既有桥梁病害成因分析及加固处治措施探讨_杨永刚
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（ 2） 纵向裂缝： 个别桥跨现浇整体板底板存在纵向裂缝， 缝宽 0. 05 ～ 0. 15 mm，大部分纵向裂缝分布在靠近盖梁的板 端位置，长度在 30 ～ 300 cm 之间，个别裂缝纵向断续贯通。
成因分析： 依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵 设计规范》（ JTJ 023－85） 进行结构计算表明，该桥各跨整体 板横向抗弯 承 载 力 均 满 足 要 求，最 大 裂 缝 宽 度 在 0. 078 ～ 0. 170 mm 之间，钢筋混凝土结构通常带裂缝工作，而规范规 定钢筋混凝土梁板允许的裂缝宽度最大值为 0. 25 mm［3］，板 底纵向裂缝宽度没有超过规范限制。
1 工程概况
某桥于 2000 年 12 月建成，桥梁全长 1 949. 0 m，桥面宽 度为： 0. 5 m（ 护栏） +9. 5 m（ 左幅行车道） +1. 5 m（ 中央分隔 带） +9. 5 m（ 右幅行车道） +0. 5 m（ 护栏） 。上部结构为钢筋 混凝土整体现浇空心板； 下部为双柱式桥墩、桩基础，重力式 U 型桥台。桥梁设计荷载： 汽车－超 20 级、挂车－120。随着 本地区交通量的急剧增加，重车、超重车辆比例迅速增大，使 得该桥出现了不同类型的裂缝、坑槽、水蚀等病害，使其桥面 服务水平明显下降，交通事故时有发生，严重影响了公路的 正常运营，需要维修处治。
竖向裂缝： 右幅桥第 34 跨整体板外侧腹板靠近跨中位 置出现 8 条竖向裂缝，裂缝延伸至板底与板底横向裂缝贯 通，裂缝间距 30 ～ 40 cm，裂缝宽度 0. 05 ～ 0. 10 mm。
成因分析： 为板底横向裂缝的延续。
5 下部结构病害及成因分析
5. 1 盖梁 （ 1） 竖向裂缝： 部分盖梁柱顶位置出现竖向裂缝，缝宽
0. 05 ～ 0. 2 mm，裂缝上宽下窄，长度在 10 ～ 80 cm 之间，个别 裂缝竖向贯通，外侧墩顶处盖梁裂缝较内侧严重。
成因分析： 经结构验算分析可知，支点负弯矩区抗弯承 载能力不 足，导 致 裂 缝 的 产 生，同 时 计 算 最 大 裂 缝 宽 度 为 0. 256 mm，已超过规范限制。由于桥面重车通常靠外侧通 行，导致外侧墩顶处盖梁裂缝较内侧更为严重。
3. 2 成因分析 本桥面铺装主要病害为桥面连续处铺装破损，原因包括
如下三个方面： （ 1） 桥面连续构造位于主梁变形 （ 梁端转动和梁体伸
缩） 最大的部位，加之相邻桥跨可能出现的橡胶支座弹性压 缩不同步而引起的错动变形影响，使桥面连续构造受力十分 复杂，从而导致桥面铺装的破坏。
（ 2） 该 桥 设 计 时 采 用 的 是《公 路 桥 涵 设 计 通 用 规 范》 （ JTJ 021－89） ，结构计算时没有考虑温度梯度荷载，温度应 力计算值偏小，从而导致桥面连续局部因温度应力过大而开 裂。如按《公路桥涵设计通用规范》（ JTGD 60 －2004） 取值计 算，升降温梯度按 1 cm 沥青混凝土对应温度梯度取值，计算 结果表明桥面连续构造在承载能力极限状态下，抗弯承载能 力安全系数在 0. 405 ～ 0. 551 之间，抗剪承载能力安全系数 0. 924，正常使用极限状态下裂缝宽度在 0. 715 ～ 0. 253 mm 之间，桥 面 连 续 构 造 处 的 抗 弯、抗 剪、裂 缝 计 算 均 不 满 足 要 求［1］，因而导致产生开裂。
