位移。
4. 5.8 . 3 防制措施:
1 )桩基础加固:增加钻孔灌注桩、静压桩等,以提高基础的承载能力和稳定性,减小桥台的位移;
2 )挖除重填:可将台背填土部分或全部挖除,然后选用合适的填料,如透水性好的砂砾石、碎石土等,按照分层填筑、分层压实的要求重新进行填土施工,确保填土的压实度符合设计要求,减少填土对桥台的侧向压力;
3 )压力注浆:对台背填土进行压力注浆,通过向填土中注入水泥浆或其他化学浆液,填充填土中的孔隙,提高填土的密实度和强度,增强填土对桥台的支撑作用,限制桥台的位移。
4. 5.9 裂缝
4. 5.9 .1 表现特征:
4. 5.9 .2 原因分析:
1 ) 车辆在桥上行驶时产生的动荷载通过桥面板传递到桥台。特别是超重车辆频繁通过,会使桥台承受的水平力和竖向力大幅增加 ;
2 ) 台背填土压实度不足,在填土自重和车辆荷载作用下,填土会产生侧向变形,对桥台施加较大的侧向土压力,引发桥台裂缝 ;
3 ) 外界环境因素影响,如温度变化、干湿循环、化学侵蚀等 。
4. 5.9 . 3 防制措施:
1 )对于宽度较细(小于 0.2mm )的桥台裂缝,可采用表面涂抹水泥砂浆或环氧砂浆的方法进行治理;
2 )当裂缝宽度稍大( 0.2-0.5mm )时,可使用表面贴补的方式 , 选择合适的材料,如碳纤维布、玻璃纤维布或钢板等;
3 ) 对于较深、较宽(大于 0.5mm )的裂缝,采用水泥灌浆方法 。
4. 6 桥梁下部结构构件病害 - 基础
4. 6 .1 冲刷掏空
4. 6 .1.1 表现特征:
4. 6 . 1 .2 原因分析:
1 ) 河流的流速和流量是导致桥梁基础冲刷掏空的关键因素,此外水流的紊动会在桥梁基础周围形成漩涡,漩涡产生的负压和剪切力会加剧对河床的冲刷;
2 ) 河床若是主要由松散的砂土、粉土等组成,或是河床存在软弱夹层或不均匀地层,在水流冲刷过程中,容易被掏空 ;
3 )水泥质量和品质问题、骨料含泥量过大、碱骨料或风化骨料等会影响混凝土的耐久性,从而导致剥落。
4. 6 .1 .3 防制措施:
1 ) 去除松散的泥沙和杂物后重新浇筑混凝土;
2 ) 在原有基础周围增加桩基础,如钻孔灌注桩,也可以考虑通过浇筑混凝土等方式增加基础底部的面积。
3 ) 进行回填补强,如抛石回填、沙袋回填等 。
4. 6 . 2 剥落、露筋
4. 6 . 2 .1 表现特征:
4. 6 . 2 .2 原因分析:
1 ) 桥梁基础处于干湿交替且温度变化频繁的环境时,混凝土中的水分会在冻融循环作用下产生破坏 ;
2 ) 混凝土原材料质量不佳、钢筋布置不合理、钢筋保护层厚度不足、施工工艺不当 ;
3 )外力冲撞:车辆刮伤或者外力撞击造成混凝土剥落露筋。
4. 6 .2 .3 防制措施:
1 ) 涂抹修复材料,如环氧砂浆或聚合物水泥砂浆,对于露筋部位,首先要进行清理和除锈,确保钢筋表面无铁锈、油污等杂质,对于剥落的混凝土碎块,要将其彻底清理,露出坚实的混凝土表面;
2 ) 如果剥落、露筋导致桥梁基础的承载能力明显下降,可采用增大截面加固的方法,在基础的外侧或内侧浇筑一层新的混凝土,同时配置适量的钢筋;
3 ) 在修复后的桥梁基础表面涂刷防护涂层,如环氧树脂漆、聚氨酯漆等 。
4 . 6 . 3 冲蚀
4. 6 . 3 .1 表现特征:
4. 6 . 3 .2 原因分析:
1 ) 河流的流速和流量是导致桥梁基础冲刷掏空的关键因素,此外水流的紊动会在桥梁基础周围形成漩涡,漩涡产生的负压和剪切力会加剧对河床的冲刷;
2 ) 河床若是主要由松散的砂土、粉土等组成,或是河床存在软弱夹层或不均匀地层,在水流冲刷过程中,容易被掏空 ;
3 )水泥质量和品质问题、骨料含泥量过大、碱骨料或风化骨料等会影响混凝土的耐久性,从而导致剥落。
4. 6 . 3 .3 防制措施:
1 ) 去除松散的泥沙和杂物后重新浇筑混凝土;
2 ) 在原有基础周围增加桩基础,如钻孔灌注桩,也可以考虑通过浇筑混凝土等方式增加基础底部的面积。
3 ) 在基础附近种植水生植物,如芦苇、菖蒲等水生植物,其根系可以固定河床泥沙,增加泥沙的抗冲蚀能力。同时,植物的枝叶可以减缓水流速度,降低水流的冲蚀能力 。
