山區(qū)高速公路橋梁早期病害統(tǒng)計(jì)分析及養(yǎng)護(hù)建議

朱登武

（安徽皖通高速公路股份有限公司高界管理處）

0 引言

根據(jù)交通運(yùn)輸部2018年交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)，截至2018年末全國公路橋梁85.15 萬座、5568.59 萬米。橋梁作為公路的重要組成部分，對于公路的正常通行和安全具有重要意義。因此了解橋梁早期病害對于橋梁養(yǎng)護(hù)工作具有十分重要的意義。

1 項(xiàng)目概況

本文以安徽省某條山區(qū)高速公路橋梁定期檢測結(jié)果為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，分析橋梁早期病害類型及特征，為山區(qū)高速公路橋梁養(yǎng)護(hù)提供決策依據(jù)。

本次定期檢測的橋梁共計(jì)53 座，均為預(yù)應(yīng)力混凝土T 梁橋，單跨跨徑為20～40m，采用毛肋式伸縮縫，橋面鋪裝為瀝青混凝土，橋梁支座為盆式支座，外側(cè)護(hù)欄為水泥混凝土護(hù)欄，內(nèi)側(cè)護(hù)欄兼有波形梁護(hù)欄和水泥混凝土護(hù)欄兩種。

2 病害特征及產(chǎn)生原因

2.1 病害整體情況

此次橋梁定檢結(jié)果中，橋梁各部位部件中無評定等級為5 類的部件[1]，部件評定等級多集中于1～3 類，僅少數(shù)橋梁伸縮縫裝置及排水系統(tǒng)評定等級為4 類。在組成橋梁的13 種部件中，評定等級為3 類及4 類占所有橋梁比例之和在20%以上的部件共有5 種，其中橋面系占4 種，分別為橋面鋪裝、伸縮縫裝置、護(hù)欄、排水系統(tǒng)；上部結(jié)構(gòu)占1 種，為橋梁支座。

2.2 橋面系病害

2.2.1 橋面鋪裝

橋面瀝青混凝土路面鋪裝出現(xiàn)的病害包括滲水、泛油、破損和露骨，出現(xiàn)上述病害的地方共計(jì)49 處，其中滲水20 處、泛油19 處、破損7 處、露骨3 處。各類病害主要集中分布在伸縮縫附近，共計(jì)35 處，占病害總數(shù)的77.8%。病害集中分布在伸縮縫附近，是因?yàn)樯炜s縫是橋梁排水的薄弱環(huán)節(jié)，若積水未能及時(shí)清除，高速行駛的車輛帶動(dòng)積水對瀝青混凝土橋面鋪裝形成持久的沖刷作用，導(dǎo)致靠近伸縮縫的瀝青混凝土路面出現(xiàn)上述病害[2]。

2.2.2 伸縮縫裝置

本次橋梁定檢的伸縮縫共計(jì)164 處，出現(xiàn)的病害包括錨固區(qū)混凝土縱向裂縫、堵塞，其中縱向裂縫共計(jì)150 處、堵塞共計(jì)51 處。出現(xiàn)裂縫的原因是錨固區(qū)混凝土承受反復(fù)的車輛沖擊荷載作用，導(dǎo)致錨固區(qū)混凝土受損[3]。

2.2.3 橋梁護(hù)欄

橋梁混凝土護(hù)欄出現(xiàn)的病害主要為裂縫、破損及銹脹露筋。裂縫類病害主要表現(xiàn)為表面豎向裂縫、豎向貫通裂縫、網(wǎng)狀裂縫。從此次定期檢測的結(jié)果來看，有50 座橋梁的混凝土護(hù)欄均出現(xiàn)了上述病害，占被檢測橋梁總數(shù)的94.3%。其中，16 座橋梁混凝土護(hù)欄出現(xiàn)了頂部開裂和豎向貫通裂縫，30 座橋梁混凝土護(hù)欄出現(xiàn)了表面豎向裂縫，3 座橋梁混凝土護(hù)欄出現(xiàn)了破損，1 座橋梁混凝土護(hù)欄出現(xiàn)了網(wǎng)狀裂縫，2 座橋梁混凝土護(hù)欄出現(xiàn)了銹脹露筋。從病害在橋梁的分布范圍來看，裂縫類病害多分布在混凝土護(hù)欄全長范圍內(nèi)，其他類型病害多分布在橋梁局部范圍內(nèi)。