（ 5） 伸缩缝及支座： 为了恢复伸缩缝功能，对全桥伸缩缝 进行了全部更换，同时根据结构体系变化情况在非连续墩处 设置 SSFB－80 型伸缩缝； 本桥支座均为板式橡胶支座，至今 使用已达 10 年，部分支座除出现塌陷、脱空现象外，同时出 现老化现象，由于更换支座需要顶升梁体，工程造价高，而且 随着时间的 推 移，支 座 将 进 一 步 老 化，更 换 已 将 成 为 必 然。 为了保证大桥的耐久性，所以在本次维修中，采取将全部支 座进行了更换。
（ 3） 桥面连续构造长期处于弯拉或弯压的受力状态，随 着超重车辆的逐年增加，使桥面连续结构承受过大的弯拉应 力，在荷载达到某一程度时，导致桥面连续结构超过容许应 力而发生破坏。同时在重车的反复作用下，引起开裂的桥面 连续结构周围混凝土剥离破损，加速了桥面铺装层的破坏。
4 上部结构病害及成因分析
4. 1 板底 （ 1） 横向裂缝： 全桥各跨现浇整体板跨中底板 4 ～ 8 m 范
（ 2） 盖梁水蚀： 全桥多数盖梁水蚀严重。 成因分析： 由于墩顶桥面铺装破损严重，桥面均发生横 向开裂，雨水下渗经裂缝流至盖梁上，导致盖梁水蚀严重。 （ 3） 盖梁混凝土劈裂、钢筋锈胀病害： 全桥多数盖梁局部 出现混凝土劈裂、钢筋锈胀现象。 成因分析： 盖梁长期处于潮湿状态，雨水沿微裂缝或破 损部位渗入混凝土内与钢筋接触，导致钢筋发生锈蚀。钢筋 锈蚀体积膨胀，导致混凝土保护层发生劈裂并脱落，从而加 剧了病害的发展，盖梁病害见图 2。
· 施工技术与测量技术 ·
既有桥梁病害成因分析及加固处治措施探讨
杨永刚
（ 贵州大学明德学院，贵州贵阳 550003）
【摘 要】 随着经济的发展，交通量的逐渐增加，尤其是超重车辆的增加，使得 20 世纪末修建的简支空 心板桥出现了各种病害，严重影响道路的运营安全，结合某既有桥梁的现状，对该类型桥梁病害的成因分析 及加固处治提供一些借鉴和帮助。
（ 3） 板底渗水病害： 个别桥跨现浇板底受水腐蚀较为严 重，存在纵向、横向裂缝渗水现象，个别裂缝渗水纵向贯通， 且有游离钙析出，局部区域的结晶物析出呈钟乳石状。
成因分析： 由于本桥桥面铺装破损严重，有较多的坑槽， 局部破损至桥面板，桥面防水失效导致雨水从桥面流入板内 腔圆孔中，雨水再由板底纵缝下渗至板底。同时由于在该检 测前，本地区已有较长时间未下雨，但在检测中发现个别板 底纵缝仍有滴水现象，可以推断板内圆孔中有积水。 4. 2 腹板
2 病害调查
本次桥梁病 害 现 状 调 查 主 要 以 人 工 调 查 为 主，辅 以 相 机、钢尺、皮尺、裂缝观测仪等工具，对各类病害进行了详细 的记录。
3 桥面铺装病害及成因分析
3. 1 病害 全桥桥面铺装开裂、破损相当严重，局部存在坑槽，钢筋
外露，所有墩顶位置的桥面连续均出现横向开裂现象，个别 裂缝已经贯通铺装层，病害见图 1。
（ a） 桥面坑槽、钢筋外露
（ b） 墩顶桥面状况
图 1 桥面病害
［定稿日期］2011 －12 －21 ［作者简介］杨永刚（ 1977 ～ ） ，男，讲师，从事交通土建 工程及教学工作。
134
四川建筑 第 32 卷 6 期 2012． 12
· 施工技术与测量技术 ·
