市政橋梁工程常見質(zhì)量問題及防范措施探析

柴 斌

(北京市市政專業(yè)設計院股份公司山西分公司,山西 太原 030006)

1 概述

改革開放40年來，隨著我國經(jīng)濟建設的大力發(fā)展，人口城市化的逐步推進，城市人口增多，汽車擁有量也達到了新的高度，城市交通壓力隨之增大，與此同時也對市政道路橋梁建設提出了更高的要求。尤其是早晚高峰造成的長時間大面積的堵車，部分橋梁路段更是擁堵的關(guān)鍵節(jié)點，長期以往對市政橋梁的工程質(zhì)量和使用壽命提出嚴峻挑戰(zhàn)。面對這樣的現(xiàn)狀，我們應認真分析市政橋梁工程的質(zhì)量問題，找到常見的病害并究其原因，對癥下藥，做到防微杜漸，才能更好的保證橋梁工程質(zhì)量，從而保障城市的發(fā)展，推動城市的進步。本文結(jié)合目前我國市政橋梁工程的現(xiàn)狀，淺析了市政橋梁工程的常見病害，并從多個角度提出了一些防范措施。

2 市政橋梁工程常見質(zhì)量問題及原因分析

2.1 橋面鋪裝開裂

橋面常見裂縫有干縮裂縫、縱向裂縫、網(wǎng)狀裂縫和龜狀裂縫幾種形態(tài)。造成裂縫產(chǎn)生原因有很多，例如：設計理論的缺陷或假設與實際狀態(tài)相差太大，未按設計規(guī)定、施工規(guī)范的要求施工，施工程序和方法不當，自然因素影響等等，這些因素都會造成橋梁的鋪裝質(zhì)量達不到相關(guān)要求。

2.2 梁體混凝土裂縫

梁體裂縫可大致分為結(jié)構(gòu)性裂縫和非結(jié)構(gòu)性裂縫兩大類型，其中結(jié)構(gòu)性裂縫可分為設計性結(jié)構(gòu)裂縫及施工性結(jié)構(gòu)裂縫。非結(jié)構(gòu)性裂縫可分為塑性裂縫、溫差裂縫、長期干縮裂縫、龜裂縫及其他侵害性裂縫。

1)設計結(jié)構(gòu)性裂縫是指設計時采用的結(jié)構(gòu)形式在荷載作用下必然會出現(xiàn)的裂縫，這種裂縫是允許存在的，但裂縫的寬度應小于0.2 mm或設計文件規(guī)定的限值，否則將會影響結(jié)構(gòu)安全；施工結(jié)構(gòu)性裂縫是指由于施工原因造成的結(jié)構(gòu)性裂縫，如現(xiàn)澆箱梁支架拆除過程中產(chǎn)生的裂縫等。

2)塑性裂縫是指混凝土在可塑狀態(tài)下出現(xiàn)的裂縫，包括沉降裂縫和收縮裂縫。沉降裂縫產(chǎn)生的原因主要包括兩個，一是由于支架及基礎(chǔ)的不均勻沉降造成上部結(jié)構(gòu)混凝土產(chǎn)生裂縫，二是混凝土骨料下沉過程中受到鋼筋、模板對拉螺栓的約束時產(chǎn)生的裂縫。

3)溫差裂縫是由于混凝土內(nèi)部溫度與表面溫度的差異及混凝土表面溫度與環(huán)境溫度的差異導致混凝土收縮不均而產(chǎn)生的裂縫。

4)長期干縮裂縫是指混凝土長時間暴露在空氣中，由于各種原因的水分喪失，造成混凝土體積縮小，當受到約束時，這種變化將會造成裂縫，而且這種變化會持續(xù)很長時間。

