装配式混凝土箱梁桥病害成因及管养方法研究王进国

装配式混凝土箱梁桥病害成因及管养方法研究王进国

发布时间：2021-08-16T02:19:33.235Z 来源：《防护工程》2021年12期作者：王进国[导读] 二十世纪以来，我国桥梁建设事业发展迅猛，目前已建成桥梁超过90万座，总里程约6000万米，总数量及规模达到世界第一。

贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司云南分公司云南昆明 650000【摘要】装配式混凝土箱梁桥目前被大量应用于桥梁建设中，随着使用年限的增加，其病害种类多样，影响了行车安全。本文对装配式混凝土箱梁桥病害进行分类，并对不同病害的处治、管理与养护方法进行分析，为此类桥梁的安全运营提供了技术支撑。【关键词】装配式；箱梁桥；病害；

引言

二十世纪以来，我国桥梁建设事业发展迅猛，目前已建成桥梁超过90万座，总里程约6000万米，总数量及规模达到世界第一。装配式混凝土箱梁桥由于统一预制、施工快且行车舒适的优点被大量应用于桥梁建设中。受施工方法、使用年限及车辆荷载影响，装配式箱梁桥病害逐年暴露，部分病害已对行车安全造成了不良影响。因此，对装配式混凝土箱梁桥病害成因的研究能够为此类桥梁的加固及管理养护提供基础支撑，从而达到提高桥梁使用寿命的目的。

1装配式混凝土箱梁桥病害特征

装配式混凝土箱梁的病害与桥梁设计与施工有着密不可分的关系。针对装配式混凝土箱梁桥的检测需要根据规范分别对上部结构、支座、下部结构、桥面及桥梁附属设施实行现场外观检测和无损检测，之后根据检测结果进行技术评定与承载力评估，确定桥梁病害等级并提出养护建议。根据检测部位的不同，可将桥梁病害进行如下分类。

1.1 上部结构病害

①主梁病害

装配式混凝土箱梁主梁病害主要包含蜂窝麻面、泛碱、钢筋外露、箱内积水渗水、边角剥落及裂缝等问题。其中，剥落掉角病害较为常见，其次为主梁渗水及表层出现蜂窝麻面现象。

主梁底板及腹板容易出现纵向开裂现象，腹板裂缝宽度多数介于0.08~0.11 mm之间，部分腹板裂缝宽度已超过0.2 mm。裂缝长度大部分介于1~4 m，部分箱梁底板处存在通长裂缝。装配式箱梁裂缝纵向位置主要分布于距离底板10~20 cm处。

②湿接缝与横隔板病害

装配式小箱梁湿接缝的浇筑养护在施工过程中处于薄弱环节，装配式混凝土小箱梁的湿接缝浇筑不当会造成剥落、空洞病害。这些病害在桥梁使用过程中会导致渗水现象，渗水位置主要存在于湿接缝与翼缘板位置，渗水方向主要沿横向展布。

横隔板能够约束桥梁变形并起到传递及承受荷载的作用[1]，合理设置横隔板能够使小箱梁挠度均匀化并提高梁的整体性的作用。桥梁使用过程中，部分横隔板钢筋发生断裂出现裂缝病害。发生此类病害的原因与钢筋焊接连接强度不足有关，同时也与相邻横隔板不共面导致连接钢板在服役过程中发生疲劳失效有联系。

1.2 支座病害

装配式混凝土箱梁支座病害种类较多，具体可分为支座剪切变形、脱空、位移、开裂鼓包、垫石破损及支座下覆杂物等[2]。以上病害中，支座脱空占比最多，部分支座脱空高度可达2 cm。支座病害一方面受支座自身强度影响，另一方面受施工安装影响。支座自身强度不够的情况下，容易在上部荷载的作用下产生开裂变形，而施工过程中对支座设计高程控制及转角的管控不严格则容易造成支座偏心受压，从而发生脱空现象。

1.3 下部结构病害

桥梁下部结构病害中以桥墩、桥台病害最为棘手。桥墩病害包括不均匀沉降、裂缝及受冲击、撞击等，桥台病害以受压变形居多。此外，下部结构病害也包含河水侵蚀、钢筋暴露、雨水冲刷、混凝土剥落等现象。