mm 之间，钢筋混凝土结构通常带裂缝工作，而规范规定钢筋 混凝土梁板允许的裂缝宽度最大值为 0. 25 mm［2］，本桥板底 横向裂缝宽度没有超过规范限制。
围内均有横向裂缝，缝宽 0. 05 ～ 0. 15 mm，裂缝横向成断续分布， 长度 10 ～ 150 cm，个别裂缝横向断续贯通，裂缝间距 20 ～ 40 cm。
成因分析： 按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设 计规范》（ JTJ 023－85） 进行结构计算表明，该桥各跨整体板 纵向抗弯承载力均满足要求，最大裂缝宽度在 0. 145 ～ 0. 226
［S］ ［3］ JTG H11－2004 公路桥涵养护规范［S］ ［4］ 交通部公路科学研究院． 微表处和稀浆封层技术指南［M］． 北
京： 人民交通出版社，2006
四川建筑 第 32 卷 6 期 2012． 12
135
【关键词】 空心板梁； 裂缝； 桥面铺装
【中图分类号】 U445. 7+ 1
【文献标识码】 B
贵州省在 20 世纪末修建的一些高速公路既有简支空心 板桥，随着经济的发展，交通量的逐渐增加，尤其是超重车辆 的增加，导致桥梁出现了各种病害，使其舒适性及服务水平 急剧下降，严重影响道路的运营安全。为了确保运营及结构 安全，力求充分利用，对其病害成因进行正确的分析，进而采 取相应的加固维修处治显得尤为紧迫。
（ 3） 盖梁： 对于支点处存在竖向裂缝的盖梁，主要是由于 盖梁的抗弯和抗剪能力不足造成，主要是先对裂缝进行处治 后通过黏贴钢板进行加固补强。
（ 4） 混凝土裂缝及缺陷： 对外露钢筋采用钢筋保护剂和 阻锈剂进行涂装； 对混凝土破损采用改性聚合物水泥砂浆进 行修补； 而对于结构裂缝宽度＜0. 15 mm 的裂缝，采取封闭处 理，宽度≥0. 15 mm 的裂缝，采取灌浆处理。
8 结束语
根据全桥病害现状，管养单位采取了相应的措施对该桥 进行了加固维修处治，极大提高了桥面行车的舒适性，阻止 了原桥面的进一步损坏。现该桥已维修完毕近一年，交通事 故较维修前明显减少，产生了良好的社会效益及经济效益。
参考文献
［1］ JTG D60－2004 公路桥涵设计通用规范［S］ ［2］ JTJ 023－ 85 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范
6 附属构造物病害及成因
（ 1） 伸缩缝病害及成因： 由于桥梁的日常养护未重视，造成 全桥伸缩缝内均被碎石、砂土塞实，导致伸缩缝失去伸缩功能。
（ 2） 支座病害及成因： 部分支座存在塌陷、脱空现象，根据 现场检测推断，主要是原桥施工中施工管理及控制不当所致。
（ a） 盖梁水蚀现象
（ b） 钢筋锈胀引起混凝土爆裂
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图 2 盖梁病害
7 加固处治措施
（ 1） 主梁： 将原有简支体系变为连续构造，从根源上解决 桥梁连续处开裂的问题，同时跨中截面荷载弯矩减少有利于 提高结构安全储备。对于存在滴水现象的主梁，通过在梁底 打孔将梁内积水排出，减少主梁荷载及对梁体的污染。
（ 2） 桥面铺装： 将原有铺装层凿除，种植钢筋及设置桥面 铺装层钢筋网，浇筑 12 cm 厚的聚丙烯纤维混凝土，以增强 混凝土的弹性和抗疲劳性，加强桥面整体性，利于铺装层参 与受力。同时在该铺装层上加铺 1 cm 厚的 MS－3 改性沥青 微表处［4］，以增强桥面的抗滑能力。
