淺談公路橋梁常見病害的處置方法

左繼蘭

摘 要：公路橋梁在運營使用過程中，面臨環境變化和車輛超載、重載及材料性能退化等系列因素影響，出現不同特征的病害，這些病害一方面在橋梁的使用過程中不斷惡化，另一方面對結構的安全使用及耐久性造成顯著影響。本文分析了常見的公路橋梁病害類型，提出了針對病害特征的施工處置方法，為公路橋梁的養護和維護提供方向。

關鍵詞：公路橋梁;常見病害;處置方法

1 公路橋梁常見病害及特征

通過對公路橋梁運營過程中的病害調研和總結，可以概括主要的病害型式包含橋體開裂、鋼筋銹蝕、表觀缺陷、長期下撓、鋪裝開裂等類型，這些病害的形成是復雜的，其發展和對結構的影響也不一樣，梳理病害的成因、開展過程和結構影響，是進行施工處置的前提。

1.1 橋體開裂

運營中的橋梁結構都能存在不同程度的開裂情況，包含結構性開裂和非結構性開裂，開裂直接降低材料的抵抗性能，造成材料性能退化、結構剛度折減、加速鋼筋銹蝕等，因而一旦出現開裂，需要判別裂縫的性質，并找到開裂的形成原因，并預測裂縫可能的發展方向。結構性裂縫產生的位置和裂縫開展方向與橋梁受力直接關聯，例如，橋梁跨中因為受力問題出現地面橫向裂縫，主要是抗彎性能不足所致;橋梁腹板在近支座附近所出現的斜裂縫，主要是腹板抗剪性能不足引起;預應力錨固區出現網狀裂縫，則是錨固區傳力消散不足導致應力集中所致。結構性裂縫往往具有一致規律性，例如方向一致;同時部分裂縫寬度較大，很顯著。結構性裂縫直接影響結構受力安全，需要引起高度重視。非結構性裂縫的位置、方向、數量等就不和受力直接關聯，這些裂縫的形成不能通過受力完全解釋，例如橋面底部出現的細小分散無方向性裂縫、腹板的局部網狀裂縫、橫隔板的豎向裂縫等。非結構性裂縫往往是數量不多的小裂縫，其分布位置和方向沒有相同規律，非結構性裂縫一般很容易被養護人員忽視，實際上由于這些裂縫的形成已經導致結構損壞，不予加固解決會進一步發展為結構性裂縫，造成橋梁性能的快速退化。

1.2 鋼筋銹蝕

鋼筋的銹蝕直接影響鋼筋的受力構造，導致材料抵抗性能降低，有效受力面積減小，應力集中和突變，引發結構安全問題。更多時候，因為鋼筋的銹蝕，使得整個截面的耐久性降低，構件性能會在一定時間內出現超過甚至遠超出預期方式的退化。降低鋼筋銹蝕，一方面從設計角度需要保證鋼筋足夠的保護層厚度和防腐涂層;另一方面施工中特別注意混凝土振搗方法，保證表層振搗密實不出現蜂窩麻面，同時鋼筋籠在振搗中穩定牢固;同時，對于特殊沿海區域的公路橋梁結構，需要采取耐久性保護措施，例如，采用高性能混凝土、創新鋼筋防腐涂層方法、轉移氯離子吸附方向等。

1.3 表觀缺陷

表觀缺陷出現在混凝土構件中，表現為表層蜂窩、麻面的、孔洞、坑蝕等缺陷，這些缺陷的形成是非結構性的，主要與混凝土材料和施工質量相關，例如，混凝土配合比不佳導致的混凝土坍落度不足、離析、黏合性差等，混凝土澆筑振搗過程不密實從而出現漏漿、黏結不力等。表觀缺陷在一定時間內不直接影響結構的安全和使用，但是，這些表觀缺陷為病害的發生和發展提供了契機，例如，形成氯離子侵蝕通道而加快鋼筋銹蝕、混凝土碳化、橋體開裂等，因而需要引起足夠重視，在短時期內進行修補和加固。

