摘  要：本文分析了公路橋梁病害產(chǎn)生的原因，提出了解決的辦法。

 

　　關(guān)鍵詞：公路橋梁；病害原因；對策

 

　　Abstract: This paper analyzes the causes of the highway bridge diseases, and puts forward the way to solve it.

 

　　Key words: highway bridge; disease causes; countermeasure;

 

　　中圖分類號：TU74 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）

 

　　林業(yè)工程師經(jīng)常深入林區(qū)，用自己的智慧和汗水培育和保護著森林資源。從事森林培育、森林資源監(jiān)測、森林防火、森林病蟲害防治、森林植物檢疫及林業(yè)技術(shù)的推廣等。

 

　　在公路橋梁檢查中，一定要細(xì)心觀察，發(fā)現(xiàn)缺陷后，應(yīng)結(jié)合觀察到缺陷的種類、部位、范圍及嚴(yán)重程度，從設(shè)計、施工及使用年限，使用狀態(tài)記錄出發(fā)，進行綜合分析，使之得到切合實際的初步判斷。對公路混凝土橋梁的一些病害進行分析，找出產(chǎn)生病害的原因，提出加固處理的具體辦法，實踐證明此修補措施是可行有效的。這對以后的加固工作具有重要的現(xiàn)實意義，對我國大量既有混凝土梁式橋梁的加固改造有一定的參考價值。

 

　　1 舊橋主要病害原因分析

 

　　檢查發(fā)現(xiàn)橋梁損壞主要有以下幾個方面：a.橋面鋪裝層和伸縮縫損壞；b.整體現(xiàn)澆板梁縱向開裂；c.墩臺身、蓋梁和翼墻開裂；d.支座病害。根據(jù)對舊橋運營狀況的調(diào)查可知，舊橋常見典型病害有以下幾類：

 

　　1.1 裂縫嚴(yán)重

 

　　通常裂縫是鋼筋混凝土橋梁及圬工橋梁中普遍存在的一種缺陷或主要的病害。一般裂縫有兩種類型：一種是由于橋梁結(jié)構(gòu)的強度或剛度不足，在外荷載作用下產(chǎn)生的裂縫，有縱向裂縫和橫向裂縫之分；另一種是由于施工質(zhì)量不好而出現(xiàn)的裂縫。根據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示，使用時間在三十年以上的舊橋，幾乎絕大多數(shù)構(gòu)件均出現(xiàn)不同程度開裂，裂縫分布范圍較廣，其寬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過規(guī)范所規(guī)定的容許范圍。

 

　　1.2 碳化程度嚴(yán)重

 

　　所謂碳化是指氣相的或水溶的CO2與混凝土中的堿性物質(zhì)反應(yīng)，使堿性物質(zhì)轉(zhuǎn)化為pH較低的碳酸鹽CaCO3?；炷撂蓟Y(jié)果是降低了混凝土的高堿性，導(dǎo)致鈍化層（混凝土的高堿性使包裹在混凝土中的鋼筋表面形成鈍態(tài)氧化層）失穩(wěn)甚至失效，引起鋼筋銹蝕。我們采用1%酚酞酒精溶液滴定測試，可得各被測試舊橋混凝土的碳化深度均在8mm以上，其中最大深度達12.6mm。究其原因，可能是修建時混凝土配合比不合理，水灰比大，水泥用量少，空隙大，加之早期養(yǎng)護不足所致。

 

　　1.3 施工質(zhì)量差

 

　　在過去施工時由于缺乏足夠的實踐經(jīng)驗，不注意施工質(zhì)量，不按施工操作規(guī)程辦事，加之施工組織和管理不善，不僅大幅增加了造價，而且造成了一定的工程事故和隱患。橋的墩帽處發(fā)現(xiàn)大面積蜂窩，墩身氣泡、麻面現(xiàn)象非常嚴(yán)重。很顯然這是由于當(dāng)時施工中振搗不到位所致，且在竣工驗收時沒有按照有關(guān)規(guī)程辦事，對此類明顯存在的問題沒有及時予以處理。另外，在各舊橋中混凝土脫落、露筋等病害也時常可見，而裸露的鋼筋又由于銹蝕膨脹，使鋼筋與混凝土間的粘結(jié)作用破壞從而使結(jié)構(gòu)物的承載能力整體下降。

 

　　1.4 設(shè)計不合理或存在缺陷

 

