時(shí)間:2022-01-28 03:39:48
序論:好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程,我們?yōu)槟扑]一篇高速鐵路混凝土橋梁探討范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來(lái)更深刻的閱讀感受。
1引言
由于國(guó)家經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,鐵路工程建設(shè)規(guī)模和速度也在不斷的擴(kuò)大,鐵路橋梁是高速鐵路工程的重要組成部分,多樣化橋梁結(jié)構(gòu)逐步呈現(xiàn)在鐵路橋梁中。高速鐵路在投入運(yùn)營(yíng)之后,由于受設(shè)計(jì)、施工、載荷等多種條件影響,造成鐵路橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)生變化及不同程度的問(wèn)題,所以本文針對(duì)鐵路橋梁結(jié)構(gòu)的典型病害展開(kāi)具體分析探討,并提出有效的防治對(duì)策,從而確保橋梁結(jié)構(gòu)的正常使用和安全運(yùn)行。
2.1橋梁結(jié)構(gòu)性裂痕
橋梁結(jié)構(gòu)性裂痕一是縱向貫穿于鐵路橋梁混凝土的深層裂痕,出現(xiàn)在鐵路雙線(xiàn)或梁體側(cè)面,甚至貫穿整個(gè)墩身。二是混凝土表面的裂痕,深度淺、長(zhǎng)度不一,形狀不規(guī)則,開(kāi)裂后容易滲入積雪雨水,從而產(chǎn)生凍融膨脹應(yīng)力,造成橋梁開(kāi)裂發(fā)生脫落現(xiàn)象。三是梁腹板斜裂痕,出現(xiàn)在梁體的腹板中,這種裂痕可以使預(yù)應(yīng)力混凝土的承載能力大大降低。產(chǎn)生這些裂痕的直接原因是負(fù)荷載重列車(chē),使得結(jié)構(gòu)承載力不夠以及不合理的建筑構(gòu)造引起的,還有就是地基基礎(chǔ)不均勻沉降導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加力超出混凝土橋梁結(jié)構(gòu)抗拉強(qiáng)度而出現(xiàn)裂痕[1]。
2.2橋梁鋼筋的腐蝕病害
高速鐵路混凝土結(jié)構(gòu)主要依附于鋼筋承受能力,鋼筋橫截面較小,特別是預(yù)應(yīng)力鋼絲束,截面面積十分小,如果橋梁鋼筋發(fā)生腐蝕現(xiàn)象,預(yù)應(yīng)力鋼束則極易被損壞,銹蝕嚴(yán)重就會(huì)降低鋼筋結(jié)構(gòu)的承載能力,對(duì)結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性產(chǎn)生不利影響。橋梁鋼筋腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕過(guò)程,由于所處環(huán)境特點(diǎn)和混凝土的性質(zhì),鋼筋在這種環(huán)境條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng),在表面產(chǎn)生一層氧化鐵,然后接觸混凝土堿性物質(zhì)再次發(fā)生化學(xué)反應(yīng),即電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象。隨時(shí)間推移,沿著鋼筋長(zhǎng)度方向腐蝕面積會(huì)不斷擴(kuò)大,當(dāng)鋼筋腐蝕過(guò)程中膨脹應(yīng)力超過(guò)橋梁結(jié)構(gòu)抗拉能力就會(huì)產(chǎn)生裂痕,裂痕會(huì)使鋼筋腐蝕加劇,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)安全性降低[2]。
2.3混凝土凍融病害
混凝土凍融破壞主要是混凝土中有很多的孔隙,水就可以很容易地進(jìn)入空隙中,如果氣溫降低達(dá)到零下時(shí),儲(chǔ)存在混凝土中孔隙水會(huì)凍結(jié)成冰,體積增大變得膨脹,水的體積最大甚至是原來(lái)的幾十倍體積,使得混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓力,然而溫度發(fā)生變化上升孔隙中的冰融化,壓力隨之消失,如此反復(fù)經(jīng)過(guò)多次凍融變化,就會(huì)不同程度的破壞混凝土結(jié)構(gòu),造成混凝土強(qiáng)度降低,混凝土表層產(chǎn)生裂痕、脫落。
2.4橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)病害
橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)用過(guò)程中,不僅需要經(jīng)受上部結(jié)構(gòu)荷載外,還需承受外部環(huán)境如風(fēng)力、水流壓力、土壤侵蝕力等各種力作用。此外,由于受自然界各種因素的影響,以及鐵路列車(chē)的日益重型化,橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)經(jīng)常承受過(guò)強(qiáng)過(guò)重的負(fù)荷能力,橋梁墩臺(tái)將會(huì)受到不同程度的損壞。
