公路橋梁常見病害分析與處治技術(shù)研究

劉文杰

摘 要 公路橋梁由于設(shè)計、施工和超載超限等各種原因，在使用一段時間后，會不同程度出現(xiàn)一些病害，需要維護(hù)單位采取適當(dāng)?shù)奶幚碛枰跃S護(hù)，以延長橋梁的使用壽命。本文分析了公路橋梁常見的病害及其成因，提出了處置方法。

關(guān)鍵詞 公路橋梁；病害；處治技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展，公路橋梁廣泛應(yīng)用于各等級公路上，然而交通量的持續(xù)增加，對公路橋梁的承載力也造成了嚴(yán)重的威脅，出現(xiàn)了一些病害，嚴(yán)重影響了公路橋梁的穩(wěn)定性和持久性，這就需要采取一定的措施進(jìn)行檢測和維修，進(jìn)而保證公路橋梁的正常運(yùn)行和使用壽命。

1 公路橋梁的常見病害

在公路橋梁的運(yùn)行中，存在著諸多的問題，對公路橋梁的質(zhì)量存在著嚴(yán)重的威脅，影響了使用壽命，一般而言，公路橋梁的常見病害主要有以下幾種：

1.1 橋面

在公路橋梁中橋跨結(jié)構(gòu)是主要的承重結(jié)構(gòu)，但是梁和板在長期承受荷載的作用下，導(dǎo)致了各個病害的發(fā)生，如鋼筋的外漏以及銹蝕、混凝土開裂和剝落、混凝土出現(xiàn)裂縫以及斷面破損等。主要表現(xiàn)為這幾個方面：混凝土表面普遍粗糙、不平整，蜂窩、麻面、剝落、破損情況較多；保護(hù)層過薄，導(dǎo)致粗骨料及箍筋有外露現(xiàn)象；剝落、鋼筋外露銹蝕且有水漬出現(xiàn)。

1.2 裂縫

裂縫是鋼筋混凝土路橋普遍存在的一種病害。一般裂縫有兩種類型：一種是由于橋梁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度或剛度不足，在外荷載作用下產(chǎn)生的裂縫，有縱向裂縫和橫向裂縫之分；另一種是由于施工質(zhì)量不好而出現(xiàn)的裂縫。根據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示，隨著使用年限的增長，絕大多數(shù)構(gòu)件均會出現(xiàn)不同程度開裂，裂縫分布范圍較廣，其寬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過規(guī)范所規(guī)定的容許范圍。

1.3 支座

梁式橋支座發(fā)揮了重要的作用，不僅能夠承載上面的重量，還可以將交通的負(fù)荷傳遞給下面的部位，從而實(shí)現(xiàn)了梁體所必須的變形，但是在支座中經(jīng)常出現(xiàn)一些病害，如構(gòu)件裂痕、錨栓切斷、底板混凝土碎裂，這些問題都會導(dǎo)致上下結(jié)構(gòu)的失衡，加重了較弱部位受到的危害。

1.4 墩臺

混凝土的變化會引起相應(yīng)的病害，這是因?yàn)榛炷猎谑艿酵饨缫蛩氐挠绊懴聲a(chǎn)生風(fēng)化和侵蝕，進(jìn)而引起了公路橋梁表面的混凝土的局部破壞。再加上長期受到車輛等多種負(fù)荷影響下，混凝土?xí)霈F(xiàn)松散和破損的現(xiàn)象，并且會形成小坑槽，在不斷的沖擊下，橋面的鋪裝會受到很大的破壞[1]。

1.5 墩臺基礎(chǔ)

橋墩的作用是對水進(jìn)行阻礙，因此會受到較大的沖刷，并且會形成河床進(jìn)而帶動砂礫石的運(yùn)動。這樣鉆孔灌注樁就會受到嚴(yán)重的磨損，在長期的磨損作用下會產(chǎn)生變形。重力式橋臺會因?yàn)闆_刷底部形成空洞，直接危及橋梁安全。

2 公路橋梁病害發(fā)生的原因分析

根據(jù)公路橋梁的病害情況，需要對其產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，采取有針對性的措施，減少病害的發(fā)生，主要有以下幾點(diǎn)：

2.1 設(shè)計因素

由于結(jié)構(gòu)設(shè)計欠缺詳細(xì)的地質(zhì)水文或交通荷載量的數(shù)據(jù)支撐，結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)構(gòu)造粗糙，材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)低；橋梁設(shè)計不完善。在安全系數(shù)設(shè)計、結(jié)構(gòu)邊界條件及傳力路徑未能充分考慮到結(jié)構(gòu)性能的客觀需要。

2.2 施工質(zhì)量因素

施工的質(zhì)量對公路橋梁的病害產(chǎn)生起著至關(guān)重要的影響，諸如鋼筋保護(hù)層厚度不足、混凝土蜂窩、構(gòu)件開裂等問題，盡管短期內(nèi)不會對橋梁運(yùn)行性能產(chǎn)生明顯影響，橋梁結(jié)構(gòu)的后期維護(hù)與長期耐久性卻不可避免地會受到非常不利的危害。

