橋梁病害原因及預(yù)防

文/于飛 煙臺(tái)市牟平公路管理局 山東煙臺(tái) 264000

1、橋梁常見病害及原因分析

1.1 橋梁基礎(chǔ)病害

常見的橋梁基礎(chǔ)病害有，由于橋梁承載力的不足導(dǎo)致的橋梁基礎(chǔ)不均勻下沉，基礎(chǔ)發(fā)生滑移和傾斜，甚至基礎(chǔ)底部局部被沖空，基礎(chǔ)組成中的結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生異常應(yīng)力和出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。出現(xiàn)這些病害的原因主要是設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)偏低，導(dǎo)致橋梁承載力不能滿足現(xiàn)今使用要求，橋梁的承載能力是根據(jù)當(dāng)初橋梁設(shè)計(jì)時(shí)所采用的荷載等級(jí)來(lái)確定的，早些年代所建造的橋梁實(shí)際荷載偏低，隨著交通量的快速增加和荷載等級(jí)的不斷提高，之前的橋梁已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在交通的使用要求，承載力嚴(yán)重不足，繼而導(dǎo)致橋梁基礎(chǔ)出現(xiàn)病害。

1.2 橋梁墩臺(tái)病害

墩臺(tái)上常見的病害有，墩臺(tái)上出現(xiàn)水平向或豎向或者網(wǎng)狀的裂縫，墩臺(tái)上的混凝土出現(xiàn)脫落，材料老化，局部大體快的損壞和變形等。造成這些病害的原因是，超出墩臺(tái)設(shè)計(jì)的最高水位的洪水、泥石流、或者地震、強(qiáng)風(fēng)、船舶撞擊等對(duì)墩臺(tái)的直接物理撞擊導(dǎo)致墩臺(tái)混凝土開裂，甚至結(jié)構(gòu)出現(xiàn)位移和變形，另外早起的橋梁時(shí)代已久，隨著時(shí)間的推移，墩臺(tái)上的混凝土材料會(huì)自然老化脫落，繼而導(dǎo)致其中的鋼筋外漏發(fā)生銹蝕。

1.3 橋梁上部結(jié)構(gòu)病害

常見的橋梁上部結(jié)構(gòu)病害有：橋梁的不同部位出現(xiàn)開裂成都不一的裂縫；混凝土的強(qiáng)度分部不均勻；混凝土中滲入水；橋面的某秀部位鋼筋暴露，且出現(xiàn)銹蝕；梁的預(yù)應(yīng)力不滿足受理要求，梁體凍裂。究其原因主要是，有些橋梁在設(shè)計(jì)上就不合理，結(jié)構(gòu)構(gòu)造的受力不合理，起初病害并不明顯，但是在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間之后，病害就較為明顯了，除設(shè)計(jì)之外，還有施工技術(shù)、工藝的限制，有些橋梁存在一定的技術(shù)缺陷，在上部結(jié)構(gòu)構(gòu)造施工時(shí)質(zhì)量沒有滿足要求，導(dǎo)致后期運(yùn)營(yíng)時(shí)病害的出現(xiàn)。

1.4 混凝土開裂

混凝土開裂病害常常表現(xiàn)為橋梁的梁體出現(xiàn)開裂，橋面上鋪裝的混凝土損壞，導(dǎo)致橋面上出現(xiàn)很多坑槽，嚴(yán)重影響了車輛的正常行駛，長(zhǎng)時(shí)間下去對(duì)橋梁的結(jié)構(gòu)的使用也造成影響，減短了橋梁的使用壽命。導(dǎo)致梁體混凝土開裂的原因有很多，構(gòu)造的設(shè)計(jì)不當(dāng)導(dǎo)致梁體的局部應(yīng)力過(guò)于集中，混凝土早期的養(yǎng)護(hù)工作沒有做到位，導(dǎo)致混凝土干縮，橋梁周圍環(huán)境中的溫度濕度的驟變，車輛的超載行駛等都會(huì)引起混凝土開裂。橋面上鋪裝的混凝土損壞的主要原因是施工質(zhì)量沒有達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

1.5 橋頭跳車

橋頭跳車是橋梁正常運(yùn)行之后普遍存在的病害，正常情況下，臺(tái)后路面與橋臺(tái)路面的高差大約2-3cm，但是極個(gè)別橋梁達(dá)到了6、7cm，這樣橋臺(tái)與后臺(tái)路面之間出現(xiàn)了明顯的臺(tái)階，致使車輛在行駛到橋頭時(shí)出現(xiàn)跳車現(xiàn)象。橋頭跳車不僅影響到了行車的舒適度，還會(huì)對(duì)橋面產(chǎn)生過(guò)大的沖擊力，加重病害或誘發(fā)其他橋梁病害，同時(shí)對(duì)橋頭伸縮縫的性能造成影響，造成后期伸縮縫頻繁維修，影響交通的正常使用。造成橋頭跳車的主要原因是填土前的原地面承載力不足，填土質(zhì)量不滿足要求，土方碾壓不合格等。