4. 6 . 4 沉降
4. 6 . 4 .1 表现特征:
4. 6 . 4 .2 原因分析:
1 ) 桥梁基础建于软土地基上时,在自身重力和上部结构荷载的作用下,软土会产生较大的固结沉降。或是基础下的地层分布不均匀,导致基础产生不均匀沉降 ;
2 ) 桥梁上部结构和基础自重以及车辆荷载与活载导致的长期荷载沉降;
3 ) 基础施工质量不好、基础周围的填土压实度不够导致基础发生位移和沉降 。
4. 6 . 4 .3 防制措施:
1 ) 对于软土地基引起的沉降,可采用加固方法,如深层搅拌桩技术、排水固结法等,也可以考虑将软弱土挖除,换填强度较高、压缩性较低的材料;
2 ) 现有基础的承载能力不足导致沉降时,可以在基础周围增加桩基础,或是扩大基础底面积;
4. 6 . 5 滑移和倾斜
4. 6 . 5 .1 表现特征:
4. 6 . 5 .2 原因分析:
1 ) 桥梁基础建于软土地基上时,在自身重力和上部结构荷载的作用下,软土会产生较大的固结沉降。或是基础下的地层分布不均匀,导致基础产生不均匀沉降 ;
2 ) 桥梁上部结构和基础自重以及车辆荷载与活载导致的长期荷载沉降;
3 ) 基础施工质量不好、基础周围的填土压实度不够导致基础发生位移和沉降 。
4. 6 . 5 .3 防制措施:
1 ) 对于软土地基,可以使用化学加固法提高地基的抗剪强度和承载能力,减少基础滑移和倾斜的可能性。或增加抗滑桩,抵抗基础的滑移;
2 ) 对于倾斜程度较小的基础,可采用千斤顶等设备进行扶正和复位。也可以通过增大基础底面积、加厚基础等方式来增强基础的稳定性;
3 )根据基础的滑移和倾斜情况,对桥梁支座进行调整,同时检查支座是否有损坏,如有损坏应及时更换。如果梁体出现裂缝或变形,可采用粘贴碳纤维布、钢板等方法增强梁体的抗弯和抗剪能力。对于裂缝,采用灌浆法,防止裂缝进一步扩展,确保梁体的结构安全。
4. 6.6 裂缝
4. 6.6 .1 表现特征:
4. 6.6 .2 原因分析:
1 ) 设计或施工过程中对基础的承载能力估计不足,拉应力超过混凝土或其他基础材料的抗拉强度时,就会出现裂缝;
2 )频繁的车辆荷载,特别是超重车辆的通行,致使基础就会出现疲劳裂缝;
3 ) 外界环境因素影响,如温度变化、干湿循环、化学侵蚀等;
4 )混凝土材料不佳和施工因素造成的裂缝。
4. 6.6 . 3 防制措施:
1 )对于宽度较细(小于 0.2mm )的桥台裂缝,可采用表面涂抹水泥砂浆或环氧砂浆的方法进行治理 , 当裂缝宽度稍大( 0.2-0.5mm )时,可使用表面贴补的方式 , 选择合适的材料,如碳纤维布、玻璃纤维布或钢板等 ,对于较深、较宽(大于 0.5mm )的裂缝,采用水泥灌浆方法;
2 )桥梁基础裂缝是由于承载能力不足导致的,可以考虑增大截面加固,在基础的外侧或内侧增加一定厚度的混凝土层,同时配置适量的钢筋。对于一些由于受拉导致裂缝的桥梁基础,采用预应力加固,通过在基础的受拉部位施加预应力,如设置预应力拉杆或预应力筋,可以抵消部分荷载产生的拉应力。
4 . 7 桥梁下部结构构件病害 - 翼墙、耳墙
4. 7 .1 裂缝
4. 7 .1.1 表现特征:
4. 7 . 1 .2 原因分析:
1 ) 翼墙和耳墙主要承受来自台背填土等压力,压力超出设计值而产生裂缝,车辆行驶产生的振动和冲击力会通过桥台传递到翼墙和耳墙,频繁的车辆荷载可能引起墙体的疲劳裂缝;
2 ) 温度的变化会引起墙体材料的热胀冷缩,由于翼墙和耳墙通常与桥台主体结构相连,不同部位的热膨胀系数可能不同,在温度变化时,这种差异会导致墙体内部产生应力而产生温度裂缝;
3 ) 材料自身 质量问题 以及施工工艺不当 。
4. 7 .1 .3 防制措施:
1 )对于宽度较 小 的裂缝,可采用表面涂抹水泥砂浆或环氧砂浆的方法进行治理 ,或 使用表面贴补的方式 , 如碳纤维布、玻璃纤维布或钢板等 ,对于较深、较宽的裂缝,采用水泥灌浆方法;
2 )桥梁基础裂缝是由于承载能力不足导致的,可以考虑增大截面加固,在基础的外侧或内侧增加一定厚度的混凝土层,同时配置适量的钢筋。对于一些由于受拉导致裂缝的桥梁基础,采用预应力加固,通过在基础的受拉部位施加预应力,如设置预应力拉杆或预应力筋,可以抵消部分荷载产生的拉应力。
