山區高速公路橋梁早期病害統計分析及養護建議

朱登武

（安徽皖通高速公路股份有限公司高界管理處）

0 引言

根據交通運輸部2018年交通運輸行業發展統計公報，截至2018年末全國公路橋梁85.15 萬座、5568.59 萬米。橋梁作為公路的重要組成部分，對于公路的正常通行和安全具有重要意義。因此了解橋梁早期病害對于橋梁養護工作具有十分重要的意義。

1 項目概況

本文以安徽省某條山區高速公路橋梁定期檢測結果為基礎數據，分析橋梁早期病害類型及特征，為山區高速公路橋梁養護提供決策依據。

本次定期檢測的橋梁共計53 座，均為預應力混凝土T 梁橋，單跨跨徑為20～40m，采用毛肋式伸縮縫，橋面鋪裝為瀝青混凝土，橋梁支座為盆式支座，外側護欄為水泥混凝土護欄，內側護欄兼有波形梁護欄和水泥混凝土護欄兩種。

2 病害特征及產生原因

2.1 病害整體情況

此次橋梁定檢結果中，橋梁各部位部件中無評定等級為5 類的部件[1]，部件評定等級多集中于1～3 類，僅少數橋梁伸縮縫裝置及排水系統評定等級為4 類。在組成橋梁的13 種部件中，評定等級為3 類及4 類占所有橋梁比例之和在20%以上的部件共有5 種，其中橋面系占4 種，分別為橋面鋪裝、伸縮縫裝置、護欄、排水系統；上部結構占1 種，為橋梁支座。

2.2 橋面系病害

2.2.1 橋面鋪裝

橋面瀝青混凝土路面鋪裝出現的病害包括滲水、泛油、破損和露骨，出現上述病害的地方共計49 處，其中滲水20 處、泛油19 處、破損7 處、露骨3 處。各類病害主要集中分布在伸縮縫附近，共計35 處，占病害總數的77.8%。病害集中分布在伸縮縫附近，是因為伸縮縫是橋梁排水的薄弱環節，若積水未能及時清除，高速行駛的車輛帶動積水對瀝青混凝土橋面鋪裝形成持久的沖刷作用，導致靠近伸縮縫的瀝青混凝土路面出現上述病害[2]。

2.2.2 伸縮縫裝置

本次橋梁定檢的伸縮縫共計164 處，出現的病害包括錨固區混凝土縱向裂縫、堵塞，其中縱向裂縫共計150 處、堵塞共計51 處。出現裂縫的原因是錨固區混凝土承受反復的車輛沖擊荷載作用，導致錨固區混凝土受損[3]。

2.2.3 橋梁護欄

橋梁混凝土護欄出現的病害主要為裂縫、破損及銹脹露筋。裂縫類病害主要表現為表面豎向裂縫、豎向貫通裂縫、網狀裂縫。從此次定期檢測的結果來看，有50 座橋梁的混凝土護欄均出現了上述病害，占被檢測橋梁總數的94.3%。其中，16 座橋梁混凝土護欄出現了頂部開裂和豎向貫通裂縫，30 座橋梁混凝土護欄出現了表面豎向裂縫，3 座橋梁混凝土護欄出現了破損，1 座橋梁混凝土護欄出現了網狀裂縫，2 座橋梁混凝土護欄出現了銹脹露筋。從病害在橋梁的分布范圍來看，裂縫類病害多分布在混凝土護欄全長范圍內，其他類型病害多分布在橋梁局部范圍內。

橋梁護欄直接暴露于陽光、雨水、風等自然環境因素作用下，且未對橋梁混凝土護欄進行必要的養護，導致混凝土性能劣化，從到導致上述病害的發生[4]。

2.2.4 排水系統

橋面排水系統主要為橋面泄水孔，泄水孔采用鑄鐵泄水管，出現的病害主要為泄水孔篦子缺失、泄水孔堵塞。約有41.5%的橋梁泄水孔出現了堵塞病害，有45.3%橋梁泄水孔出現了篦子缺失病害。

2.3 梁體病害

梁體病害主要表現為裂縫和破損兩類病害。從病害分布數量上來件，濕接縫出現的病害數量最多，共計662 處，且橫向裂縫發育最為嚴重，占病害數量的88.52%；底板出現的病害數量最少，共計37 處，以縱向裂縫為主，占病害數量的91.89%；橫隔板、腹板出現的病害數量較少，分別為80 處和72 處，且都以破損為主要病害，分別占病害數量的76.25%和52.78%；翼緣板板出現的病害數量較多，共計141 處，以橫向裂縫為主，占病害數量的43.26%。因梁體濕接縫為現場澆筑，且澆筑時間較梁體滯后，導致兩者的混凝土收縮徐變不一致，從而發育了大量的橫向裂縫。

