公路桥梁常见病害与防治

[摘 要]保持桥梁的良好状态，对公路运输具有极重要的意义。本文探讨了公路桥梁常见病害，并提出一些解决措施。

[关键词]公路桥梁；常见病害；防治

中图分类号：U445.71 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）02-0000-01

1 公路桥梁常见病害

1.1 裂缝

一座桥梁从建成到使用，牵涉到设计、施工、监理、运营管理等各个方面。设计疏漏，施工低劣，监理不力，均可能使混凝土桥梁出现裂缝。而裂缝也有很多种，如主拱圈裂缝（主拱圈中波纵向裂缝、肋、波连接处裂缝、拱肋裂缝、横系梁裂缝）、主梁裂缝（多发生在锚跨中部梁的下缘及悬臂粱根部上缘）、墩台身裂缝（墩台网状裂缝、从基础向上发展至墩台上部的裂缝、墩台身的水平裂缝、翼墙和前墙断裂的裂缝、由支承垫石从下向上发展的裂缝、桥墩墩帽顺桥轴线横贯墩帽的水平裂缝、双柱式桥墩下承台的竖向裂缝、支承相邻不等高的墩盖粱、雉墙上的竖向裂缝、墩台盖梁自上而下的垂直裂缝、镶面石突出的裂缝、悬臂桥墩角隅处的裂缝等）。

1.2 伸缩缝损坏

1）由于设计不周引起的伸缩缝损坏。

2）由于选型不当引起的伸缩缝损坏。

3）由于桥墩台施工及梁（板）预制尺寸导致实际板端预留间隙与设计间隙悬殊而引起伸缩缝损坏。

4）设计与实际伸缩量不符引起的伸缩缝破坏。这样导致在伸缩缝处夏季出现沥青桥面拱起，冬季出现沥青混凝土桥面沿缝严重开裂的现象。

5）板式橡胶伸缩缝由于施工误差或橡胶板破坏引起的伸缩缝处严重跳车。或钢板伸缩缝由于伸缩装置混凝土施工先于两端沥青混凝土路面面层而引起伸缩缝尾端跳车。

6）“反开槽法”施工操作不认真引起伸缩缝处跳车。目前运用“反开槽法”施工修筑的伸缩装置有毛勒缝或暗式伸缩缝等。“反开槽法”施工虽然从理论上解决了伸缩缝端头跳车的问题，但若施工时操作不当，车辆通过时仍有明显的反应。

1.3 钢筋锈蚀

由于各种物理化学原因，桥梁结构钢筋的锈蚀广泛存在，钢筋锈蚀主要是发生了电化学反应。钢筋表面致密的氧化膜可使钢筋免受锈蚀，而氧化膜的破坏直接导致了锈蚀的发生。混凝士的碳化、大气污染等都使得混凝土中PH值下降，钢筋表面氧化膜处于酸性环境中，逐渐被腐蚀，这样氧化膜便被破坏了。钢筋发生锈蚀时，锈蚀部分的体积可膨胀至原体积的10倍以上，从而对周围混凝土形成挤压，造成混凝土开裂、剥落，使截面有效尺寸减小，导致结构承载力下降。锈蚀的直接后果是钢筋断面积减小，对于以钢筋作为抗拉材料的混凝土桥梁来说，断面积的减小会直接影响结构的抗弯能力。钢筋锈蚀还会降低混凝土对钢筋的握裹力。

1.4 支座破坏

支座破坏的原因主要可归纳为：支座安装的不平整，支座本身质量较差；设计选型不合理及施工中的其他原因。在正交桥梁中，支座的受力较为简单明确，其受力边界条件也容易满足，但是对于斜弯桥梁，由于超高和组合坡的影响，支座的标高是阶梯状分布的，若施工中未能严格按照设计标高布置的话，则可能造成某一个支座超载或脱空。支座脱空时，上部梁板的内力将进行重分布，显然局部部位可能超过设计的控制值，如铰接板板缝的失效；支座超载时，则会导致支座变形过大甚至支座被迫压、剪坏。

2.桥梁部分常见的病害类型的防治措施

2.1 桥面铺装病害防治措施

上述分析说明，桥面铺装过早破碎主要是施工阶段的问题，因此要求我们在桥面铺装施工时控制好如下几个环节：①梁体施工阶段，采取有效的方法将预制（现浇）梁的拱度控制在误差允许的范围内，梁体安装时要确保桥面铺装层的最小厚度。②施工前彻底处理好梁体的顶面，清除梁面的杂物，凿除处理混凝土表面的水泥砂浆和松弱层。③施工中处理好泄水管、伸缩缝、施工缝等细小环节。④采取适当措施控制钢筋网的保护层，因为保护层偏大或偏小都将影响铺装层的使用寿命。⑤积极引进新材料，新工艺。现在一些高速公路使用钢钎维混凝土代替普通高标号混凝土、在梁体植入适量的钢筋、用冷扎带肋钢筋代替普通钢筋都是很好的尝试。