3高速鐵路混凝土橋梁病害防治對(duì)策
高速鐵路橋梁在后期投入運(yùn)營(yíng)中,由于受列車(chē)載荷以及環(huán)境條件等多種因素影響,鐵路橋梁容易出現(xiàn)表面和結(jié)構(gòu)性的病害。其中,剝落、露筋、鋼筋銹蝕和橋梁梁體裂縫等是混凝土表層病害;結(jié)構(gòu)性病害主要是對(duì)橋梁的安全使用造成嚴(yán)重影響。因此,對(duì)于混凝土橋梁表層病害和結(jié)構(gòu)性病害,應(yīng)該采取相應(yīng)的防治對(duì)策。
3.1橋梁表層病害防治對(duì)策
橋梁表層病害主要是梁體、墩臺(tái)裂縫等現(xiàn)象,由于在鋼筋混凝土施工和后期運(yùn)營(yíng)過(guò)程中產(chǎn)生的裂紋,對(duì)于不同部位的裂縫就要采取不同材料和技術(shù)方法進(jìn)行修補(bǔ),對(duì)于露筋和表面脫落等現(xiàn)象,面積較小可以用環(huán)氧材料修復(fù),面積較大嚴(yán)重時(shí)應(yīng)用噴射高標(biāo)號(hào)水泥漿來(lái)修復(fù)[3]。針對(duì)橋柱和橋體的縱、橫梁的裂痕進(jìn)行修復(fù)時(shí),可以采取鋼板粘貼加固法,修補(bǔ)的材料具有抗拉伸能力,應(yīng)用樹(shù)脂材料粘貼鋼板和碳纖維等辦法對(duì)其橋梁進(jìn)行加固措施。
3.2鋼筋腐蝕病害防治對(duì)策
因?yàn)殍F路工程施工條件的不同以及在運(yùn)行過(guò)程中維護(hù)欠缺等原因,橋梁很容易出現(xiàn)裂紋等現(xiàn)象,就會(huì)使得有害物質(zhì)的進(jìn)入,造成橋梁鋼筋腐蝕。鋼筋腐蝕程度小可在鋼筋混凝土表面涂一層阻銹劑,使其滲入到混凝土中的鋼筋表面,同時(shí)混凝土的透氣性明顯增大,使水分?jǐn)U散,從起到保護(hù)鋼筋作用,防止腐蝕;腐蝕現(xiàn)象較嚴(yán)重時(shí),首先要去除松弛的混凝土,然后檢查鋼筋的銹蝕具體情況,腐蝕現(xiàn)象較重要把銹做去除處理,在原來(lái)鋼筋體上進(jìn)行綁焊處理。最后將混凝土填補(bǔ),再在其表面噴涂一層阻銹劑。
3.3混凝土凍融病害防治對(duì)策
鐵路混凝土橋梁受氣溫環(huán)境影響,使得侵蝕混凝土變得松動(dòng)不密實(shí),粘黏度造成損害、粘黏度降低,失去了原有的承載強(qiáng)度,應(yīng)當(dāng)選則適宜強(qiáng)度的混凝土或砂漿進(jìn)行修補(bǔ)。解決這一病害的方法主要有兩種,一是增強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu)材料的防水性,二是提高混凝土的密度。可以利用灌漿嘴高壓注漿法對(duì)結(jié)構(gòu)混凝土進(jìn)行填堵;對(duì)于貫通的毛細(xì)孔,可以將滲透結(jié)晶型材料灌入混凝土內(nèi)部,與混凝土內(nèi)部的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生系列反應(yīng),產(chǎn)生凝膠提高混凝土的密度,從而增強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度、密實(shí)度和防侵蝕能力,防治混凝土凍融帶來(lái)的病害。
3.4橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)病害防治對(duì)策
橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)位于橋梁的最下部,可能受到江河的沖刷、侵蝕或者由于列車(chē)荷載作用、地質(zhì)條件不良以及自然環(huán)境條件等因素,使其橋梁墩臺(tái)造成病害。實(shí)際施工中依據(jù)墩臺(tái)基礎(chǔ)所處地理環(huán)境、病害積累嚴(yán)重程度、結(jié)構(gòu)等進(jìn)行不同方法維修加固。基礎(chǔ)加固是應(yīng)用擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法、增補(bǔ)樁基等對(duì)其進(jìn)行有效加固,用支撐法處理墩臺(tái)的滑移[3]。
4結(jié)語(yǔ)
高速鐵路工程建設(shè)中出現(xiàn)多樣化橋梁結(jié)構(gòu),為保障鐵路工程安全運(yùn)行,針對(duì)鐵路混凝土橋梁建設(shè)中的典型病害,要從多角度對(duì)其預(yù)防,促進(jìn)我國(guó)鐵路工程穩(wěn)步發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]申俊秀.高速鐵路混凝土橋梁典型病害及防治對(duì)策[J].山西科技,2015(5):146~148.[2]楊海魁.高速鐵路混凝土橋梁典型病害及防治對(duì)策[J].科研,2015(37):189.
[3]崔玲芝.高速鐵路混凝土梁橋典型病害仿真分析及對(duì)策研究[D].西南交通大學(xué),2018.
作者:黑曹鵬 單位:中鐵二十一局一公司