1.4 鋪裝開裂

鋪裝層開裂是公路橋梁面臨的非常嚴重的病害問題。混凝土橋面板的鋪裝層其使用壽命稍好，但仍然出現諸多的橋面開裂、面層坑洼、鋪裝滲水等問題;鋼結構橋面板的病害問題尤為嚴重，主要原因是目前的橋面鋪裝仍然無法解決與鋼結構良好黏結問題，導致諸多大跨徑正交異性鋼橋面板的鋪裝使用5～8年就需要重新更換，造成昂貴的管理養護費用。鋪裝層開裂的深層次原因有以下幾種：（1）鋪裝層施工質量差，壓實不勻、厚度不足、拌合不均等都直接導致鋪裝受力不均，形成開裂;（2）鋪裝層材料性能不佳，包含黏結、抗車轍、抗老化等材料性能，是決定鋪裝層能夠與橋梁主體結構共同協調變形的關鍵;（3）荷載作用，超載、重載車輛對于橋面鋪裝層的損傷累積是指數增長的，因此即便是最佳材料性能和最佳施工質量的橋面鋪裝，在面臨長時間及大面積超載、重載作用情況下，其使用壽命也是非常有限的。

2 橋梁病害的施工處置方法

2.1 橋體裂縫修補及加固

非結構性裂縫需要對開裂表面進行必要的鑿毛處理，并清潔鑿毛表面，采用黏結性能好的高強水泥砂漿進行噴涂修補。結構性裂縫需要找到開裂的根源，在對根源進行加固處理的基礎上，再對已開展的裂縫進行鑿毛、清潔、注漿噴涂、鋼筋補強等措施。關于根源的加固方法需要視情況而定，如果是抗彎性能不足，可以通過底面粘貼鋼板加固、體外預應力加固、交通限載等措施;如果是抗剪性能不足，需要在支座腹板進行增加截面加固、粘貼鋼板加固等方法;如果是錨固區開裂，則可以采用黏貼碳纖維加固、增加截面加固等施工措施。

2.2 銹蝕鋼筋修復

已銹蝕的鋼筋部分基本不能還原，因此鋼筋銹蝕修復的原則就是清除已銹蝕部分，阻止病害擴展及影響。施工處置措施：首先對銹蝕鋼筋和混凝土面層進行清除，通過砂紙、磨刀和噴砂槍等工具進行處理;其次對清除的銹蝕鋼筋和混凝土表層進行清水清潔干凈;再則噴涂阻銹劑和界面劑，形成抗銹蝕保護層;最后采用高強砂漿或者其他措施，修補缺失表層。

2.3 表面缺陷處理

表面缺陷的處理原則是修復，通過清除清潔缺陷體，采用高強高黏結性材料進行修補，避免病害擴展同時修復病害。

2.4 長期下撓加固

長期下撓的施工處置需要明確可能的病害原因，一般需要通過體外預應力加固、換鋪裝層減載等方式，由于這種加固方法代價很高，執行前需要對結構狀態進行準確識別和掌握，并在加固中進行必要跟蹤監測。

2.5 鋪裝修補

鋪裝層開裂修補一般視情況而定，小范圍的裂縫和病害采用局部銑洗、噴漿、罩面修復的方法，大范圍的病害需要更換鋪裝層，采用瀝青快速修補技術。

3 結語

公路橋梁運營病害是影響結構安全和使用長期性能的關鍵。論文探討了公路橋的常見病害型式，包含橋體開裂、鋼筋銹蝕、表觀缺陷、長期下撓、鋪裝開裂等典型病害，剖析了病害的特點、產生原因、形成機理和主要影響，以此提出病害的施工處置方法和措施，提出了技術要點和注意事項，為公路橋梁的運營維護提供了方法。

參考文獻：

[1]熊雯華.論公路橋梁的病害及養護[J].交通標準化，2012（20）.