2.3 橋梁使用因素

橋梁的使用因素其實(shí)就是車輛超載運(yùn)輸造成的。首先，橋梁超載往往會加大疲勞應(yīng)力幅度。加劇結(jié)構(gòu)損傷甚至引發(fā)結(jié)構(gòu)破壞事故；其次，車輛超載對橋梁構(gòu)成的內(nèi)部損傷是不可恢復(fù)的，這會逐漸影響到橋梁正常荷載下的運(yùn)營，對橋梁的安全性與耐久性造成危害[2]。

3 公路橋梁工程常見病害的處理技術(shù)

3.1 對松動和破碎的混凝土予以清理

在使用一段時間之后，公路橋梁會由于車輪的摩擦給路面帶來損傷，促使構(gòu)建表面的劣質(zhì)化混凝土出現(xiàn)了脫落、疏松和腐蝕等問題，維護(hù)人員應(yīng)該將這些脫落、腐蝕的混凝土清理干凈，特別是鋼筋下方的混凝土，更應(yīng)清理干凈，以此方便鋼筋下面的材料修補(bǔ)工作順利進(jìn)行。

3.2 對裸露的鋼筋予以保護(hù)

經(jīng)過一段時間的磨損之后，表面的混凝土脫落，里面的鋼筋被暴露在空氣當(dāng)中并生銹。維護(hù)人員應(yīng)對鋼筋的表面除銹并涂刷阻銹劑處理，確保不會出現(xiàn)再次銹蝕現(xiàn)象，進(jìn)而對橋梁的主結(jié)構(gòu)起到一個保護(hù)的作用。

3.3 對混凝土損傷部位進(jìn)行修補(bǔ)

維護(hù)人員應(yīng)該依據(jù)修補(bǔ)層的混凝土厚度來對混凝土損失部位進(jìn)行修補(bǔ)。在一般情況下，選擇環(huán)氧砂漿或者環(huán)氧混凝土作為修補(bǔ)的主要原料。為了避免混凝土內(nèi)部出現(xiàn)大量收縮及開裂情況，可以在修補(bǔ)砂漿當(dāng)中適當(dāng)添加碳纖維來進(jìn)行修補(bǔ)。同時，還應(yīng)該依據(jù)施工的具體情況選用環(huán)氧混凝土作為大體積混凝土的修補(bǔ)材料，并通過噴射混凝土的方式來進(jìn)行施工。

3.4 對路面混凝土裂縫予以處理

在工程中裂縫修補(bǔ)的方法有很多，如裂縫封閉法、增大面積法、涂抹環(huán)氧砂漿、鋼板粘貼發(fā)、裂縫灌漿發(fā)等對裂縫進(jìn)行處理，在對裂縫進(jìn)行處理時，要考慮裂縫的大小，嚴(yán)重程度來選擇不同的方法進(jìn)行修補(bǔ)。

第一對于病害不嚴(yán)重的裂縫處理措施，應(yīng)剔除松動的混凝土，采用適當(dāng)?shù)幕炷粱蛏皾{進(jìn)行修補(bǔ)，即環(huán)氧砂漿法。

第二對于侵蝕嚴(yán)重的裂縫處理措施，應(yīng)考慮增大原來結(jié)構(gòu)的尺寸，即增大截面法，降低混凝土表面的拉應(yīng)力，抑制裂縫的發(fā)生，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的承載能力。還可以采用裂縫灌漿法，直接向裂縫處灌砂漿，使其裂縫封閉。

第三提高混凝土的密實(shí)度。一般病害的發(fā)生是以水為載體，通過裂縫或孔道到達(dá)混凝土內(nèi)部和鋼筋位置，而且裂縫越大，侵蝕的速度就越快，實(shí)驗(yàn)表明，橋梁結(jié)構(gòu)要達(dá)到百年的使用壽命，裂縫寬度必須控制。對于裂縫的防治應(yīng)該改善結(jié)構(gòu)材料的防水性能和提高密實(shí)度兩個方面。

第四適當(dāng)增加混凝土保護(hù)層的厚度，是一條防止混凝土被侵蝕的重要手段，可以將延長有害物質(zhì)到達(dá)鋼筋的時間，延緩了鋼筋的腐蝕，使鋼筋混凝土的有效壽命得到提高

4 結(jié)束語

總之，通過對公路橋梁的病害分析得出，造成病害的原因是多方面的，這就需要采取有針對性的措施加以預(yù)防和處理，在施工過程中要保證質(zhì)量，并對其運(yùn)行情況進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)和管理，及時的發(fā)現(xiàn)問題，采取有效的措施，保證公路橋梁的正常穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1] 崔輝.公路橋梁工程的常見病害與施工處理技術(shù)[J].科技風(fēng)，2015， （5）：150.

[2] 劉麗.公路鋼筋混凝土橋梁常見病害分析[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2011，（10）： 79-82.