文档介绍：桥梁耐久性探析
【摘要】:混凝土结构桥梁是目前在我国公路和市政建设中应用最为广泛的桥梁。随着城乡建设的不断发展,城市桥梁和公路桥梁的负荷越来越重,造成混凝土结构桥梁的不同程度的损坏;在设计和施工过程中不注重细部结构的设计也是造,在结构设计中会通过增厚铺装厚度和加强铺装钢筋来解决这一问题,同时,还增强了铺装受力性能。
2、桥面防水层设计桥面铺装与主梁之间的防水层是防止桥面水渗入主梁的第二道防线。在很多设计中仅仅单一采用防水混凝土进行防水。防水混凝土属于刚性防水层,一旦开裂后防水性能就会下降很多。有关专家建议采用防水混凝土与防水层相结合的双重防水型式,可以有效阻断桥面裂隙渗下的水,此外,加强上层沥青混凝土与下层钢筋混凝土的结合也可以达到防水的效果。
3、桥梁伸缩缝设计
随着交通量的不断增加和汽车载重量的增大,桥梁伸缩缝直接接受车轮荷载的反复冲击作用,而且临时表露在大自然中,所处环境比较恶劣,因材料的磨损和疲劳,以及混凝土面板或梁的结合强度不够,桥梁结构最易遭到破坏而又较难修复的部位。
在设计桥梁伸缩缝时,造成伸缩缝的破坏过早,无非是以下方面的原因:(1)设计不合理、考虑不全面均会造成桥梁伸缩缝早期损坏。有些桥梁结构,桥面板端部刚度不足,当桥面板受到汽车荷载作用时,因翼板较薄,横向联系较弱,导致桥面板反复变形过大;(2)伸缩量计算不准确,有的设计工程师在伸缩缝设计过程中只注重计算桥梁的伸缩量,导致伸缩量计算不准确,没有考虑到伸缩装置装置时的实际温度对伸缩装置的影响,伸缩装置自身无法或很难调整初始位移量,造成选型不当,选用了过小的伸缩间距,导致伸缩装置破损;(3)设计方面对施工的实际情况考虑不足,没有严格规定伸缩装置两侧的后浇混凝土和铺装层材料的选择、配合比、密实度和强度,发生不同水平的破坏,致使伸缩装置营运质量下降。
三、桥梁防水设计
桥梁破坏的模式主要有盐结晶胀裂模式、水冻融破坏模式、盐冻破坏模式、钢筋锈蚀破坏模式、碱-骨料反应破坏模式等等,而最基本的桥梁防水的失效或根本没有防水措施,是所有病害发生的主要诱因。由于水泥混凝土收缩裂缝及工作缝的存在,水会从这些缝隙中渗入到梁板表面,以致沿梁板表面的缝隙进入梁板中,腐蚀梁板的混凝土和钢筋,将对桥梁的使用寿命造成极大的威胁。桥梁防水系统的设计,就是设法将水与混凝土隔离,使水不能进入混凝土本体,尤其不能进入裂缝中去。系统包括以下几方面。
1、使用防水混凝土
在混凝土经常接触水的部位都应该使用防水混凝土,保证本身的密实性和防腐蚀的性能。尤其是桥面和下部结构水位浮动的部位。在混凝土中加入粉煤灰或超细粉等可以减少水泥带入的碱量,加太钢纤维深丙烯纤维可以对膨胀、开裂起到阻裂作用,并具有很好的抗渗能力,达到自防水的基本要求。
2、桥面防水涂层
无论桥面混凝土施工质量如何好,都不能保证桥面完全不开裂。所以,在桥面水泥混凝土铺装层上面应给设置防水层。防水层不但要求自身具有防水作用,而且要求其与水泥混凝土和沥青混凝土都有很好的亲和性,附着力好,能够与水泥、沥青混和料牢固地粘结。否则就成为一个层问抗剪力很低的夹层,不但不能起到防水的作用,而且还将导致桥面沥青混凝土出现拥包、滑移等现象,直至松散、破坏。