高速橋梁常見病害及防治措施研究

李巖峰 劉朝峰

（河北工業(yè)大學土木與交通學院 天津 300401 河北省土木工程技術研究中心 天津 300401）

前言

隨著我國經濟的發(fā)展，高速公路已經成為各地經濟發(fā)展命脈。針對疲勞荷載下橋梁結構的疲勞病害及產生病害的原因研究對于橋梁新建工程、改擴建工程和加固養(yǎng)護工程具有重大理論和現(xiàn)實意義。本文以津保高速公路橋梁普查為工程背景，對橋梁病害及產生原因進行了分析研究，并給出了養(yǎng)護建議。

1 橋梁常見病害

本文通過對津保高速全線橋梁檢查結果分析，發(fā)現(xiàn)存在以下幾種典型病害[1]：

1.1 上部結構混凝土構件裂縫

上部結構主要指受力梁[2]。本次檢查中發(fā)現(xiàn)部分預應力空心板板底存在沿預應力鋼筋方向的裂縫，個別伴有堿蝕，寬度一般在0.1～0.2mm之間；普通空心板底存在縱向及橫向和斜向細小裂縫，裂縫寬度介于0.1～0.26mm之間；整體現(xiàn)澆板底存在橫向裂縫，部分存在縱向通長裂縫，大部分裂縫寬度介于0.1～0.3mm之間。

1.2 下部結構混凝土構件裂縫

下部結構主要指橋臺、橋墩。本次檢查中發(fā)現(xiàn)大部分橋梁的橋臺存在豎向、橫向和斜向裂縫。

1.3 梁板滲水堿蝕

70%梁板的底部存在滲水堿蝕現(xiàn)象，個別在滲水部位存在橫向和縱向細微裂縫。

1.4 混凝土脫落、剝離、銹脹、露筋

本次檢查中發(fā)現(xiàn)部分橋梁的梁板及橋臺存在混凝土銹脹、露筋并且鋼筋存在不同程度的銹蝕。其中梁板主要集中在內外側邊板的腹板和翼板位置；橋臺主要集中在臺帽位置。

1.5 鉸縫脫落并滲水堿蝕

檢查中發(fā)現(xiàn)部分橋梁的鉸縫勾縫脫落、滲水堿蝕。鉸縫主要作用為橫向傳力，鉸縫脫落會影響到橋梁的橫向傳力性能，甚至導致單板受力。

1.6 伸縮縫病害

伸縮縫類型主要有毛勒縫、簡易伸縮縫等。調查中發(fā)現(xiàn)，伸縮縫的病害主要集中在：雜物堵塞，橡膠止水帶損壞、脫落，安裝混凝土開裂，鋼梁變形等病害。

2 產生病害的原因及相應治理方法

2.1 上部梁板裂縫

（1）產生裂縫原因分析

①內應力：混凝土結構，受溫度、徐變等的影響會產生內應力，對于超靜定結構會產生外約束力，當混凝土的抗拉強度不足以抵抗約束力引起的應力便會產生裂縫。

②主要受力鋼筋數(shù)量不足：由于設計原因，或施工過程中各種因素導致預應力筋設置不足，混凝土本身抗拉強度不足以抵抗其截面拉應力而產生裂縫。

③保護厚度不均勻：在綁扎鋼筋時，保護層厚度控制不好，造成空心板頂板和主梁翼緣上下部的保護層厚度不均勻，導致產生裂縫。

（2）治理方法

裂縫寬度w＜0.15mm，用專用封縫膠對裂縫做表面封閉處理；裂縫寬度w≥0.15mm，可先用裂縫修補膠對裂縫進行壓力灌注修補，再粘貼碳纖維布或鋼板進行加固。

2.2 下部橋臺（墩）裂縫

（1）產生裂縫原因分析

①活載原因：受超載車輛影響，其沖擊效應對橋臺產生的豎向壓力及臺后土壓力明顯加大，是臺身開裂的主要原因之一。

②施工工藝不當：施工過程中，顛倒施工步序，先進行臺背填土，后安裝梁板；或振動壓路機在未安裝梁板時，靠近臺身壓實，施工違規(guī)導致臺身產生裂縫。

③橋臺屬于大體積混凝土，混凝土內外溫差影響會導致表面產生收縮裂縫。

④橋臺基礎不均勻沉降產生沉降裂縫。

（2）治理方法

本次普查中的橋臺（墩）豎向裂縫多數(shù)未超限[3]，其對墩臺承載力影響較小。但考慮到結構耐久性，對W≥0.4mm裂縫用裂縫修補膠壓力灌注處理，對W＜0.4mm裂縫表面封閉處理。

2.3 梁板滲水堿蝕

（1）原因分析

①橋面排水不暢，雨雪水不能及時排出。

②部分橋梁兩端橋面存在橫縫，雨雪水會沿著裂縫下滲，也會從梁端部滲入梁內，再由底板滲水。

（2）治理方法

①疏通排水設施，防止橋面積水。

②及時對橋面裂縫進行修補，避免雨雪水下滲。

③板底打孔放水，及時排出板內積水。

2.4 混凝土脫落、銹脹、露筋

（1）原因分析

①鋼筋保護層厚度控制不當，導致鋼筋向外傾移，緊貼模板面出現(xiàn)外露。

②鋼筋周圍未被水泥砂漿飽滿填充，造成露筋；混凝土運輸和澆筑時出現(xiàn)離析，導致澆筑時靠模板部位缺漿。

③養(yǎng)護不到位，拆模時缺棱，掉角，導致露筋。

（2）治理方法

對表面露筋，對鋼筋除銹并刷洗干凈后，用聚合物砂漿抹壓平整，并認真養(yǎng)護。

2.5 鉸縫勾縫脫落、滲水堿蝕

（1）原因分析

勾縫砂漿與梁體結合、粘貼不牢固。車輛通過橋梁時，由于震動致使勾縫砂漿脫落。由于橋面排水不暢，雨雪水會沿著鉸縫開裂部位下滲，產生堿蝕。

（2）治理方法：可將勾縫脫落的鉸縫重新勾縫，加強橋面防排水，防止雨雪水下滲。

2.6 伸縮縫病害

（1）原因分析

①重型、超載車輛的頻繁沖擊影響，對伸縮縫的破壞作用明顯。

②日常養(yǎng)護不到位。伸縮縫雜物未及時清理或清理方式不合理，造成止水帶破損。

（2）治理方法：對較多雜物填充的伸縮縫予以清理，對于安裝混凝土破壞的，修補安裝混凝土，對于橡膠止水帶破損的更換止水帶。

3 結語

本文對橋梁的常見典型病害進行了總結，并對病害原因進行了深入分析，同時針對性給出了養(yǎng)護治理方法，對高速公路橋梁的養(yǎng)護提供有益的理論支持。

參考文獻

[1]《公路橋梁技術狀況評定標準》（JTG/TH21－2011）.

[2]《公路橋涵設計通用規(guī)范》（JTGD60-2004）.

[3]《公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范》（JTGH11-2004）.