公路橋梁病害成因及養護對策分析

艾誠

（江西省交通投資集團有限責任公司南昌西管理中心，江西 南昌 330000）

0 引言

公路橋梁在養護維修的過程當中，要將橋梁的病害問題及原因尋找出來，采取有效的養護措施治理和防控，才能夠確保公路橋梁的運行穩定性。根據當前現狀分析可以了解到，影響公路橋梁病害的因素有很多種，不僅包含了自然因素還包含了施工因素，因此要結合實際探尋出更為科學有效的養護措施和養護管理體系制度，切實做好公路橋梁養護工作。

1 公路橋梁養護管理的意義

公路橋梁工程在使用過程中會出現不同程度的破損，其原因來自多方面，如建造缺陷、載荷沖擊、自然侵蝕和自然災害等。管理部門及時組織修復工作能夠保證公路橋梁的安全性和可靠性，可見開展公路橋梁養護管理十分重要。公路橋梁養護管理的重要意義主要體現在以下四個方面：

第一，公路橋梁是交通運輸的重要組成部分，其安全性和可靠性至關重要，養護管理工作能及時發現和修復橋梁的缺陷和病害，確保橋梁的結構穩定性和使用壽命，從而保證交通運輸的暢通和安全[1]。

第二，公路橋梁養護管理有助于延長橋梁的使用壽命。通過定期的檢測、維護和保養，可以防止橋梁受到自然環境因素、車輛荷載和其他外界因素的損害，減少橋梁的病害發生和進一步損壞，延緩橋梁的老化進程，提高其使用壽命和經濟效益。

第三，公路橋梁養護管理對于節約資源和減少成本也具有重要意義。通過及時維護和保養，可以避免橋梁發生嚴重病害，減少橋梁的大規模修復和更換，能夠節約維修和建設成本，同時也能降低通運輸中的能耗和環境影響。

第四，公路橋梁養護管理對于提升道路網絡的整體質量和可持續發展具有重要作用。科學的養護管理能夠保持橋梁的良好狀態，提高道路網絡的安全性、便捷性和通行效率，提升整個交通系統的運行質量和效果，為民眾的出行和經濟發展提供可靠的基礎設施支撐。

2 公路橋梁病害常見類型及成因

2.1 裂縫

鋼筋混凝土橋梁裂縫按產生原因分為兩類，一類是結構裂縫；另一類是非結構裂縫。結構裂縫形成的主要原因包括：設計應力超限，配筋不合理，預應力筋錨固不合理，基礎沉降及意外事故等。非結構裂縫形成的主要原因包括：由于混凝土收縮、支架變形和熱量變化（早期水化熱、溫度變化、冰凍、融化）和化學作用（鋼筋腐蝕脹裂、堿性骨料反應脹裂）等[2]。

2.2 環境因素引起的損傷

橋梁結構長期暴露于自然條件下，受到環境溫度和濕度的影響以及大氣的侵蝕，容易出現下列損傷：

一是混凝土碳化與鋼筋腐蝕。在鋼筋混凝土橋梁結構中這兩種病害現象比較常見，若不及時修復，這類病害會越來越嚴重，橋梁結構會沿鋼筋方向產生更多裂縫，從而影響結構的整體安全性和耐久性。

二是氯離子侵蝕和堿集料反應。氯離子侵蝕是指氯化物滲透到混凝土內部并與鋼筋發生化學反應，導致鋼筋銹蝕和混凝土破壞。堿集料反應是指混凝土中的堿性物質與某些含有反應性成分的集料發生反應，導致混凝土膨脹和開裂。這兩種因素會導致混凝土結構出現開裂、剝落和強度降低等病害，若不及時處理會影響結構的使用壽命和安全性。

三是凍融病害及滲水作用。在濕潤條件下，混凝土中的孔隙水由于溫度的變化而發生凝固膨脹，溶解后產生松弛，如此反復產生疲勞應力，使混凝土由外向內逐漸剝蝕。

2.3 支座和伸縮縫病害

支座是橋梁結構的重要組成部分，其質量直接影響橋梁的承載力和安全性。支座病害主要包括支座脫落、鋼筋外露、支座老化、固定支座螺母松動、支座結構受力不均勻等，原因如下：

一是溫差和動荷載引起梁體伸縮變形，由于伸縮量不均勻，導致整個支座移動，從而使位移超限；二是支座本身質量有問題；三是施工質量不達標，如結合部位不平，支座下鋼板缺失或厚度不足等；四是承載力過大，超過支座的設計承載力，使支座發生變形甚至斷裂。