橋梁護(hù)欄直接暴露于陽光、雨水、風(fēng)等自然環(huán)境因素作用下，且未對橋梁混凝土護(hù)欄進(jìn)行必要的養(yǎng)護(hù)，導(dǎo)致混凝土性能劣化，從到導(dǎo)致上述病害的發(fā)生[4]。

2.2.4 排水系統(tǒng)

橋面排水系統(tǒng)主要為橋面泄水孔，泄水孔采用鑄鐵泄水管，出現(xiàn)的病害主要為泄水孔篦子缺失、泄水孔堵塞。約有41.5%的橋梁泄水孔出現(xiàn)了堵塞病害，有45.3%橋梁泄水孔出現(xiàn)了篦子缺失病害。

2.3 梁體病害

梁體病害主要表現(xiàn)為裂縫和破損兩類病害。從病害分布數(shù)量上來件，濕接縫出現(xiàn)的病害數(shù)量最多，共計(jì)662 處，且橫向裂縫發(fā)育最為嚴(yán)重，占病害數(shù)量的88.52%；底板出現(xiàn)的病害數(shù)量最少，共計(jì)37 處，以縱向裂縫為主，占病害數(shù)量的91.89%；橫隔板、腹板出現(xiàn)的病害數(shù)量較少，分別為80 處和72 處，且都以破損為主要病害，分別占病害數(shù)量的76.25%和52.78%；翼緣板板出現(xiàn)的病害數(shù)量較多，共計(jì)141 處，以橫向裂縫為主，占病害數(shù)量的43.26%。因梁體濕接縫為現(xiàn)場澆筑，且澆筑時(shí)間較梁體滯后，導(dǎo)致兩者的混凝土收縮徐變不一致，從而發(fā)育了大量的橫向裂縫。

2.4 橋梁支座

橋梁支座是傳遞橋梁結(jié)構(gòu)荷載的重要傳力構(gòu)件，支座狀態(tài)的好壞對于橋梁的安全運(yùn)營具有重要意義。從本次定檢結(jié)果來看，橋梁支座出現(xiàn)的病害包括鋼盆銹蝕、盆底脫空、支座墊石破損、支座剪切變形。各類病害出現(xiàn)的次數(shù)較少，出現(xiàn)最多的病害為鋼盆銹蝕，共計(jì)5 座橋梁出現(xiàn)了此類病害，其他類型病害僅在1～2座橋梁上出現(xiàn)。

2.5 錐坡、護(hù)坡

錐坡、護(hù)坡出現(xiàn)的主要病害為植被生長、砌塊開裂、脫空。因橋梁地處山區(qū)，植物生長繁茂，當(dāng)植物根系或種子進(jìn)入錐（護(hù)）坡范圍內(nèi)時(shí)，加之山區(qū)豐沛的降雨，導(dǎo)致植物生長迅速，若不及時(shí)清理植物幼株，將很快導(dǎo)致錐（護(hù)）坡出現(xiàn)開裂，降雨順裂縫進(jìn)入錐（護(hù)）坡內(nèi)部，導(dǎo)致其內(nèi)部填料被帶走，砌塊隨之出現(xiàn)脫空、沉陷等病害。

3 養(yǎng)護(hù)建議

3.1 加強(qiáng)橋梁排水系統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)工作

橋梁排水系統(tǒng)若不能正常工作，將增加地表水在橋面鋪裝層的停留時(shí)間，未及時(shí)排除的水流，會(huì)穿過橋面鋪裝層進(jìn)入梁體，腐蝕橋梁砼結(jié)構(gòu)鋼筋，為砼結(jié)構(gòu)發(fā)生堿集料反應(yīng)提供潮濕的環(huán)境條件，降低砼結(jié)構(gòu)的耐久性，影響橋梁結(jié)構(gòu)安全。因此，運(yùn)營單位在日常養(yǎng)護(hù)工作中，要重視橋梁泄水孔等排水結(jié)構(gòu)的日常養(yǎng)護(hù)，及時(shí)疏通堵塞的橋面泄水孔，在雨季應(yīng)加大檢查頻率，確保橋面水流能及時(shí)排除。

