小議公路橋梁常見的病害與防治

武鳳娟

（山西省公路局呂梁公路分局臨縣公路管理段，山西 臨縣 033200）

隨著我國經濟發展，材料、機械、設備工業相應發展，再加上廣大橋梁建設者的精心設計和施工，使我國建橋水平已位于世界先進行列。長期以來，“重建設、輕養護”這個問題在我國公路橋梁管理中一直表現得比較突出，橋梁存在的問題也就比較多?？偨Y高速公路橋梁的病害特征對橋梁的養護、維修和加固都具有重要意義。

1 高速公路橋梁常見結構形式

隨著國民經濟的快速發展，公路運輸的發展更可謂突飛猛進，我國幅員遼闊，經濟發展水平參差不齊，經濟上總體水平不高，公路橋梁發展主要著眼于量大、面廣的一般大、中橋，這類橋梁仍以預應力混凝土結構為主。大批始建于60、70年代的公路橋梁，在日趨增大的車輛荷載的作用下，技術狀況快速下降，很快由一、二類發展為三、四類甚至五類橋梁，對人民群眾的生命財產安全構成了威脅，橋梁垮塌事件也時有發生。從總體情況看，當前公路橋梁的失養導致病害產生，主要集中在一些中小橋梁，這些橋梁存在著橋面鋪裝混凝土不同程度損壞，導致橋面產生坑槽，影響車輛的正常行駛。甚至還有一些橋面伸縮縫損壞嚴重，產生“橋頭跳車”，危及行車安全。公路橋梁“橋頭跳車”成為一種比較普遍的現象，尤其在一些軟土地基地方表現得更為嚴重，這給養護部門帶來很大困難。為杜絕橋梁垮塌、墜車傷人事件，保障公路橋梁完好暢通，進一步加強橋梁的養護規范化管理水平已成為迫切需要。

2 橋梁病害情況

2.1 上部結構的病害

2.1.1 拱橋：板拱,拱頂與拱腳出現豎向裂縫,跨中出現縱向裂縫,有延伸到橋臺前墻,拱頂鋪裝網狀龜裂;雙曲拱,拱肋縱向順主筋裂縫,橫向沿箍筋裂縫,邊肋混凝土剝落,拱肋拼裝接縫開裂,拱波頂縱向裂縫,拱波波頂混凝土壓碎等。

2.1.2 梁橋：T梁、工字鋼梁與混凝土疊合梁,病害基本較少,部分橋有橫向裂縫,但混凝土強度與全橋質量基本完好,工字鋼梁個別有連接螺栓松動,鋼支座大部分銹蝕;連續梁1/4點掛梁牛腿處豎向裂縫。

2.1.3 板橋：混凝土板,順筋裂縫,混凝土剝落,個別板角混凝土剝落嚴重,橋面較寬情況下,底板出現沿橋縱向開裂,帶懸臂的混凝土板在拼裝接縫處混凝土剝落,鋼筋外露,接縫滲水;工字梁微彎板橋,工字梁順主筋縱向裂縫,梁與梁頭混凝土剝落空鼓,微彎板填平混凝土與鋪裝混凝土脫離,填平層混凝土壓碎,鋪裝層混凝土出現塌陷與空洞,鋼支座銹蝕失效,活動支座不能移動,造成梁端混凝土拉裂。

2.2 下部結構的病害

2.2.1 防護工程:河床鋪砌沖毀,輕型橋臺支撐梁凸起,橋臺出現豎向裂縫,橋臺翼墻傾斜,U型橋臺側墻出現斜向裂縫。

2.2.2 樁基礎:河床沖刷,樁頭混凝土外露,鋼筋銹蝕,樁徑減小,樁基礎下沉,造成樁頂蓋梁裂縫。

2.2.3 柱式墩:基本很少破壞,但也有個別沿主筋垂直方向裂縫,或環向裂縫,混凝土出現空鼓,鋼筋銹蝕,混凝土與鋼筋無結合,柱的承載能力下降。

2.2.4 重力式墩臺:臺前墻豎向裂縫,墩臺側墻豎、斜向裂縫,大部分沿砌石縫斜向開裂,墩臺帽在支座下局部開裂,墩臺淺基礎沖空,基底外露,橋墩出現墩底水平開裂。

2.3 橋面系的病害

橋面鋪裝全橋貫通順橋向縱向裂縫,橋面連接處橫橋向通縫,橋面鋪裝層網狀龜裂、塌陷、空洞;伸縮縫損壞,其附近混凝土壓碎,伸縮縫內填滿雜物,橋臺路基下沉,伸縮縫不平整,橋頭跳車,排水不暢,多數排水管堵死,人行道欄桿破損。

3 橋梁病害成因分析

橋梁病害的成因較為復雜,根據修建的年代、橋梁的結構形式、施工質量等因素,有著不同的成因,結果造成橋梁的病害日趨加重,使橋梁的技術狀況不能滿足行車安全的需要。就此,我們從以下幾方面分析一下橋梁病害產生的原因。