　　一方面由于過去所選橋型不盡合理，過去流行的橋型在現(xiàn)階段重交通情況下出現(xiàn)嚴(yán)重缺陷。同時，在結(jié)構(gòu)設(shè)計計算上的某些假定也是不盡完善和合理的。另一方面，由于領(lǐng)導(dǎo)意識較強，在施工時任意改變設(shè)計，又未經(jīng)計算，橋梁結(jié)構(gòu)強度、剛度、耐久性和穩(wěn)定性均無足夠保證。

 

　　2 橋梁檢查和典型病害特征

 

　　2.1 橋面系

 

　　經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，各舊橋橋面系及附屬構(gòu)造物均存在不同程度病害，主要有：橋面瀝青層出現(xiàn)隆包、剝離，車輛直接作用于外露的混凝土梁（板）；伸縮縫被泥沙填堵，縫兩側(cè)梁體被車輛撞損嚴(yán)重，或者梁體產(chǎn)生較大縱向位移，在橋臺背墻處完全頂死；護欄出現(xiàn)滑移、斷裂、脫落等。

 

　　2.1.1橋面鋪裝

 

　　橋面鋪裝首先是調(diào)查橋面鋪裝的類型，然后調(diào)查鋪裝層存在的主要缺陷。水泥混凝土鋪裝層的主要病害有：裂縫、剝落、坑洞、磨光等。瀝青鋪裝層的主要病害有：輕微裂縫(發(fā)狀或條狀)、嚴(yán)重裂縫(龜裂、縱、橫裂縫)、坑槽、車轍、擁包、磨光和起皮等。此外，瀝青鋪裝層應(yīng)保證足夠的平整度和粗糙度，過分光滑雨天易使車輛打滑。

 

　　2.1.2伸縮縫

 

　　伸縮縫設(shè)置于梁端構(gòu)造較弱部位，因直接承受車輛的反復(fù)荷載，故最易遭受破壞。本轄區(qū)內(nèi)的小橋有50%以上是沒有設(shè)置伸縮縫的，部分伸縮縫為填料式。隨著交通量的增大，載重車輛增多，伸縮縫的破壞逐漸增多。伸縮縫的損壞不僅妨礙車輛的行駛性能，而且會發(fā)展到引起結(jié)構(gòu)本身的破壞，如橋面伸縮縫損壞后，使雨水向下滲漏從而影響梁體端部結(jié)構(gòu)和造成支座銹蝕等破壞。

 

　　2.1.3橋面排水設(shè)施

 

　　橋面排水設(shè)施及橋面鋪裝的缺陷，往往導(dǎo)致橋面積水，引起車輛滑移，導(dǎo)致交通事故。橋面排水設(shè)施缺陷的檢查最好在降雨和化雪季節(jié)進行。橋面積水往往會通過橋面鋪裝的裂縫等缺陷影響橋梁主要承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐久性能。由于橋面防水不良，除從梁跨中多處漏水外，還有大量的橋面雨水從橋邊順板梁邊、梁底漫流或滲漏從而使不少邊梁受損。有的梁端被雨水浸蝕，導(dǎo)致混凝土粉化脫落。

 

　　2.2橋梁上部結(jié)構(gòu)

 

　　2.2.1梁板

 

　　梁板通常有混凝土開裂、剝離、斷面破損、鋼筋外漏及銹蝕、混凝土本身質(zhì)量不足、異常變形、梁板濕接縫滲水、漏水等缺陷。對于簡支梁橋主要檢查支點、L／4、3L／4及跨中截面是否有裂縫、蜂窩、麻面、空洞、露筋、剝落、游離石灰、縫隙夾層等現(xiàn)象。

 

　　2.2.1.1 預(yù)制梁板

 

　　簡支板梁主要破損是板梁跨中斷裂、梁端混凝土碎裂等。最先破壞的部位都是由主車道開始，然后逐漸向外發(fā)展。首先是板梁跨中的鉸縫混凝土碎裂脫落，從跨中向兩端逐漸延伸。與此同時，鉸縫處的裂縫反射到橋面鋪裝層上，使橋面鋪裝層的鉸縫位置沿橋梁縱向出現(xiàn)裂縫。繼續(xù)發(fā)展則橋面鋪裝層混凝土碎裂，鋪裝層橫向鋼筋被行車荷載剪斷。

 

　　2.2.1.2 整體現(xiàn)澆梁板

 