3.2 重視橋梁伸縮縫的日常養(yǎng)護(hù)

橋梁伸縮縫是橋梁梁端的薄弱環(huán)節(jié)，直接承受車輛荷載的反復(fù)作用和各種自然因素的作用。伸縮縫出現(xiàn)堵塞等病害時(shí)，在夏季高溫狀態(tài)下，伸縮縫不能自由脹縮，導(dǎo)致橋梁相鄰梁體之間產(chǎn)生較大的推力，使得梁體結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞。在雨季時(shí)，一是會(huì)導(dǎo)致橋面積水不能及時(shí)排除，在重復(fù)的車輛行車荷載作用下，會(huì)導(dǎo)致橋面瀝青砼鋪結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破損、露骨、泛油等病害；二是會(huì)導(dǎo)致位于伸縮縫下方的橋梁支座出現(xiàn)銹蝕等病害，降低橋梁支座的使用壽命。因此，應(yīng)高度重視橋梁伸縮縫的養(yǎng)護(hù)工作，及時(shí)清理伸縮縫內(nèi)的泥沙等堵塞物，保證伸縮縫的正常使用功能。對位于長大縱坡路段的伸縮縫，在雨季時(shí)因水流攜帶較多的泥沙等物質(zhì)，在短時(shí)間內(nèi)會(huì)很快使得伸縮縫發(fā)生堵塞，因此應(yīng)特別關(guān)注。

3.3 要及時(shí)修補(bǔ)橋梁梁體結(jié)構(gòu)的破損和裂縫

位于山區(qū)的高速公路，因夏季山區(qū)植物蒸騰作用劇烈及降水量大等原因，空氣中的含水量較大，砼結(jié)構(gòu)的破損部位和微小裂縫會(huì)成為水汽得以進(jìn)入砼結(jié)構(gòu)內(nèi)部的通道，導(dǎo)致砼鋼筋出現(xiàn)銹蝕，從而減小鋼筋的受力面積。鋼筋銹蝕后，其銹蝕產(chǎn)物體積增大，會(huì)對包裹其的砼形成較大的內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致砼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破壞。為避免出現(xiàn)上述的惡性循環(huán)，在橋梁梁體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)砼破損和裂縫等病害時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)，封閉水汽進(jìn)入砼內(nèi)部的通道，延長砼結(jié)構(gòu)的使用壽命。

3.4 重視橋梁混凝土護(hù)欄的養(yǎng)護(hù)

橋梁混凝土護(hù)欄是橋梁上部的維護(hù)結(jié)構(gòu)，具有防止車輛沖出橋梁的作用，保護(hù)車輛及駕駛?cè)藛T的安全。為延長橋梁混凝土護(hù)欄的使用壽命，應(yīng)采取措施減少陽光、雨水、風(fēng)等自然環(huán)境因素對其的腐蝕作用，如在橋梁混凝土護(hù)欄表面增加一層保護(hù)層，主要改善其防腐、防滲性能，對護(hù)欄混凝土起保護(hù)作用。

4 結(jié)論

本文通過對山區(qū)高速公路橋梁橋梁病害發(fā)生位置、數(shù)量、原因等的分析，結(jié)合山區(qū)自然條件特點(diǎn)，提出在山區(qū)高速公路橋梁運(yùn)營階段，應(yīng)及時(shí)加強(qiáng)橋梁排水系統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)工作、重視橋梁伸縮縫結(jié)構(gòu)的日常養(yǎng)護(hù)、及時(shí)修補(bǔ)橋梁梁體結(jié)構(gòu)的破損和裂縫、重視橋梁混凝土護(hù)欄的養(yǎng)護(hù)。