2.3 橋頭跳車

就城市道路路況而言，主要是柔性道路與剛性結(jié)構(gòu)物之間的連接處發(fā)生不均勻沉降，產(chǎn)生錯臺所致。橋梁與路基、路面的組成材料、剛度、強度、脹縮性等存在差異，且橋頭連接處受力時易形成集中應力，在車輛荷載、結(jié)構(gòu)自重、自然因素作用下，橋梁與道路同時發(fā)生沉降，但兩者的沉降量有很大差異，道路的沉降量遠大于橋梁的沉降量，形成錯臺，導致行車時發(fā)生橋頭跳車。

2.4 鋼筋銹蝕

橋梁梁體鋼筋銹蝕將很大程度的影響橋梁使用壽命，然而鋼筋銹蝕又是一個非常共性的問題。鋼筋銹蝕的機理和原因有很多，其中最主要的是由于混凝土保護層厚度不夠、澆筑過程中振搗不夠密實以及混凝土的抗?jié)B性能不足等，導致鋼筋與空氣中的水分和腐蝕性氣體等接觸，從而發(fā)生化學反應，造成了鋼筋的銹蝕。

2.5 伸縮縫病害

伸縮縫是橋梁的一個重要部件，同樣也會影響橋梁的結(jié)構(gòu)安全和使用壽命。伸縮縫常見的病害包括：伸縮縫過窄、兩側(cè)高差過大、伸縮縫橡膠條損壞、錨固區(qū)破損、縫內(nèi)漏水以及伸縮縫堵塞等。

1)伸縮縫過窄，一般是由于設計階段對橋梁伸縮量考慮不足，導致伸縮縫選型不當，使得橋梁在使用過程中出現(xiàn)擠死的情況，進而造成橋面出現(xiàn)破壞。

2)伸縮縫兩側(cè)高差過大主要是由于橋臺沉陷、安裝誤差、支座墊石碎裂等導致，伸縮縫由于橋頭跳車現(xiàn)象產(chǎn)生的沖擊荷載而受到損壞，從而影響伸縮縫的正常使用。

3)伸縮縫橡膠條損壞主要是由于安裝伸縮縫的鉚釘松動、橡膠板變形、斷裂等引起。

4)錨固區(qū)破損是由于施工時錨固區(qū)后澆混凝土強度不夠，或養(yǎng)護不到位，或橋面存在高差導致跳車，加上超載車輛頻繁作用導致破損，容易造成伸縮縫鋼構(gòu)件部分損壞。

5)伸縮縫滲水是橡膠條損壞和錨固區(qū)破損引發(fā)的伴生病害，對橋梁的危害包括：橡膠支座老化開裂、鋼板銹蝕，墩臺混凝土、梁體侵蝕麻面、鋼筋銹蝕；鋼結(jié)構(gòu)梁體端頭銹蝕等。

6)伸縮縫堵塞的原因主要為沙石、垃圾等雜物在縫中不斷積累影響了伸縮縫的收縮性能，影響梁體的正常位移，引起一定的不良后果。

3 市政橋梁工程質(zhì)量控制及防范措施

造成市政橋梁質(zhì)量問題的原因有很多，為了避免出現(xiàn)質(zhì)量問題影響橋梁使用壽命，根據(jù)上面分析的質(zhì)量問題，我們可以針對每個質(zhì)量問題從多個角度出發(fā)，提出防范措施，嚴格控制工程質(zhì)量。

3.1 橋面鋪裝質(zhì)量控制

在設計初期，應充分調(diào)查項目周邊自然環(huán)境氣候，認真研究分析，采用與之相適應的橋面鋪裝材料及結(jié)構(gòu)組合；施工中，要嚴格按照設計及規(guī)范要求，控制原材料質(zhì)量和施工質(zhì)量，采用正確合理的施工工藝和方案，確保橋面鋪裝質(zhì)量滿足要求。

3.2 梁體混凝土裂縫質(zhì)量控制

1)強化混凝土橋梁的設計工作，做好結(jié)構(gòu)受力分析，避免因為結(jié)構(gòu)剛度不足或配筋不合理導致橋梁產(chǎn)生裂縫；在設計造型時應當分部處理變截面，減緩突變，最大程度避免應力集中；合理選擇混凝土設計強度。