2.2 在原桥主梁基础上加固增强

可利用墩顶上两孔梁端空间设置现浇横向悬壁挑梁，其上安装预制的微弯板。在挑梁悬壁部分架设预制的人行道梁，两边桥孔人行道梁较主梁长，一端支承在边墩挑梁上，一端支承在路堤上特设的支墩上，此举系为了避免加宽桥台。在人行道梁内侧的凸缘与旧桥面板间，用混凝土浇筑桥面加宽部分，桥面铺装层混凝土同时浇筑形成行车道，在桥面铺筑装层及桥面加宽部分，均设置了钢筋网，使整体性能加强。桥面伸缩缝设置在桥梁顶中心，将行车道铺装延伸搭架在挑梁上形成，挑梁上桥面铺装层下垫设二层油毡，使其能随温度收缩。收缩缝中充填聚氨脂材料。

2.3 清理桥面

原桥面多缺乏稳定而坚实的基层，整体性差，有必要将原桥面彻底清除，并挖除部分砂砾垫层，再加铺水泥稳定砂砾基层。其上浇筑钢筋混凝土桥面。

2.4 拓宽加固

1）就地改建方案。为了不中断交通，就地改建就必须搭便桥，但搭便桥费用较高，且改建需拆除原有上、下部结构物，又需一笔可观费用，但改建后，各桥孔跨径标准全部结构都是“新”的，在心理上感觉更美观、耐用、可靠。

2）拓宽加固方案。此方案可不需搭便桥，只需适当控制交通，边通车边拓宽加固。由于可以利用原有墩台，拓宽加固主要在上部构造上进行，因而可节约更多投资，只要拓宽加固方案得当，亦可满足设计荷载要求。但桥孔尺寸长短不一，原桥梁混凝土标号低，又有一定的病害，虽经拓宽加固，似乎感觉不如新桥。

2.5 桥台后座加固

将桥台后座上路面除去，改成钢筋混凝土单向简支预制板，支承于两侧墙上。用直径25mm的锚固钢筋使之与侧墙相接，其上铺装混凝土桥面，钢筋混凝土板与后座填料间留有空隙，以使活载压力直接作用于侧墙上，从而减去了活载引起的对侧墙的压力，并增加侧墙抗剪能力和基底摩阻力。

2.6 主拱圈加固

原横系梁尺寸偏小，横向联系差，属薄弱构件，针对这一病害，将原横系悬梁截面尺寸加大，把拱顶部分横系数改变为横隔板，以加强横向整体性，使全拱宽共同受力。由于主拱圈受力大，裂缝多，采用拱肋及拱波部分包钢筋网并喷射混凝土加固拱圈截面，以提高各孔的整体刚度和承载力。

2.7 悬壁孔主梁及挂梁牛腿的加固

为此对牛腿加固可采取两种方案：（1）凿除原牛腿的低标号混凝土，改为浇筑钢纤维混凝土。浇筑钢纤维混凝土时，在新老混凝土结合面上涂以环氧砂浆以增进两者粘结。（2）将挂梁从两个支点搁在主梁上改为以多支点搁在端横梁上，此种方案，可使原牛腿上受力减少， 但牛腿的混凝土则因破碎开裂，仍需凿除后重浇新混凝土。

2.8 主梁负弯矩的加固

根据检查，测试资料及计算成果，主梁负弯曲区在一般荷载下即产生大量裂缝，其上桥面铺装层亦产生大量网裂，此种裂缝不仅不美观，使人产生不安全感，在实际上也会因雨水渗入主梁和翼缘板中，导致锈蚀受力钢筋，影响桥梁使用寿命，在考虑加固方案时，根据计算资料增加了纵向受拉钢筋，置于原铺装层范围内，计算结果还表明，由于新设计标准的荷载负弯矩作用，桥面混凝土的拉应力将达到3.96MPa，采用钢纤维混凝土，其抗拉设计强度有可能大于此拉应力，从而保证桥面不出现裂缝。

2.9 主梁及挂梁正弯曲区加固

在按承载能力极限状态计算时，在汽―20、挂―100荷载作用下主梁截面强度不满足， 故需补强。补强的措施是在凿去原桥面铺装及油毛毡后，将原桥面打毛，用锚杆在原铺装层厚度范围内加一层钢筋网，然后浇筑补偿收缩自防水混凝土。使结构达到抗裂防渗的目的，即解决防水问题。

2.10 主梁裂缝粘合

为改善主梁负弯矩区受力情况，并增加梁板耐久性能及刚度，同时为了在加固施工中需要将导梁移孔时，主梁及挂梁能安全承受在通过的导梁设备重。

3.结束语

公路桥梁所存在的问题出现的种类很多，原因也各有所不同。比如卡车的超载导致道路的损坏，或者是在施工中设计的不合理影响公路桥梁的使用，这给道路的交通安全带来了很大的隐患，需要针对这些问题提出解决的措施，保证公路桥梁的运行安全。