伸縮縫設于梁體末端，屬于結構薄弱部位。反復受到汽車荷載的作用，伸縮縫易受到損傷，工作性能也會受到一定的影響。橋梁伸縮縫裝置損壞的主要表現有伸縮縫變形、錨固構件損壞、接頭四周填料剝落、凹凸不平、錨固混凝土局部破損、出現麻面與錨固鋼筋暴露等[3]。

2.4 橋墩和橋臺損壞

橋墩和橋臺是公路橋梁的重要支撐結構，承擔著將橋梁荷載傳遞到地基的重要功能。然而，由于長期受到各種外力的作用，橋墩和橋臺會發生損壞和病害，對橋梁的穩定性和安全性造成潛在威脅。

一是裂縫。裂縫一般是因材料收縮、膨脹、變形或受外部荷載影響產生的。裂縫會降低橋墩和橋臺的結構強度，甚至引發進一步的損壞和不穩定問題。

二是腐蝕。橋墩和橋臺常常處于潮濕的環境中，長期受到水流和濕度的影響，會引起金屬部件的腐蝕，會導致金屬結構損壞，從而影響橋梁的承載能力和穩定性。此外，車輛的振動和水流的沖刷都會對橋墩和橋臺產生力學作用，長期的振動和沖刷會導致結構疲勞和損傷，甚至引起傾斜和變形。

3 公路橋梁病害治理養護對策

3.1 裂縫治理養護對策

對于結構裂縫，養護對策包括加強設計的合理性、施工質量控制，確保應力不超限、配筋合理、預應力筋錨固狀態良好，同時要采取基礎控制沉降和意外事故預防措施。此外，應定期檢測和監測結構裂縫的變化情況，及時采取修復措施，保證橋梁結構的安全性可靠性。

對于非結構裂縫，養護對策應注重混凝土的收縮控制和熱量變化的影響。在養護階段，應采取措施減少混凝土的收縮，如適當調整配比、增加混凝土的含水量、使用緩凝劑等。此外，應注意控制橋梁的溫度變化，避免過大的溫度差對混凝土的影響。

針對鋼筋腐蝕脹裂和堿性骨料反應脹裂等化學作用，應定期進行防腐處理和檢測，確保鋼筋和骨料的質量，以避免產生裂縫。

3.2 環境因素引起損傷養護對策

針對橋梁結構長期暴露于自然條件下導致的混凝土碳化、鋼筋腐蝕、氯離子侵蝕、堿集料反應、凍融病害和滲水作用等損害問題，需要采取相應的養護對策。

一是針對混凝土碳化和鋼筋腐蝕，可采取增加混凝土覆蓋層厚度、采取防腐涂料或防腐劑等措施，以減緩鋼筋腐蝕的速度。二是對于氯離子侵蝕和堿集料反應，可以選擇具有抗氯離子滲透和堿-骨料反應抑制作用的混凝土材料，并加強定期檢測和維護。三是對于凍融病害和滲水作用，應采用防水涂料、加強混凝土密實度、修復裂縫和加裝防水層等方法養護，以減少水分進入混凝土內部，防止凍融循環引起的損害。

3.3 支座和伸縮縫病害養護對策

針對支座病害，可采取定期檢查和維護措施，確保支座的正常運行和承載能力。嚴格按照要求檢查支座的伸縮變形情況，確保伸縮量均勻，避免位移超限。對支座進行質量檢測，確保其合格；修復施工缺陷，如結合部位不平、鋼板缺失或厚度不足等問題，確保支座的承載力與承受壓力相匹配，避免發生嚴重變形或斷裂。

對于伸縮縫的病害，可采取定期檢查和維護措施，以保證其正常工作性能。對于伸縮縫的變形、錨固構件損壞、填料剝落、凹凸不平、錨固混凝土破損及麻面和錨固鋼筋暴露等問題，應及時進行修復和更換，以保持伸縮縫的完整性和良好的工作性能。伸縮縫更換處理如圖1 所示。

圖1 伸縮縫更換處理

3.4 橋墩和橋臺損壞養護對策

針對裂縫問題，應進行定期的巡檢和監測，及時發現和修復裂縫。對于材料收縮、膨脹、變形等原因引起的裂縫，可以采用填縫、修補等方法進行修復，保證橋墩和橋臺的結構強度和穩定性。此外，需要對外部荷載進行合理控制，避免過大的荷載對橋梁造成不利影響。