1.4 桥面系病害

桥面系病害主要包含桥面铺装病害、伸缩缝病害、排水系统阻塞及护栏破损病害等。桥面铺装病害则包括桥面裂缝、变形、坑槽、拥包及车辙。伸缩缝病害主要有伸缩缝橡胶条破损、阻塞及锚固区的混凝土开裂等。排水系统随着投入使用年限增加，容易有碎石阻塞排水、泄水孔。护栏病害较为直观，一般为护栏开裂、露筋等，在一定程度上影响了行车、行人安全及景观美观等。

2 装配式混凝土箱梁桥病害的管养方法

2.1 上部结构病害管养

正常使用状态下，上部结构主梁存在的严重结构性病害的情况并不多，病害以底板及腹板存在横向、纵向裂缝为主。主梁的开裂产生的横向裂缝主要由于梁截面抗弯能力不足导致，处治时需要对其进行粘贴钢板法进行加固或采取体外预应力措施进行加固。针对斜向裂缝及纵向裂缝，可在主梁四分之一跨处粘贴钢板提高其承载力，对于裂缝深度较深的纵向裂缝必要时应做灌浆处理。

湿接缝处出现的剥落、空洞及渗水等病害受控于施工过程中的浇筑质量。此类病害的管理养护以注浆封堵为主。施工时在混凝土骨料的选取及振捣过程中应提高警惕，避免出现浇筑不均匀而导致局部离析情况。部分横隔板钢筋发生断裂出现裂缝，管养此类病害的方法可加大钢筋焊接强度。针对横隔板不共面导致连接钢板在服役过程中发生疲劳失效问题，仍需要在相邻箱梁重新粘贴钢板进行加固处理。

2.2 支座病害处治管养

支座病害譬如脱空、开裂、移位及钢板外露问题给桥梁安全带来了很大的隐患，支座更换是解决此类病害的彻底处理方案。支座更换主要包含支座拆除、桥墩顶部垫石凿除及新垫石浇筑环节，顶升技术[3]在支座更换中发挥了巨大的作用。桥梁整体顶升采用在桥墩顶面布设自锁式千斤顶进行顶升作业，施工过程中应尽可能的减少相邻桥墩间的顶升高差，确保更换后的支座受力均匀。

2.3 下部结构病害处治管养

桥墩沉降主要由基础不均匀沉降引起，严重时则造成桥墩倾斜。对于桥墩沉降，常采用桩基加固的方法对其进行整治。加固时需考虑施工工艺，避免对桩周土层产生过大的扰动而进一步加速桥墩沉降。

作为道路与桥梁过渡的构筑物，桥台病害带来的行车安全问题不容小觑。局部桥台运营过程中出现结构开裂、破损及钢筋锈蚀等病害。桥台开裂需采取灌浆方式对裂缝进行封堵。桥台局部破损则需要将混凝土凿除，采用植筋的形式浇筑混凝土对其进行恢复。

2.4 桥面系病害管养

桥面病害以裂缝、坑槽病害最为直观，尽管被归为微小病害范畴，但若不尽快处置，此类铺装病害将会在行车荷载的作用下加速发展。桥面铺装病害中的沥青路面裂缝处治方法通常采用灌入热沥青或乳化沥青的方式进行修护。桥面麻面可采取大面积喷洒高稠度沥青并撒入嵌缝料进行处理。

装配式混凝土箱梁桥桥面系伸缩缝出现的阻塞、渗水及锚固区开裂破损病害相对较多。伸缩缝阻塞的处治可采用高压水喷洗，对于碎石则用尖嘴钳取出。伸缩缝渗水现象产生的原因是橡胶条破损，此类病害应先对伸缩缝进行清理，之后切除破损部位更换新橡胶。锚固区开裂严重区域，应凿除混凝土，采用高强度砂浆进行修补养护。

桥面系排水系统阻塞及栏杆破损病害则需要工作人员定期检查，及时清理阻塞物并修复栏杆。

3 结论

本文针对装配式混凝土箱梁桥病害进行分析归类，并对不同病害的管理养护方法进行总结，对提高装配式箱梁桥设计质量起到了积极的推动作用。实际工程中应当采用加固、管理与养护相结合的方式对不同箱梁桥病害进行处治与维护，从而延长桥梁的使用寿命。

参考文献

[1]于金琪. 横隔板设置对小箱梁的作用[J]. 四川建筑,2009,29(1):135-136.

[2]郑宏伟. 桥梁橡胶支座质量问题及防治措施分析[J].交通世界, 2021,8:149-150.

[3]孙大为, 徐建成.整体顶升法处治支座病害关键技术分析与应用[J].公路,2014,3:182-184.