成因分析： 依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵 设计规范》（ JTJ 023－85） 进行结构计算表明，该桥各跨整体 板横向抗弯 承 载 力 均 满 足 要 求，最 大 裂 缝 宽 度 在 0. 078 ～ 0. 170 mm 之间，钢筋混凝土结构通常带裂缝工作，而规范规 定钢筋混凝土梁板允许的裂缝宽度最大值为 0. 25 mm［3］，板 底纵向裂缝宽度没有超过规范限制。
1 工程概况
某桥于 2000 年 12 月建成，桥梁全长 1 949. 0 m，桥面宽 度为： 0. 5 m（ 护栏） +9. 5 m（ 左幅行车道） +1. 5 m（ 中央分隔 带） +9. 5 m（ 右幅行车道） +0. 5 m（ 护栏） 。上部结构为钢筋 混凝土整体现浇空心板； 下部为双柱式桥墩、桩基础，重力式 U 型桥台。桥梁设计荷载： 汽车－超 20 级、挂车－120。随着 本地区交通量的急剧增加，重车、超重车辆比例迅速增大，使 得该桥出现了不同类型的裂缝、坑槽、水蚀等病害，使其桥面 服务水平明显下降，交通事故时有发生，严重影响了公路的 正常运营，需要维修处治。
竖向裂缝： 右幅桥第 34 跨整体板外侧腹板靠近跨中位 置出现 8 条竖向裂缝，裂缝延伸至板底与板底横向裂缝贯 通，裂缝间距 30 ～ 40 cm，裂缝宽度 0. 05 ～ 0. 10 mm。
成因分析： 为板底横向裂缝的延续。
5 下部结构病害及成因分析
5. 1 盖梁 （ 1） 竖向裂缝： 部分盖梁柱顶位置出现竖向裂缝，缝宽
0. 05 ～ 0. 2 mm，裂缝上宽下窄，长度在 10 ～ 80 cm 之间，个别 裂缝竖向贯通，外侧墩顶处盖梁裂缝较内侧严重。
成因分析： 经结构验算分析可知，支点负弯矩区抗弯承 载能力不 足，导 致 裂 缝 的 产 生，同 时 计 算 最 大 裂 缝 宽 度 为 0. 256 mm，已超过规范限制。由于桥面重车通常靠外侧通 行，导致外侧墩顶处盖梁裂缝较内侧更为严重。
3. 2 成因分析 本桥面铺装主要病害为桥面连续处铺装破损，原因包括
如下三个方面： （ 1） 桥面连续构造位于主梁变形 （ 梁端转动和梁体伸
缩） 最大的部位，加之相邻桥跨可能出现的橡胶支座弹性压 缩不同步而引起的错动变形影响，使桥面连续构造受力十分 复杂，从而导致桥面铺装的破坏。
（ 2） 该 桥 设 计 时 采 用 的 是《公 路 桥 涵 设 计 通 用 规 范》 （ JTJ 021－89） ，结构计算时没有考虑温度梯度荷载，温度应 力计算值偏小，从而导致桥面连续局部因温度应力过大而开 裂。如按《公路桥涵设计通用规范》（ JTGD 60 －2004） 取值计 算，升降温梯度按 1 cm 沥青混凝土对应温度梯度取值，计算 结果表明桥面连续构造在承载能力极限状态下，抗弯承载能 力安全系数在 0. 405 ～ 0. 551 之间，抗剪承载能力安全系数 0. 924，正常使用极限状态下裂缝宽度在 0. 715 ～ 0. 253 mm 之间，桥 面 连 续 构 造 处 的 抗 弯、抗 剪、裂 缝 计 算 均 不 满 足 要 求［1］，因而导致产生开裂。