　　幾乎所有整體現(xiàn)澆實心板梁底板都出現(xiàn)通長或斷續(xù)縱向裂縫，大部分裂縫寬度都小于0.20mm，但部分裂縫寬度最大值達1mm。這種裂縫系由于板梁的橫向?qū)挾冗^大使得梁體實際上為雙向受力的板結(jié)構(gòu)，在路面荷載作用下產(chǎn)生了較大的橫向彎矩，超過了梁體的橫向抗彎能力，從而引起梁體出現(xiàn)縱向裂縫。根據(jù)目前裂縫的性狀看，大部分裂縫寬度尚未超過養(yǎng)護規(guī)范的規(guī)定值，且裂縫處未發(fā)現(xiàn)滲水等現(xiàn)象，說明裂縫尚未貫穿整個板梁的高度范圍；而少部分裂縫寬度較大且裂縫處滲水、析出白色晶體。裂縫將削弱斷面的整體性，隨著車輛荷載的不斷作用，將使得縱向裂縫不斷加深乃至貫穿整個截面，進而使得橋面頂部出現(xiàn)縱向裂縫等，引發(fā)橋面雨水的滲入，影響結(jié)構(gòu)的耐久性等。

 

　　2.2.1.3 支座

 

　　由于油氈墊支座、板式橡膠支座構(gòu)造簡單、造價低廉、安裝方便，被廣泛用于各類公路橋梁中。檢查中發(fā)現(xiàn)有近30%橋梁存在支座病害，主要表現(xiàn)為支座變形開裂、脫空、填充砂漿裂縫、支座底板混凝土碎裂、支座墊石壓壞、剝離、輥軸的偏移和下降、銷子和輥軸的破壞、支座構(gòu)件裂痕、螺母松動、帶頭螺栓固定螺栓的脫落、滑動面、滾動面銹死和支座墊板銹蝕等現(xiàn)象。

 

　　3 病害處理方法

 

　　3.1 橋面鋪裝層處理

 

　　鑿除原橋面鋪裝，全部重新澆筑鋼纖維混凝土（加筋），由于鋼纖維混凝土抗拉強度較高，并設(shè)有較強的鋼筋網(wǎng)，不僅耐磨，抗沖擊，而且對掛梁的橫向剛度有較大提高。

 

　　3.2 支座病害處理

 

　　橡膠支座的變形開裂將會影響橋梁的安全使用，建議對變形開裂比較嚴(yán)重的、老化失效的板式橡膠支座進行更換處理。脫空的支座應(yīng)及時糾正支座位置，并在底部墊塞鋼板，使其達到設(shè)計狀態(tài)。墊板銹蝕的支座應(yīng)及時更換銹蝕的鋼板，使支座正常工作。

 

　　3.3 混凝土裂縫病害處理

 

　　普通鋼筋混凝土構(gòu)件在工作時出現(xiàn)開裂是正常現(xiàn)象。實踐證明，當(dāng)裂縫寬度超過一定寬度時（一般為0.25mm）對結(jié)構(gòu)耐久性有一定影響，容易使鋼筋銹蝕，減少鋼筋面積，降低與混凝土的粘結(jié)力，進而降低橋梁的承載力，加快碳化剝落等病害。為避免鋼筋銹蝕，影響結(jié)構(gòu)的長期使用性能，建議及時進行裂縫修補。

 

　　4 結(jié)束語

 

　　隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，交通運輸量大幅度增長，橋梁中有相當(dāng)一部分是早期修建的橋梁已滿足不了使用上的要求，有的橋梁由于原設(shè)計荷載等級偏低，不能適應(yīng)現(xiàn)代交通增長的需要；有的橋梁由于采用橋型不當(dāng)或計算假定不盡合理；有的橋梁存在施工質(zhì)量隱患；有的橋梁養(yǎng)護不當(dāng)或年久失修等等。因此，有必要對既有橋梁進行科學(xué)的檢測，充分了解橋梁的實際狀況，既可以為有效利用既有橋梁提供合理依據(jù)，又可以避免災(zāi)難性事故的發(fā)生。

 

　　參考文獻：

 

　　[1]公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范(JTG H11-2004) 人民交通出版社

 

　　[2]公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTJ041-2000) 人民交通出版社

 

　　[3] 關(guān)于印發(fā)《公路橋梁養(yǎng)護管理工作制度》的通知(交通部文件交公發(fā)[2007]336號)

 

　　[4] 橋梁加固設(shè)計施工技術(shù)(劉來君，趙小星)人民交通出版社 ,2004