高速公路桥梁病害分析与防治

高速公路桥梁病害分析与防治

摘要：高速公路桥梁病害多种多样, 给桥梁养护和维修管理人员带来了很大的困难。但是为了维持桥梁的正常运营, 尽量保持和延长桥梁的使用寿命, 我们必须认识到桥梁病害诊断和维修养护是一项非常重要的任务, 一定要对桥梁结构物进行定期检测和维修养护, 保证桥梁的安全运营本文探讨了高速公路桥梁病害分析与防治措施。

关键词：高速公路；桥梁；病害；防治

中图分类号：u412.36+6文献标识码： a 文章编号：

高速公路桥梁的病害防治是一项系统工程，首先要进行病害调查，弄清混凝土病害的真正状况，在对病害产生的原因进行正确诊断分析的基础上，配合科学合理的设计和维修材料的选择及正确使用，严格按照施工程序控制施工质量，可大大延长维修周期，提高混凝土的耐久性，延长桥梁的使用寿命。

一、高速公路桥梁主要病害原因分析

1 、桥面病害

( 1)桥面铺装层病害桥面铺装病害特征主要表现为铺装层出现车辙、坑槽、局部破损, 以及墩台顶面出现横向裂缝, 局部严重的沥青混凝土已出现凹陷、孔洞, 甚至个别桥面铺装钢筋外露。分析破损原因主要是早期修建的高速公路沥青铺装层较薄, 或由于施工质量不好等, 在车辆荷载,尤其是重载交通的反复作用下, 桥面铺装沥青混凝土骨料间开始失去粘性, 松散, 破损, 开始逐渐形成

小坑槽, 坑槽逐渐变大, 由此引起车辆荷载的冲击作用加大, 进

一步加剧桥面铺装的破坏。墩台顶面的横向裂缝主要是梁端较大的转角变位引起。由于桥面铺装的破损, 导致在车辆荷载作用下,上

部梁板也承受了较大的冲击力, 加大了梁板的负荷, 给结构安全

带来较大的隐患。墩台顶面裂缝的出现使桥面水, 尤其是盐水沿该缝隙渗入, 导致桥面铺装钢筋锈蚀, 梁端和墩台受到盐水腐蚀,

降低了结构的耐久性。

( 2)伸缩缝病害桥梁的伸缩缝破损主要表现为: 型钢伸缩缝变形, 锚固混凝土局部破损, 出现啃边、麻面与锚固钢筋外露等病害。伸缩缝普遍存在堵塞现象, 影响伸缩功能, 部分伸缩缝橡胶条破损, 出现雨水及污物渗漏现象。大型的型钢伸缩缝个别钢导梁破损、断裂和变形, 震动明显等。伸缩缝的破损主要是由于伸缩缝锚固混凝土与沥青铺装之间刚度变化较大, 同时由于施工质量无法保证,

长时间的荷载冲击与磨耗致使型钢伸缩缝锚固混凝土破损, 甚至

钢筋松动, 伸缩缝锚固出现坑槽、骨料外露, 甚至大面积破碎。最终导致伸缩缝丧失功能。伸缩缝破损严重影响行车舒适性, 且产生较大的冲击作用, 对桥面铺装和上部主要承重构件造成严重损伤, 影响结构的安全和耐久性。

2 、上部结构病害

桥梁的上部结构病害主要表现为梁板因车辆刮碰破损、梁板腹板出现斜向裂缝、梁板跨中下缘出现横向弯拉裂缝、空心板出现纵向裂缝和因底板局部过薄出现空洞、露筋, 以及空心板底板大面积渗

水、泛碱、钢筋锈蚀, t形梁、箱梁出现钢筋锈蚀、沿预应力管道

出现纵向裂缝或锈胀裂缝、梁底渗水、白化等。桥梁上部梁板的破损原因主要有以下几个方面:

