淺談公路橋梁常見(jiàn)病害的處置方法

左繼蘭

摘 要：公路橋梁在運(yùn)營(yíng)使用過(guò)程中，面臨環(huán)境變化和車輛超載、重載及材料性能退化等系列因素影響，出現(xiàn)不同特征的病害，這些病害一方面在橋梁的使用過(guò)程中不斷惡化，另一方面對(duì)結(jié)構(gòu)的安全使用及耐久性造成顯著影響。本文分析了常見(jiàn)的公路橋梁病害類型，提出了針對(duì)病害特征的施工處置方法，為公路橋梁的養(yǎng)護(hù)和維護(hù)提供方向。

關(guān)鍵詞：公路橋梁;常見(jiàn)病害;處置方法

1 公路橋梁常見(jiàn)病害及特征

通過(guò)對(duì)公路橋梁運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的病害調(diào)研和總結(jié)，可以概括主要的病害型式包含橋體開(kāi)裂、鋼筋銹蝕、表觀缺陷、長(zhǎng)期下?lián)稀佈b開(kāi)裂等類型，這些病害的形成是復(fù)雜的，其發(fā)展和對(duì)結(jié)構(gòu)的影響也不一樣，梳理病害的成因、開(kāi)展過(guò)程和結(jié)構(gòu)影響，是進(jìn)行施工處置的前提。

1.1 橋體開(kāi)裂

運(yùn)營(yíng)中的橋梁結(jié)構(gòu)都能存在不同程度的開(kāi)裂情況，包含結(jié)構(gòu)性開(kāi)裂和非結(jié)構(gòu)性開(kāi)裂，開(kāi)裂直接降低材料的抵抗性能，造成材料性能退化、結(jié)構(gòu)剛度折減、加速鋼筋銹蝕等，因而一旦出現(xiàn)開(kāi)裂，需要判別裂縫的性質(zhì)，并找到開(kāi)裂的形成原因，并預(yù)測(cè)裂縫可能的發(fā)展方向。結(jié)構(gòu)性裂縫產(chǎn)生的位置和裂縫開(kāi)展方向與橋梁受力直接關(guān)聯(lián)，例如，橋梁跨中因?yàn)槭芰?wèn)題出現(xiàn)地面橫向裂縫，主要是抗彎性能不足所致;橋梁腹板在近支座附近所出現(xiàn)的斜裂縫，主要是腹板抗剪性能不足引起;預(yù)應(yīng)力錨固區(qū)出現(xiàn)網(wǎng)狀裂縫，則是錨固區(qū)傳力消散不足導(dǎo)致應(yīng)力集中所致。結(jié)構(gòu)性裂縫往往具有一致規(guī)律性，例如方向一致;同時(shí)部分裂縫寬度較大，很顯著。結(jié)構(gòu)性裂縫直接影響結(jié)構(gòu)受力安全，需要引起高度重視。非結(jié)構(gòu)性裂縫的位置、方向、數(shù)量等就不和受力直接關(guān)聯(lián)，這些裂縫的形成不能通過(guò)受力完全解釋，例如橋面底部出現(xiàn)的細(xì)小分散無(wú)方向性裂縫、腹板的局部網(wǎng)狀裂縫、橫隔板的豎向裂縫等。非結(jié)構(gòu)性裂縫往往是數(shù)量不多的小裂縫，其分布位置和方向沒(méi)有相同規(guī)律，非結(jié)構(gòu)性裂縫一般很容易被養(yǎng)護(hù)人員忽視，實(shí)際上由于這些裂縫的形成已經(jīng)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損壞，不予加固解決會(huì)進(jìn)一步發(fā)展為結(jié)構(gòu)性裂縫，造成橋梁性能的快速退化。

