淺談橋梁病害成因及應對措施

汪俊敏+吳志鵬+李睿

【摘 要】隨著我國交通運輸事業(yè)的不斷發(fā)展，交通運輸量逐年增長，車輛的荷載等級提升，我國目前超負荷使用橋梁越來越多，橋梁病害問題日益突出，橋梁服役期內(nèi)結構自身存在著較大的安全隱患，這不僅縮短了橋梁的使用年限，而且嚴重影響了社會經(jīng)濟發(fā)展。本文，針對橋梁在建成后可能出現(xiàn)的病害成因及應對措施進行探討，望對橋梁結構病害的預防及維修應對工作起到一定的參考作用。

【關鍵詞】橋梁病害；超載；地基沉降；裂縫；鋼筋銹蝕

一、公路橋梁主要病害成因

（一）長期超載

由于社會交通事業(yè)的大發(fā)展，重型車輛數(shù)量增大，部分橋梁長期處于超負荷狀態(tài)，結構性能逐漸下降。服役期間如遇到管理、養(yǎng)護、維修不規(guī)范，對存在的小問題沒有及時采取措施，由此給橋梁整體結構造成較多不利影響。

（二）鋼筋銹蝕

鋼筋混凝土結構本身存在較多細小孔洞，當空氣、水與鋼筋發(fā)生化學反應產(chǎn)生銹蝕。在實際工程中，鋼筋銹蝕破壞的原因很多，大致可以分為：

1.混凝土保護層的厚度不滿足要求。

2.混凝土密實性不夠。

3.酸雨的侵蝕等。

在天氣寒冷地區(qū)，由于經(jīng)常采用撒鹽的方式防止橋面結冰，因此，在鹽水的侵蝕下，混凝土結構酸堿性改變，氯離子濃度增加，導致鋼筋銹蝕速度加快。當鋼筋發(fā)生銹蝕時，銹蝕部分面積的膨脹速度會是原來體積的10倍以上，從而導致混凝土出現(xiàn)開裂，最終引發(fā)橋梁結構承載力下降問題。

（三）伸縮縫病害

1.橋梁伸縮縫存在的主要病害有。

（1）鋼板松動；

（2）雜物填充

（3）兩側混凝土破損。

伸縮縫的破損會導致行車不順，降低車輛的通行能力，對交通造成一定的影響。當伸縮縫有雜物填充導致擠死時，不能滿足正常的變形需要，輕則頂壞臺背耳墻，情節(jié)嚴重時甚至主梁梁頭破壞，對結構產(chǎn)生極大影響。

2.有調查表明，引發(fā)橋梁伸縮縫產(chǎn)生病害的主要因素有以下幾點。

（1）設計不當，選型存在差錯，伸縮縫投入使用后預留縫寬與實際需求存在差異，結構受力不合理導致破壞。

（2）由于實際施工中出現(xiàn)誤差引起伸縮縫受力不合理導致破壞。

（四）支座病害

支座在橋梁中起著傳遞上部結構荷載和保證結構在各種因素作用下能自由變形的作用。支座病害主要有以下幾類：

1.設計荷載過低，支座長期處于超負荷狀態(tài)，產(chǎn)生疲勞破壞，使用期限減短。

2.施工質量不合格，部分支座出現(xiàn)脫空現(xiàn)象，實際受力支座承受的荷載超過設計值導致支座較早產(chǎn)生變形。

3.由于支座處于上下部結構之間，檢測及養(yǎng)護較為不便，實際工作中可能存疏忽，當梁體存在滲水情況時，易出現(xiàn)支座老化破壞。

（五）地基不均勻沉降

地基的不均勻沉降改變橋梁結構整體受力狀態(tài)，致使結構產(chǎn)生裂縫，進而引發(fā)其他病害。引起地基不均勻沉降的因素主要有：

1.地質勘查存在誤差，勘探報告不準確。

2.實際作用于結構的荷載差異較大。

3.基礎類型存在差別，受力差異大。

4.地基土的凍融，導致基礎變位。

二、應對橋梁病害的主要措施

（一）加強橋梁日常的養(yǎng)護管理

首先，應該從意識上重視橋梁結構的病害問題，對存在的小問題應該及時解決，杜絕結構產(chǎn)生更大的破壞；其次，對橋梁結構采取定期監(jiān)測，適時進行橋梁檢測，橋梁養(yǎng)護管理單位應該對橋梁結構狀態(tài)有一定的了解；最后，保證橋梁結構養(yǎng)護管理資金的投入，確保當結構產(chǎn)生病害時有足夠的資金進行維修工作。

