高架橋梁病害的類型及其養護方法

趙紅

摘? 要：在社會經濟高速發展的大背景下，我國城市化進程的步伐也在不斷加快，高架橋梁作為城市發展的基礎設施，其建設與發展受到國家政府的高度重視以及社會的廣泛關注。而在高架橋梁的實際使用過程中由于受到設計、施工、環境等諸多因素的影響，出現諸多病害類型，直接影響高架橋梁的安全穩定運行。因此，需要對高架橋梁的病害進行有針對性地檢查并采取綜合性的養護方法，使得高架橋梁的質量得到全面提高。

關鍵詞：高架橋梁;病害類型;養護方法

中圖分類號：U445.7? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）08-0129-02

Abstract： In the context of the rapid development of social economy， the pace of urbanization in China is also accelerating. As the infrastructure of urban development， the construction and development of viaduct is highly valued by the national government and widely concerned by the society. In the actual use of the viaduct， due to the design， construction， environment and many other factors， there are many types of diseases， which directly affect the safe and stable operation of the viaduct. Therefore， it is necessary to check the diseases of viaducts and take comprehensive maintenance methods to improve the quality of viaducts in an all-round way.

Keywords： viaduct; disease type; maintenance method

隨著城市化建設加快，對各項基礎設施提出更高要求，交通運輸事業的壓力隨之不斷加大，加之城市樓房的建設程度日益密集，為讓城市交通擁堵問題得到有效緩解，高架橋梁建設成為各大城市建設的選擇，高架橋梁能夠實現避免與鐵路及公路的平面交叉問題出現，在減少與城市道路占地面積的同時提高交通運輸效率。在交通運輸量與運輸業高速發展，高架橋梁不斷優化應用的同時，我們發現早期建設的高架橋存在一定的病害，直接影響高架橋梁的安全性與穩定性，直接導致高架橋梁的使用壽命減短。為能夠讓高架橋梁的運行保持安全穩定，應深入探討分析其病害類型，并探索行之有效的養護方法。

1 高架橋梁常見的病害類型分析

1.1 梁體裂紋

高架橋梁的橋梁結構有較多部位容易出現裂縫，包括有主梁腹板、翼板、底板、梁帽等不同的位置。而導致這些部位產生裂縫的因素較多，但大部分都由于綜合因素所致。在主梁腹板中，由于其厚度較厚，在進行混凝土施工過程中容易由于內外部溫差較大而產生溫差裂縫，究其原因是由于多種施工因素所致：一是使用的混凝土材料質量較差，當混凝土水灰越大，其干縮性就會越大，使得混凝土表面容易由于收縮產生裂縫。同時由于現澆預應力箱梁混凝土屬于高標號，粘稠度強，大大增加混凝土表面收光壓實工作的難度，特別是在高溫季節或地區施工時，梁體表面的水分極易蒸發，若不進行有效養護，收縮裂縫極易產生。二是支架出現不均勻沉降問題，在實際的現澆梁施工過程中，施工人員往往采用滿堂支架法的施工方法，決定了支架選擇的地理范圍直接影響地基的建造情況，當支架范圍中的各個地基出現較大的承載力偏差，就會直接產生支架不均勻沉降問題，使得混凝土澆筑直接出現應力裂縫現象。三是混凝土養護時間不足，受到工期影響，導致橋梁在預制流程過早地拆模，沒有給予足夠的混凝土養護時間，極易產生收縮性裂縫。特別在受外部約束力較大的梁體中，出現裂縫的情況更多。四是受實際高架橋梁架設的地理位置限制，部分的橋梁位置需要設計為灣橋，同時為滿足橋梁使用過程中會產生扭力與橫向推力，選擇采用連續鋼構或多跨鋼構體，使得墩梁固結橋墩的高度相應降低，當發生外部溫度變化時，橋墩能夠允許墩頂發生水平位移的范圍就不多，使得靠近橋面部分的剛性結構體很容易因為日照溫度影響而出現膨脹性開裂。

1.2 箱梁積水

箱梁積水病害主要是由于梁體出現裂紋而導致內部結構滲水，同時在裂紋地方出現結晶鹽，導致整個高架橋梁的結構強度大大降低。出現這個病害的原因為在高架橋梁的本體設計時，在頂板鋼筋保護層位置設計厚度比較薄弱，在橋梁施工過程中，薄弱的頂板鋼筋會因外力影響而產生偏移，出現梁體裂紋，加上設計階段對防水功能的考慮不周，很容易產生積水并流入箱梁內部，倘若箱梁積水位置排氣水孔缺乏，將導致箱梁內部的積水量急劇增加，從而加重橋梁的恒載荷，對高架橋梁的安全性產生極大的不利影響。與此同時，內部積水還會滲透進混凝土的孔隙，直入底板，從而與混凝土發生作用并產生結晶，有的會致使混凝土產生內應力，有的直接引發內部鋼筋發生腐蝕膨脹，進一步使得橋梁的混凝土出現開裂、松散、強度降低，改變彈性模量、降低了主筋強度，形成了一種惡性循環，對橋梁的使用產生極大的安全隱患。