1.6 其他病害

除上述病害以外，常見的病害還有橋梁凍害、橋面病害等。橋梁的墩臺(tái)、橋面由于長(zhǎng)時(shí)間受到嚴(yán)寒天氣的影響，混凝土中的水分會(huì)凝結(jié)成固體狀態(tài)，然后天氣轉(zhuǎn)暖，又會(huì)融化，長(zhǎng)期的凍融循環(huán)，對(duì)混凝土的性能造成很大的影響，因而對(duì)橋梁本身的結(jié)構(gòu)和路面造成損壞，影響了橋梁的使用年限。

2、預(yù)防措施和方法

2.1 橋梁裂縫加固與處理結(jié)合進(jìn)行

橋梁裂縫的處理和加固需要結(jié)合進(jìn)行。裂縫加固一方面是為了使梁體的承載能力得以恢復(fù)或提高，加強(qiáng)橋梁的橫向剛度；另一方面則是為了抑制裂縫的深入發(fā)展。通常采用的橋梁縱向加固方法有：對(duì)上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的時(shí)候采用橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法，黏貼鋼板的方法、通過(guò)改變結(jié)構(gòu)受力體系來(lái)加固的方法等，增大截面積和配置鋼筋的加固方法等。在對(duì)下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的時(shí)候才用的方法有：擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法、增大樁基法、擴(kuò)寬墩臺(tái)加固法、修建擋土墻面加固法；為了增加橋梁的橫向剛度，可才用增設(shè)預(yù)應(yīng)力橫隔板的方法。對(duì)于裂縫的處理可采用裂紋注漿、修補(bǔ)保護(hù)層、填充泥漿等方法。通過(guò)借鑒國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)，對(duì)那些存在裂紋、碳化深度過(guò)大或受鹽水電化學(xué)腐蝕嚴(yán)重的鋼筋混凝土橋梁進(jìn)行及時(shí)維修，抑制結(jié)構(gòu)物的惡化速度，從而提高了橋梁的使用年限。

2.2 采用新材料新工藝

當(dāng)前，有很多混凝土裂縫修補(bǔ)技術(shù)可以改善混凝土的使用性能和提高混凝土的使用年限，其中聚丙烯纖維混凝土加上堿一骨料反應(yīng)抑制劑及滲透型鋼筋阻銹劑的使用比較具有代表性。我們應(yīng)該不斷地引進(jìn)和研制新的修補(bǔ)技術(shù)和修補(bǔ)材料，比如國(guó)外的碳纖維加固法，這種方法的突出優(yōu)點(diǎn)是加固效果明顯，且對(duì)橋梁自重影響小，延長(zhǎng)了橋梁的使用年限。

2.3 提高修補(bǔ)材料質(zhì)量和施工工藝水平

修補(bǔ)材料的質(zhì)量和施工工藝水平是決定裂縫處理效果的關(guān)鍵因素。之前對(duì)于橋梁的橋柱和縱橫梁出現(xiàn)的裂縫常采用鋼板加固法修補(bǔ)，對(duì)于橋面上的裂縫則采用瀝青澆灌法。這些方法雖然方便快捷，但是鋼板加固施工難度大且增加了橋梁的自重，瀝青澆灌只堵漏，沒有強(qiáng)化功能，對(duì)于鋼筋銹蝕病害，傳統(tǒng)的“打補(bǔ)丁”不僅效果不明顯還會(huì)帶來(lái)更多的銹蝕。所以提高施工工藝水平和修補(bǔ)材料質(zhì)量，引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)的材料，例如國(guó)外的遷移型有機(jī)阻銹劑在組織鋼筋銹蝕方面效果就很不錯(cuò)。

結(jié)語(yǔ)：

橋梁從開始運(yùn)行就不可避免的會(huì)出現(xiàn)一些病害，但是對(duì)于這些病害，我們不能置之不理，要加以處理，否則會(huì)對(duì)橋梁的安全性構(gòu)成嚴(yán)重威脅。要把設(shè)計(jì)施工工作做到位，做充分，預(yù)防更多病害的出現(xiàn)，從而減少維修，延長(zhǎng)橋梁的使用壽命。