4 . 8 桥梁系构件病害 - 伸缩缝装置
4. 8 .1 凹凸不平
4. 8 .1.1 表现特征:
4. 8 . 1 .2 原因分析:
1 ) 设计阶段对没有充分考虑温度变化范围、混凝土收缩徐变、车辆荷载等因素对伸缩量的影响,使得伸缩缝在实际使用过程中无法适应桥梁的变形;
2 ) 伸缩缝的结构形式设计不合理,采用的伸缩缝构造不能有效地分散车辆荷载,使得局部应力过大,造成伸缩缝部件的损坏和变形,进而出现凹凸不平;
3 ) 材料质量差或材料不匹配、车辆荷载及环境影响;
4 )安装精度不够、伸缩缝两侧的混凝土浇筑施工中振捣不密实、混凝土收缩不均匀,导致伸缩缝变形。
4. 8 .1 .3 防制措施:
1 ) 重新调整高程和位置、局部修复和更换部件;
2 )定期清理和检查,及时清除伸缩缝内的杂物和积水并做好防水和防腐工作。
4. 8 . 2 锚固区缺陷
4. 8 . 2 .1 表现特征:
4. 8 . 2 .2 原因分析:
1 ) 锚固长度不足或锚固构造不合理;
2 ) 锚固钢筋的强度、韧性等性能不符合要求、混凝土质量不佳;
3 )钢筋锚固施工不当、混凝土浇筑和振捣问题以及养护不当;
4 )温度变化和车辆荷载和振动影响。
4. 8 . 2 .3 防制措施:
1 ) 对于松动或拔出的锚固钢筋,如果拔出距离较小,可以将钢筋清理干净后,采用高强度的粘结剂(如环氧树脂粘结剂)重新将钢筋锚固在混凝土中。如果拔出距离较大,需要重新钻孔,插入新的锚固钢筋,并确保锚固长度符合要求。
2 )锚固区混凝土的裂缝,可以采用表面涂抹水泥砂浆或环氧砂浆、灌浆法等方法,填充裂缝,增强混凝土的整体性。对于剥落和破损的混凝土部分,可采用比原混凝土强度等级高一级的混凝土或聚合物水泥砂浆进行修补;
4. 8 . 3 破损
4. 8 . 3 .1 表现特征:
4. 8 . 3 .2 原因分析:
1 ) 伸缩量考虑不周全、设计不合理;
2 ) 橡胶止水带、型钢、密封胶等材料质量不符合标准,材料不兼容;
3 )安装精度不够、混凝土施工质量差;
4 )温度变化和车辆荷载和振动影响。
4. 8 . 3 .3 防制措施:
1 ) 对于轻度变形的型钢,可以采用机械矫正的方法恢复,如果有局部凹陷,可以使用填充材料(如环氧砂浆)进行填补修复,对于断裂的型钢,需要将损坏部分切割掉,然后采用焊接或拼接的方式更换新的型钢段。对于老化、开裂较轻的橡胶止水带,可以采用专用的橡胶修补胶进行修补。如果止水带磨损严重,需要更换新的止水带;
2 )当伸缩缝破损严重,局部修复无法恢复其正常功能时,需要对伸缩缝进行整体更换。
4 . 9 桥梁系构件病害 - 防排水系统
4. 9 .1 排水不畅
4. 9 .1.1 表现特征:
4. 9 . 1 .2 原因分析:
1 ) 排水系统设计不合理、排水口位置和形式不当、缺乏防水和排水细节设计;
2 ) 排水设施施工质量差、桥梁防水层施工不当、建筑垃圾堵塞排水通道;
3 ) 桥梁在使用过程中,树叶、垃圾、泥沙等杂物堆积在排水口和排水管道周围或长期的自然环境因素,如暴雨冲刷、洪水浸泡、冻融循环等损坏排水设施。
4. 9 .1 .3 防制措施:
1 ) 清理排水通道;
2 )排水管道维修、排水口改造以提高排水效率,在排水不畅较为严重的区域,可增加排水设施。
4. 9 . 2 泄水管、引水槽缺陷
4. 9 . 2 .1 表现特征:
4. 9 . 2 .2 原因分析:
1 ) 没有充分考虑杂物进入排水系统的可能性,缺乏有效的防堵塞装置或措施;
2 ) 排水口间距过大、管径过小或排水坡度不足等设计参数问题;
3 ) 桥面在使用过程中杂物在排水口和管道入口处堆积,以及暴雨带来大量泥沙流入排水系统后沉积,造成堵塞。
4. 9 . 2 .3 防制措施:
1 ) 定期安排人员对排水口进行检查和清理,确保排水口畅通,并在排水口安装防护装置;
2 )对于堵塞的排水管道,使用专业的管道疏通工具将杂物冲走,对于排水管道破裂、连接处松动等损坏情况,及时进行修复。