1.3 橋梁支座問題

高架橋梁在實際的建造過程中通常采用盤式支座與板式橡膠支座兩種，在日常養護中會出現多種不同的病害類型，其中最為常見的是剪切變形病害。究其產生原因也是由于多種因素引起的，包括有混凝土收縮、徐變、溫差等，還有就是支架的強度、橡膠的厚度與粘結性能、加勁鋼板的質量等，以上因素的不達標就極易造成橋梁沿縱向產生剪切變形現象。其次，支座開裂老化也是一種較為常見的病害類型，其造成原因有幾點：一是高架橋梁在支座建造時采用質量較差的材料;二是支座開裂的地方出現滲水的現象;三是橋梁的上部結構受到不均勻的承壓，有的局部受力太過，大大加快了支座的老化開裂。最后，支座懸空也是常見的病害之一。在高架橋梁建造過程中為了配合施工區域的地形、建筑以及交通，會對橋梁的形式進行一定的設計改變，例如建成彎橋或人字形橋，為適應使用要求，其連接的匝道也會隨著橋型而改變。當彎橋的曲率半徑越小，其承受車輛的離心力與制動力就會越大，使得橋梁與支座容易因為受力不均勻而懸空。此外，在建造施工過程中，因為墩頂支座使用的墊石標高，控制不合理、梁底的墊石不夠平整以及支座鋼板出現承壓變形，都容易導致橋梁在振動作用下出現偏移以及支座出現懸空。

1.4 橋墩不均勻沉降

由于高架橋梁的建設施工大多在復雜的地形環境中，其涉及的地面工程、地下工程施工直接影響橋梁的基礎，包括在施工階段、使用階段，都會在一定程度上對地基的穩定產生影響，擾動高架橋梁的基礎。同時，對于不斷改變的下水位以及不斷降低的土層承載能力，都會很容易造成橋梁的基礎發生沉降。除此之外，倘若在橋梁的施工過程中就遇到突發的塌方、流沙、涌水等狀況，直接就會導致橋墩大幅度的沉降，嚴重的甚至會出現倒塌現象。橋墩作為連續橋梁、連續鋼橋、拱橋等類型的高架橋梁的重要支撐結構，如果出現不均勻沉降導致失穩問題，將直接影響高架橋梁的使用安全。

2 高架橋梁病害的養護方法

高架橋梁承載著龐大的交通運輸量，其使用過程中的病害預防與養護直接影響橋梁的使用壽命以及安全穩定。所以，應從多方面對高架橋梁進行養護，避免病害發生。

2.1 設計階段的預防性養護措施

一是預防積水病害。結合高架橋梁中容易出現的積水病害，應在設計環節有針對性地增加橋面排水井設計，特別是特大的高架橋梁，應設在立面曲線較平直和峰谷段;其次，大橋橋面應適當加大橫坡，使得橋梁的排水能力大大提升，減少橋面的積水;此外，還應加強橋梁結構的防水設計，形成有效的排水與防水相結合的放積水結構;最后，對于橋梁上部結構的設計中，應注意對有空心結構的底板加入透氣與排水孔設置，避免內部積水現象發生。

二是強化橋梁承載能力。對于常見的彎橋、人字形橋的設計安排中要特別考慮其承載能力，除了基本可變載荷以外，應充分考慮溫度與載荷的影響，同時綜合考慮由于溫度、日照、車流量的變化，選擇科學合理而且有針對性的組合進行設計，使得橋梁的承載能力有足夠的安全儲備，避免不必要的裂縫產生。

2.2 及時發現并處理的養護方法

2.2.1 梁體裂縫養護

梁體裂縫是最為常見的病害，應及時發現并進行有效處理。首先需要準確測量混凝土表面裂縫的實際深度與寬度情況，才能選擇科學合理的養護方法。主要的養護方法有兩種：

一是封閉法。對于較小的裂縫，可以采用在混凝土表面涂刷水薄膜層的方法進行裂縫封閉。首先，施工人員應使用鋼絲刷，對裂縫表面進行刷毛與清理處理，使得裂縫表面保持干凈清潔無異物;其次，準備比例恰當的混合環氧膠液;最后，施工人員需要仔細地將混合膠液涂抹在裂縫部位，確保滲透到裂縫中并實現完全封閉。

二是注漿法。注漿法主要適用于橋梁混凝土結構部分產生裂縫修理，這種裂縫養護方法不僅能夠有效恢復混凝土結構的整體性，還能夠使得混凝土結構的耐用性得到保證，使得裂縫修補質量更高，所以是目前比較常用的裂縫養護方法。主要的實施方法是準備合適的樹脂類漿液或水泥類漿液，通過外界的壓力作用，將其灌注到混凝土裂縫中，讓漿液歷經一段時間后逐漸硬化，實現裂縫封閉效果。

2.2.2 橋梁支座養護

橋梁支座養護工作核心在于防治，因此日常的支座養護工作需要密切關注與高度重視。為提高其養護工作的質量與效率，首先，應提高養護工作人員的專業技術水平以及綜合素質培養，使其能夠更好的完成支座日常清潔與處理，確保支座長期保持清潔干凈。其次，應安排養護人員對橋梁滾動支座表面進行定期的潤滑油涂抹工作，使其長期保持潤滑效果，同樣要注意在涂抹潤滑油前先對滾動支座進行表面清潔，確保干凈無雜物。

3 結束語

綜上所述，高架橋梁在日常的使用過程中會出現一定的病害，雖在初期可能對橋梁影響不大，但隨著時間推移，危害將逐漸擴大，甚至產生衍生病害，直接危害整個橋梁的安全穩定與使用壽命，需要采取科學有效的養護方法，從設計到修護到管理等環節共同努力，對病害進行控制與處理，最大限度地保障高架橋梁使用安全。

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