2.4 橋梁支座

橋梁支座是傳遞橋梁結構荷載的重要傳力構件，支座狀態的好壞對于橋梁的安全運營具有重要意義。從本次定檢結果來看，橋梁支座出現的病害包括鋼盆銹蝕、盆底脫空、支座墊石破損、支座剪切變形。各類病害出現的次數較少，出現最多的病害為鋼盆銹蝕，共計5 座橋梁出現了此類病害，其他類型病害僅在1～2座橋梁上出現。

2.5 錐坡、護坡

錐坡、護坡出現的主要病害為植被生長、砌塊開裂、脫空。因橋梁地處山區，植物生長繁茂，當植物根系或種子進入錐（護）坡范圍內時，加之山區豐沛的降雨，導致植物生長迅速，若不及時清理植物幼株，將很快導致錐（護）坡出現開裂，降雨順裂縫進入錐（護）坡內部，導致其內部填料被帶走，砌塊隨之出現脫空、沉陷等病害。

3 養護建議

3.1 加強橋梁排水系統的養護工作

橋梁排水系統若不能正常工作，將增加地表水在橋面鋪裝層的停留時間，未及時排除的水流，會穿過橋面鋪裝層進入梁體，腐蝕橋梁砼結構鋼筋，為砼結構發生堿集料反應提供潮濕的環境條件，降低砼結構的耐久性，影響橋梁結構安全。因此，運營單位在日常養護工作中，要重視橋梁泄水孔等排水結構的日常養護，及時疏通堵塞的橋面泄水孔，在雨季應加大檢查頻率，確保橋面水流能及時排除。

3.2 重視橋梁伸縮縫的日常養護

橋梁伸縮縫是橋梁梁端的薄弱環節，直接承受車輛荷載的反復作用和各種自然因素的作用。伸縮縫出現堵塞等病害時，在夏季高溫狀態下，伸縮縫不能自由脹縮，導致橋梁相鄰梁體之間產生較大的推力，使得梁體結構發生破壞。在雨季時，一是會導致橋面積水不能及時排除，在重復的車輛行車荷載作用下，會導致橋面瀝青砼鋪結構出現破損、露骨、泛油等病害；二是會導致位于伸縮縫下方的橋梁支座出現銹蝕等病害，降低橋梁支座的使用壽命。因此，應高度重視橋梁伸縮縫的養護工作，及時清理伸縮縫內的泥沙等堵塞物，保證伸縮縫的正常使用功能。對位于長大縱坡路段的伸縮縫，在雨季時因水流攜帶較多的泥沙等物質，在短時間內會很快使得伸縮縫發生堵塞，因此應特別關注。

3.3 要及時修補橋梁梁體結構的破損和裂縫

位于山區的高速公路，因夏季山區植物蒸騰作用劇烈及降水量大等原因，空氣中的含水量較大，砼結構的破損部位和微小裂縫會成為水汽得以進入砼結構內部的通道，導致砼鋼筋出現銹蝕，從而減小鋼筋的受力面積。鋼筋銹蝕后，其銹蝕產物體積增大，會對包裹其的砼形成較大的內應力，導致砼結構出現破壞。為避免出現上述的惡性循環，在橋梁梁體結構出現砼破損和裂縫等病害時，應及時進行修補，封閉水汽進入砼內部的通道，延長砼結構的使用壽命。

3.4 重視橋梁混凝土護欄的養護

橋梁混凝土護欄是橋梁上部的維護結構，具有防止車輛沖出橋梁的作用，保護車輛及駕駛人員的安全。為延長橋梁混凝土護欄的使用壽命，應采取措施減少陽光、雨水、風等自然環境因素對其的腐蝕作用，如在橋梁混凝土護欄表面增加一層保護層，主要改善其防腐、防滲性能，對護欄混凝土起保護作用。

4 結論

本文通過對山區高速公路橋梁橋梁病害發生位置、數量、原因等的分析，結合山區自然條件特點，提出在山區高速公路橋梁運營階段，應及時加強橋梁排水系統的養護工作、重視橋梁伸縮縫結構的日常養護、及時修補橋梁梁體結構的破損和裂縫、重視橋梁混凝土護欄的養護。