( 1)个别结构设计不合理, 主要表现为断面尺寸偏小, 配筋不足, 导致结构出现腹板斜裂缝和底板弯拉裂缝等结构性破损; 钢筋保

护层过薄, 由于桥面水, 尤其是盐水的渗入, 造成钢筋锈蚀膨胀, 导致混凝土开裂。

( 2)施工方面主要表现为: 混凝土质量不好, 个别混凝土强度偏低, 影响结构的耐久性和结构安全;因施工误差, 造成局部钢筋、

钢绞线保护层偏薄, 空心板顶底板厚度不足, 导致局部应力集中, 混凝土开裂等。

( 3)其它因素, 如重载交通的大量增加, 加大了梁板的活载负荷; 部分车辆超高, 造成分离式立交桥和通道桥梁板刮碰破坏; 养护

管理不到位, 未能限载、限重, 桥面排水不畅, 造成水在桥面堆积、下渗,桥面、梁板破损未能及时修补, 严重影响结构的安全性

和耐久性。

3、下部结构病害

( 1)台身

钢筋混凝土薄壁墩台出现的竖向裂缝主要是因为台身与基础混

凝土收缩、徐变差异而导致, 一般出现在早期, 后趋于稳定, 对结构安全性影响较小, 但对其耐久性影响较大。

( 2)基础

部分桥梁因河道变迁或上下游挖沙导致部分浅基础和桩基局部

冲刷严重, 混凝土酥松, 桩基主筋或箍筋外露锈蚀。对于结构的耐久性与桥梁的安全性带来较大的安全隐患。

4、桥梁附属设施的病害

通过检测调查发现, 各条高速公路部分桥梁均不同程度的存在如: 砌体结构局部开裂、破损, 墩台挡块开裂、失效, 橡胶支座老化、变形和与梁板脱空,防撞墙竖向开裂、表面因盐腐蚀混凝土剥皮、麻面等其它病害, 对结构耐久性和使用带来不同程度的影响。

二、高速公路桥梁病害防治措施

1 、桥面铺装病害防治措施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。笔者认为有些高速公路使用钢纤维混凝土代替普通高标号混凝土、用冷轧带肋钢筋代替普通钢筋都是很好的尝试。

2 、预应力混凝土梁裂缝的防治措施造成混凝土梁裂缝相关的原因有：结构受力、施工操作、环境条件和材料品质。因此在确定防治措施前首先要弄清楚裂缝原因再对症下药：①当确定为结构受力

变形而造成混凝土梁裂缝时，检查梁体底模及支架体系下伏地基是否在缓慢下沉，还是模板或支架刚度不够有轻微变形，必要时预加荷载试压，或采用换填等措施强化处理地基。②当确定为由于施工操作原因引起的裂缝时，从检查工序出发，重点考察混凝土施工配合比、搅拌、运输、浇筑顺序及间隔时间、振捣、模板拆除时间、养护周期及方式、预应力张拉和压浆控制等环节。③环境条件主要影响混凝土的配合比和养护：在多雨潮湿的气候条件下由于砂、石料含水量较大，应适当控制混凝土用水量；对于严寒、酷暑、风沙、阴雨连绵等不同类型气候条件要采取灵活多样的养护方式。④不同材料有不同的材质特性，施工中设计配合比都要有所区别。

3 、橡胶支座变形受损的防治措施我们知道除承担全桥的竖向荷载外，全桥的水平力包括制动力、牵引力、温度力、地震力、风力等均通过支座传递到下部结构。从设计方面，确保像胶支座的各项性能指标满足使用要求；从施工角度，一是要控制好支承垫石表面的平整度和水平，确保像胶支座平置；二是要保证同一片梁的几个支座均匀受力；三是当梁体架设就位不准时，要起吊离开支座后进行一次就位，绝对不允许不离开支座前后左右挪动梁体。对于损坏严重无法继续使用的个别橡胶支座必须及时更换，否则会影响桥梁整体使用寿命。

4 、桥梁外露混凝土局部破损的防治措施桥梁外露混凝土局部破损，一方面是由于外界对混凝土结构的侵蚀作用，另一方面是由于受到意外撞击导致的损害。不论是那种破损都可能加速内部钢筋的