（ 5） 伸缩缝及支座： 为了恢复伸缩缝功能，对全桥伸缩缝 进行了全部更换，同时根据结构体系变化情况在非连续墩处 设置 SSFB－80 型伸缩缝； 本桥支座均为板式橡胶支座，至今 使用已达 10 年，部分支座除出现塌陷、脱空现象外，同时出 现老化现象，由于更换支座需要顶升梁体，工程造价高，而且 随着时间的 推 移，支 座 将 进 一 步 老 化，更 换 已 将 成 为 必 然。 为了保证大桥的耐久性，所以在本次维修中，采取将全部支 座进行了更换。
（ 3） 桥面连续构造长期处于弯拉或弯压的受力状态，随 着超重车辆的逐年增加，使桥面连续结构承受过大的弯拉应 力，在荷载达到某一程度时，导致桥面连续结构超过容许应 力而发生破坏。同时在重车的反复作用下，引起开裂的桥面 连续结构周围混凝土剥离破损，加速了桥面铺装层的破坏。
4 上部结构病害及成因分析
4. 1 板底 （ 1） 横向裂缝： 全桥各跨现浇整体板跨中底板 4 ～ 8 m 范
（ 2） 盖梁水蚀： 全桥多数盖梁水蚀严重。 成因分析： 由于墩顶桥面铺装破损严重，桥面均发生横 向开裂，雨水下渗经裂缝流至盖梁上，导致盖梁水蚀严重。 （ 3） 盖梁混凝土劈裂、钢筋锈胀病害： 全桥多数盖梁局部 出现混凝土劈裂、钢筋锈胀现象。 成因分析： 盖梁长期处于潮湿状态，雨水沿微裂缝或破 损部位渗入混凝土内与钢筋接触，导致钢筋发生锈蚀。钢筋 锈蚀体积膨胀，导致混凝土保护层发生劈裂并脱落，从而加 剧了病害的发展，盖梁病害见图 2。
· 施工技术与测量技术 ·
既有桥梁病害成因分析及加固处治措施探讨
杨永刚
（ 贵州大学明德学院，贵州贵阳 550003）
【摘 要】 随着经济的发展，交通量的逐渐增加，尤其是超重车辆的增加，使得 20 世纪末修建的简支空 心板桥出现了各种病害，严重影响道路的运营安全，结合某既有桥梁的现状，对该类型桥梁病害的成因分析 及加固处治提供一些借鉴和帮助。
（ 3） 板底渗水病害： 个别桥跨现浇板底受水腐蚀较为严 重，存在纵向、横向裂缝渗水现象，个别裂缝渗水纵向贯通， 且有游离钙析出，局部区域的结晶物析出呈钟乳石状。
成因分析： 由于本桥桥面铺装破损严重，有较多的坑槽， 局部破损至桥面板，桥面防水失效导致雨水从桥面流入板内 腔圆孔中，雨水再由板底纵缝下渗至板底。同时由于在该检 测前，本地区已有较长时间未下雨，但在检测中发现个别板 底纵缝仍有滴水现象，可以推断板内圆孔中有积水。 4. 2 腹板
2 病害调查
本次桥梁病 害 现 状 调 查 主 要 以 人 工 调 查 为 主，辅 以 相 机、钢尺、皮尺、裂缝观测仪等工具，对各类病害进行了详细 的记录。
3 桥面铺装病害及成因分析
3. 1 病害 全桥桥面铺装开裂、破损相当严重，局部存在坑槽，钢筋
外露，所有墩顶位置的桥面连续均出现横向开裂现象，个别 裂缝已经贯通铺装层，病害见图 1。
（ a） 桥面坑槽、钢筋外露
（ b） 墩顶桥面状况
图 1 桥面病害
［定稿日期］2011 －12 －21 ［作者简介］杨永刚（ 1977 ～ ） ，男，讲师，从事交通土建 工程及教学工作。
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四川建筑 第 32 卷 6 期 2012． 12
· 施工技术与测量技术 ·
mm 之间，钢筋混凝土结构通常带裂缝工作，而规范规定钢筋 混凝土梁板允许的裂缝宽度最大值为 0. 25 mm［2］，本桥板底 横向裂缝宽度没有超过规范限制。