3.1 設計方面的因素

國內在設計方面常因為工期或經濟方面的原因在方案設計時投人的精力不足，對很多關鍵問題缺乏研究，為橋梁的病害埋下了病根。一方面是結構設計不合理，對結構體系缺乏仔細的研究和優化，結構細節構造粗糙，材質要求低。另一方面是計算和設計不完善，如設計安全系數不恰當，進行有限元分析時對結構邊界條件和傳力路徑認識不清楚，對施工方法、順序和施工荷載對結構性能的影響認識不夠等。

3.2 施工方面的因素

很多橋梁病害與施工質量低劣有關。典型的問題有鋼筋保護層厚度不足，以及目前廣泛存在的構件開裂，混凝土蜂窩、麻面、露筋等問題。其主要原因包括:水泥選用欠妥;混凝土配合比、振搗、養護不當;以及預應力施加不合理等。這些施工上的缺陷雖然短期不會對橋梁的正常使用產生明顯的影響，但卻會對結構的后期使用和長期耐久性產生非常不利的危害。

3.3 橋梁使用的因素

車輛超載是我國公路運輸中較為普遍的現象。橋梁的超載一方面可能會引發疲勞問題，加大疲勞應力幅度、加劇損傷，甚至會出現一些超載引發的結構破壞事故。另一方面，超載造成的橋梁內部損傷不能恢復，將使得橋梁在正常荷載下的工作狀態發生變化，從而可能危害橋梁的安全性和耐久性。

3.4 橋梁管理和養護的因素

國內很多地區對于橋梁的日常檢查和養護還不是十分重視，一座橋梁往往前期建設投入很大的成本，而忽視橋梁運營中的養護和維修。很多病害沒有在橋梁日常和定期檢查中發現并及時予以整治，天長日久導致病害加重不得不采取加固措施，此時投人的加固費用十分可觀，甚至會超過建設費用。

4 橋梁既有病害的整治和維修加固

下面針對橋梁經常出現的主要病害,總結歸納如下防治措施。

4.1 橋面鋪裝病害防治措施

橋面鋪裝過早破碎主要是施工階段的問題,我們在橋面鋪裝施工時控制好如下幾個環節:①梁體施工階段,采取有效的方法將預制(現澆)梁的拱度控制在誤差允許的范圍內,梁體安裝時要確保橋面鋪裝層的最小厚度。②施工前徹底處理好梁體的頂面,清除梁面的雜物,鑿除處理混凝土表面的水泥砂漿和松弱層。③施工中處理好泄水管、伸縮縫、施工縫等細小環節。④采取適當措施控制鋼筋網的保護層,因為保護層偏大或偏小都將影響鋪裝層的使用壽命。

4.2 預應力混凝土梁裂縫的防治措施

造成混凝土梁裂縫相關的原因有:結構受力、施工操作、環境條件(如空氣濕度、氣溫、風速等)和材料品質。①若結構受力變形而造成混凝土梁裂縫,檢查梁體底模及支架體系下伏地基是否在緩慢下沉,還是模板或支架剛度不夠有輕微變形,必要時預加荷載試壓(尤其是現澆梁施工),或采用換填等措施強化處理地基。②若是施工操作原因引起的裂縫時,從檢查工序出發,重點考察混凝土施工配合比、攪拌、運輸、澆筑順序及間隔時間、振搗、模板拆除時間、養護周期及方式、預應力張拉和壓漿控制等環節。③環境條件主要影響混凝土的配合比和養護如對于嚴寒、酷暑、風沙、陰雨連綿等不同類型氣候條件要采取靈活多樣的養護方式。

4.3 橡膠支座變形受損的防治措施

除承擔全橋的豎向荷載外,全橋的水平力包括制動力、牽引力、溫度力、地震力、風力等均通過支座傳遞到下部結構。從設計方面,確保像膠支座的各項性能指標滿足使用要求;從施工角度,一要控制好支承墊石表面的平整度和水平,確保像膠支座平置;二要保證同一片梁的幾個支座均勻受力;三當梁體架設就位不準時,要起吊離開支座后進行二次就位。對損壞嚴重的橡膠支座須及時更換,否則會影響橋梁整體使用壽命。

4.4 橋梁外露混凝土局部破損的防治措施

橋梁外露混凝土局部破損,一方面是由于外界對混凝土結構的侵蝕作用,另一方面是由于受到意外撞擊導致的損害。對于這些混凝土的損害只有從提高混凝土自身的密實性、抗滲性入手,同時可考慮針對不同環境類型在混凝土中添加具有不同功用的防護劑。

5 結語

任何一座橋梁在運營中不可避免會產生一定程度的病害，對橋梁病害必須采取合理的方法進行整治或維修加固。做好現有公路橋梁的養護和改造是各級公路橋梁管理機構的首要任務。但更重要的是在設計、施工、使用及管理養護過程中去預防病害的發生，防治結合，治理公路橋梁存在的病害和隱患，逐步提高公路橋梁的抗災能力，降低后期的維修保養費用。

[1]田春艷，劉勇.高速公路橋梁橋梁常見病害原因分析及對策探討 [C].2004北京國際橋梁結構評估研討會論文集，2004.

[2]王福敏，肖賢德，連啟濱.橋梁加固技術的應用與研究[C].中國公路橋梁學會橋梁和結構工程學會2001年橋梁學術討論會論文集，2001.

[3]林任生.高速公路橋梁病害分析及防治[J].公路與汽運,2008,(05).