針對腐蝕問題，應定期進行防腐維護工作。可采用防腐涂層、防水涂層等措施，保護金屬部件，使其免受水流和濕度的侵蝕。定期檢查和維護涂層的完整性，及時修復破損的涂層，以防止腐蝕的發生和擴散。同時，應加強排水系統的設計和維護，確保橋梁周圍的排水暢通，減少水流對金屬結構的腐蝕影響[4]。

對于橋墩和橋臺的振動和沖刷問題，可以通過增加支撐和加固裝置，提高結構的抗震性和抗沖擊能力，減少振動和沖刷對橋梁的影響。定期檢查和維護振動和沖刷引起的損傷，修復裂縫和疲勞損傷，確保橋墩和橋臺的穩定性和安全性。

4 公路橋梁病害養護建議

江西省農村公路危橋數量大，改造任務十分艱巨，必須采取切實措施，加快推進改造工作，確保農村公路橋梁安全運行。

4.1 培養專業的養護隊伍

公路橋梁的維護工作需要依靠一支負責、專業、嚴謹的路政管理隊伍，路政人員積極配合和協作，才能有效地進行橋梁維護工作。為了確保公路橋梁的可靠運行和安全性，需要采取一系列措施來培養和提升路政管理隊伍的能力和素質。

一是要加強對路政管理人員的專業化培訓。通過組織各類培訓課程和研討會，提升路政管理人員的專業知識和技能，使其能夠熟悉橋梁維護的工作流程和操作規范。二是要關注新技術、新材料的應用，培養路政管理人員的創新意識和解決問題的能力，以應對不斷變化的橋梁維護需求。三是要制訂公路橋梁路政管理手冊，并嚴格執行相關制度。通過編制詳盡的管理手冊，明確橋梁維護的工作標準、程序和要求，確保工作的規范性和一致性。四是要建立健全的監督機制，加強對路政管理人員的考核和評估，確保工作質量和效率[5]。

4.2 建立專業的公路橋梁養護管理系統

建立一套專門的養護管理體系十分必要。可基于信息技術，將橋梁的基本信息、使用情況、維修保養記錄等輸入到統一的管理系統中。管理人員可以隨時查閱橋梁的歷史記錄、檢測數據、維修記錄等，從而全面了解橋梁的狀況和歷史演變。同時，系統的統計分析功能使得橋梁數據可以被全面統計和分析，快速生成報表和圖表，方便管理人員進行評估和決策，進而制訂相應的養護管理方案，從而提升養護管理水平，保證養護質量。

4.3 推進“路長制”“橋長制”，加強公路橋梁日常養護

日常養護是保證公路橋梁長期穩定運行的重要保障。為了確保養護工作的有效性，需要加強一系列日常養護措施。

一是定期清理排水設施的雜物，特別是易堵塞排水孔，以降低事故發生率。二是及時修補橋面鋪裝層的裂縫和坑槽，徹底解決病害橋面，保持橋面的平整度和密實度。三是伸縮縫的清理和維護也非常重要。及時清理伸縮縫中的雜物，替換老化的橡膠填充物，以確保伸縮縫能夠正常使用。

為確保上述措施有效落實，需要制訂詳細的養護工作流程，并選定一名具備工作能力和負責精神的人員擔任“路長”或“橋長”，帶領養護人員開展日常養護工作，并承擔起相應的責任。通過加強日常維護，使公路橋梁在更加安全的環境中運行，為道路交通安全提供可靠保障。

4.4 加強橋梁預防性養護監測，做好橋況鑒定工作

定期對公路橋梁進行預防性監測十分必要。橋梁檢測設備的快速發展，為精準評估橋梁的技術狀況提供了有利條件，因此必須定期使用專業的檢測設備對公路橋梁進行監測、檢測、分析和維修工作。橋梁檢測是獲取橋梁數據和建立橋梁數據庫的手段，通過對橋梁進行定期監測檢查，有助于及時了解橋梁各個部分的受損程度，評定和鑒定橋梁質量狀況，為后續養護工作的開展打下堅實的基礎。

5 結語

公路橋梁病害的成因是多方面的，因此需要根據病害類型與成因采取針對性的養護措施，以有效延長公路橋梁的使用壽命，提高其安全性和可靠性，從而保障交通安全與順暢。此外，需要樹立更為科學的養護理念，積極引進新技術、新方法，對橋梁病害進行更為有效的處理，以提升橋梁的安全性及穩定性，為民眾提供更為安全、可靠的交通環境。