（二）對主要病害采取適當?shù)拇胧?/p>

1.控制超載 。

加強管理，對危舊橋梁適當采取限行措施，設計合理的通行方案，在確保交通運輸基本要求得到滿足的同時，避免超載車輛在危舊橋梁上通行。

2.防止鋼筋的銹蝕。

建造期，嚴格控制混凝土材料選用，適當添加外加劑，改善混凝土結構抗裂性能，保證混凝土保護層厚度滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。對已經(jīng)投入使用的橋梁結構產(chǎn)生的裂縫和混凝土破損應該及時處理：對表面裂縫采取環(huán)氧膠泥表面涂抹，在涂漿后采取刷漆措施以滿足防腐需要；當裂縫寬度對結構有較大影響時，應采用灌漿法將漿質料壓入裂縫中，避免裂縫的存在。

3.伸縮縫的維護。

對發(fā)生老化以及變形的伸縮縫部件結合實際情況及時進行更換，當周圍鋪裝出現(xiàn)損壞時，采取鑿除后重新鋪裝的措施，防止由于汽車沖擊引發(fā)的后續(xù)病害。在設計、施工、養(yǎng)護中注意以下幾點將減少伸縮縫病害的出現(xiàn)：結合實際情況選取合適的伸縮裝置；加強施工過程及工藝的控制；及時處理伸縮縫雜物堵塞。

4.支座病害的應對。

在設計過程中，應該對未來的交通量和車輛類型有較為準確的判斷研究，預留足夠的安全儲備；施工過程中應該注重施工質量，確保按圖施工，避免由于施工不當導致的結構破壞；橋梁服役期間應加強對支座的養(yǎng)護，做到有問題早發(fā)現(xiàn)，早解決，更換老化、變形和破壞的支座，不留安全隱患。

5.基礎不均勻沉降的應對。

在勘探階段，應對基礎周圍地基有較為詳細準確的報告；在設計過程中，應選取較為合理的結構體系，對不同的地質條件選取較為可靠的設計方案；施工過程中，應做到按圖施工，對實際施工過程中發(fā)現(xiàn)的問題及時報告，并采取合適的施工方案應對不良地質條件；投入運營階段，管理、養(yǎng)護單位應對橋梁結構定期采取監(jiān)測，遇到基礎發(fā)生沉降，及時組織研討應對措施，確保下部結構安全穩(wěn)定。

三、結束語

這些年我國修建了許多橋梁，對于新建橋梁已有比較豐富的設計和施工經(jīng)驗，但養(yǎng)護加固項目，尤其是大型橋梁的養(yǎng)護加固事業(yè)卻是近幾年才逐漸發(fā)展的，這方面和世界上一些橋梁強國相比，還存在一定的差距。對于橋梁工程加固措施而言，其實是一個系統(tǒng)化、復雜化的工程，因此我們在對橋梁病害的維修加固方案進行選擇時，必須考慮病害的具體情況以及與病害相關的有效信息，同時也要兼顧維修的經(jīng)濟性及橋梁本身的安全穩(wěn)定性和美觀性，要不斷學習和吸收國外先進經(jīng)驗，根據(jù)我國橋梁所面臨的實際問題提出合適的解決方案，并不斷探索創(chuàng)新，把我國橋梁耐久性提高到一個新的水平，只有這樣才能從根本上解決橋梁自身存在的實際問題，進而極大的提高橋梁本身的使用性能與服務年限，最終提升其整體的經(jīng)濟與社會效益。

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