2)合理設計混凝土配合比，嚴格控制混凝土原材料質(zhì)量，改善骨料級配，并且控制水灰比，在滿足工作要求的前提下，盡量降低混凝土中的水泥用量，控制砂石的含泥量，降低水化熱的影響。

3)控制混凝土攪拌時間，避免攪拌時間過長。

4)加強支架模板的施工質(zhì)量控制：支架基礎(chǔ)的地基承載力應符合要求，支架應有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性；在支架和模板架好之后，應進行預壓，消除支架的拼裝間隙和基礎(chǔ)沉降等非彈性變形，防止不均勻沉降造成梁體裂縫。

5)澆筑過程中，要正確把握振搗時間、振搗工具和振搗強度，保證振搗充分且無漏振；在澆筑大體積混凝土時，還要考慮進行控溫澆筑；澆筑完成后要及時養(yǎng)護。

3.3 避免橋頭跳車的防范措施

首先，要對臺背地基進行換填處理，尤其是對于柔性路基路段更要進行特殊化處理，采用先進的臺后填土施工工藝，選用合適的壓實機具，確保臺后及時回填，回填壓實度要達到要求；其次，橋臺設計中設置橋臺搭板和枕梁，可以使柔性路堤產(chǎn)生的較大沉降逐漸過渡到橋臺，避免很明顯的沉降差。

3.4 橋梁鋼筋銹蝕控制對策

控制橋梁梁體裂縫，可以避免空氣中的水分和化學物通過縫隙與鋼筋接觸，但依然無法完全避免鋼筋的銹蝕，所以還應該采取對策主動應對。

1)在混凝土中加入礦渣粉、粉煤灰等材料，在攪拌時，可以進行高強度的振搗實驗，通過這種方式排空模板內(nèi)殘存的控制，防止混凝土碳化導致鋼筋銹蝕。

2)采用性能比較好的鋼筋來提高自身的防護能力，施工中應根據(jù)實際情況，處理對鋼筋有害的物質(zhì)，尤其是銹蝕的最大誘導氯離子，不能使用海產(chǎn)的工業(yè)用水。

3)對鋼筋的表面進行除銹，再對露出的鋼筋表面涂上一層隔離層，將環(huán)境中蘊含的有害成分對鋼筋的腐蝕程度降到最低。

3.5 伸縮縫病害防范措施

1)優(yōu)化設計方案，充分考慮橋梁在使用過程中的伸縮量，選擇合理的伸縮裝置。

2)提高對橋梁伸縮裝置施工工藝的重視程度，嚴格按照施工工藝和工序標準的要求施工；提高錨固件焊接質(zhì)量，提高后澆混凝土和填縫料的施工質(zhì)量，加強填縫混凝土振搗工作的控制，確?；炷吝_到設計強度標準，并及時養(yǎng)護。

3)確保伸縮裝置兩側(cè)的混凝土與橋面系的相鄰部位結(jié)合緊密。

4)在使用過程中，應注意伸縮縫內(nèi)的雜物的清理，防止被雜物填滿影響伸縮縫的工作性能。

4 結(jié)語

市政道路橋梁在我國道路交通及城市建設中發(fā)揮著非常大的作用，直接影響著民生與經(jīng)濟發(fā)展，因此需要引起我們對市政道路橋梁尤其是市政橋梁工程質(zhì)量的高度重視，對常見的橋梁質(zhì)量病害做好防范工作，最大程度避免質(zhì)量問題的出現(xiàn)。與此同時，還應該提高相關(guān)從業(yè)人員的專業(yè)素養(yǎng)和敬業(yè)精神，避免由于主觀原因引起的質(zhì)量問題，并努力研究探索，不斷開拓創(chuàng)新，使得市政橋梁建設朝著更好的方向發(fā)展。