围内均有横向裂缝，缝宽 0. 05 ～ 0. 15 mm，裂缝横向成断续分布， 长度 10 ～ 150 cm，个别裂缝横向断续贯通，裂缝间距 20 ～ 40 cm。
成因分析： 按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设 计规范》（ JTJ 023－85） 进行结构计算表明，该桥各跨整体板 纵向抗弯承载力均满足要求，最大裂缝宽度在 0. 145 ～ 0. 226
［S］ ［3］ JTG H11－2004 公路桥涵养护规范［S］ ［4］ 交通部公路科学研究院． 微表处和稀浆封层技术指南［M］． 北
京： 人民交通出版社，2006
四川建筑 第 32 卷 6 期 2012． 12
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【关键词】 空心板梁； 裂缝； 桥面铺装
【中图分类号】 U445. 7+ 1
【文献标识码】 B
贵州省在 20 世纪末修建的一些高速公路既有简支空心 板桥，随着经济的发展，交通量的逐渐增加，尤其是超重车辆 的增加，导致桥梁出现了各种病害，使其舒适性及服务水平 急剧下降，严重影响道路的运营安全。为了确保运营及结构 安全，力求充分利用，对其病害成因进行正确的分析，进而采 取相应的加固维修处治显得尤为紧迫。
（ 3） 盖梁： 对于支点处存在竖向裂缝的盖梁，主要是由于 盖梁的抗弯和抗剪能力不足造成，主要是先对裂缝进行处治 后通过黏贴钢板进行加固补强。
（ 4） 混凝土裂缝及缺陷： 对外露钢筋采用钢筋保护剂和 阻锈剂进行涂装； 对混凝土破损采用改性聚合物水泥砂浆进 行修补； 而对于结构裂缝宽度＜0. 15 mm 的裂缝，采取封闭处 理，宽度≥0. 15 mm 的裂缝，采取灌浆处理。
8 结束语
根据全桥病害现状，管养单位采取了相应的措施对该桥 进行了加固维修处治，极大提高了桥面行车的舒适性，阻止 了原桥面的进一步损坏。现该桥已维修完毕近一年，交通事 故较维修前明显减少，产生了良好的社会效益及经济效益。
参考文献
［1］ JTG D60－2004 公路桥涵设计通用规范［S］ ［2］ JTJ 023－ 85 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范
6 附属构造物病害及成因
（ 1） 伸缩缝病害及成因： 由于桥梁的日常养护未重视，造成 全桥伸缩缝内均被碎石、砂土塞实，导致伸缩缝失去伸缩功能。
（ 2） 支座病害及成因： 部分支座存在塌陷、脱空现象，根据 现场检测推断，主要是原桥施工中施工管理及控制不当所致。
（ a） 盖梁水蚀现象
（ b） 钢筋锈胀引起混凝土爆裂
Байду номын сангаас
图 2 盖梁病害
7 加固处治措施
（ 1） 主梁： 将原有简支体系变为连续构造，从根源上解决 桥梁连续处开裂的问题，同时跨中截面荷载弯矩减少有利于 提高结构安全储备。对于存在滴水现象的主梁，通过在梁底 打孔将梁内积水排出，减少主梁荷载及对梁体的污染。
（ 2） 桥面铺装： 将原有铺装层凿除，种植钢筋及设置桥面 铺装层钢筋网，浇筑 12 cm 厚的聚丙烯纤维混凝土，以增强 混凝土的弹性和抗疲劳性，加强桥面整体性，利于铺装层参 与受力。同时在该铺装层上加铺 1 cm 厚的 MS－3 改性沥青 微表处［4］，以增强桥面的抗滑能力。