1.2 鋼筋銹蝕

鋼筋的銹蝕直接影響鋼筋的受力構(gòu)造，導(dǎo)致材料抵抗性能降低，有效受力面積減小，應(yīng)力集中和突變，引發(fā)結(jié)構(gòu)安全問(wèn)題。更多時(shí)候，因?yàn)殇摻畹匿P蝕，使得整個(gè)截面的耐久性降低，構(gòu)件性能會(huì)在一定時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)超過(guò)甚至遠(yuǎn)超出預(yù)期方式的退化。降低鋼筋銹蝕，一方面從設(shè)計(jì)角度需要保證鋼筋足夠的保護(hù)層厚度和防腐涂層;另一方面施工中特別注意混凝土振搗方法，保證表層振搗密實(shí)不出現(xiàn)蜂窩麻面，同時(shí)鋼筋籠在振搗中穩(wěn)定牢固;同時(shí)，對(duì)于特殊沿海區(qū)域的公路橋梁結(jié)構(gòu)，需要采取耐久性保護(hù)措施，例如，采用高性能混凝土、創(chuàng)新鋼筋防腐涂層方法、轉(zhuǎn)移氯離子吸附方向等。

1.3 表觀缺陷

表觀缺陷出現(xiàn)在混凝土構(gòu)件中，表現(xiàn)為表層蜂窩、麻面的、孔洞、坑蝕等缺陷，這些缺陷的形成是非結(jié)構(gòu)性的，主要與混凝土材料和施工質(zhì)量相關(guān)，例如，混凝土配合比不佳導(dǎo)致的混凝土坍落度不足、離析、黏合性差等，混凝土澆筑振搗過(guò)程不密實(shí)從而出現(xiàn)漏漿、黏結(jié)不力等。表觀缺陷在一定時(shí)間內(nèi)不直接影響結(jié)構(gòu)的安全和使用，但是，這些表觀缺陷為病害的發(fā)生和發(fā)展提供了契機(jī)，例如，形成氯離子侵蝕通道而加快鋼筋銹蝕、混凝土碳化、橋體開(kāi)裂等，因而需要引起足夠重視，在短時(shí)期內(nèi)進(jìn)行修補(bǔ)和加固。

1.4 鋪裝開(kāi)裂

鋪裝層開(kāi)裂是公路橋梁面臨的非常嚴(yán)重的病害問(wèn)題。混凝土橋面板的鋪裝層其使用壽命稍好，但仍然出現(xiàn)諸多的橋面開(kāi)裂、面層坑洼、鋪裝滲水等問(wèn)題;鋼結(jié)構(gòu)橋面板的病害問(wèn)題尤為嚴(yán)重，主要原因是目前的橋面鋪裝仍然無(wú)法解決與鋼結(jié)構(gòu)良好黏結(jié)問(wèn)題，導(dǎo)致諸多大跨徑正交異性鋼橋面板的鋪裝使用5～8年就需要重新更換，造成昂貴的管理養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。鋪裝層開(kāi)裂的深層次原因有以下幾種：（1）鋪裝層施工質(zhì)量差，壓實(shí)不勻、厚度不足、拌合不均等都直接導(dǎo)致鋪裝受力不均，形成開(kāi)裂;（2）鋪裝層材料性能不佳，包含黏結(jié)、抗車轍、抗老化等材料性能，是決定鋪裝層能夠與橋梁主體結(jié)構(gòu)共同協(xié)調(diào)變形的關(guān)鍵;（3）荷載作用，超載、重載車輛對(duì)于橋面鋪裝層的損傷累積是指數(shù)增長(zhǎng)的，因此即便是最佳材料性能和最佳施工質(zhì)量的橋面鋪裝，在面臨長(zhǎng)時(shí)間及大面積超載、重載作用情況下，其使用壽命也是非常有限的。

2 橋梁病害的施工處置方法

2.1 橋體裂縫修補(bǔ)及加固

非結(jié)構(gòu)性裂縫需要對(duì)開(kāi)裂表面進(jìn)行必要的鑿毛處理，并清潔鑿毛表面，采用黏結(jié)性能好的高強(qiáng)水泥砂漿進(jìn)行噴涂修補(bǔ)。結(jié)構(gòu)性裂縫需要找到開(kāi)裂的根源，在對(duì)根源進(jìn)行加固處理的基礎(chǔ)上，再對(duì)已開(kāi)展的裂縫進(jìn)行鑿毛、清潔、注漿噴涂、鋼筋補(bǔ)強(qiáng)等措施。關(guān)于根源的加固方法需要視情況而定，如果是抗彎性能不足，可以通過(guò)底面粘貼鋼板加固、體外預(yù)應(yīng)力加固、交通限載等措施;如果是抗剪性能不足，需要在支座腹板進(jìn)行增加截面加固、粘貼鋼板加固等方法;如果是錨固區(qū)開(kāi)裂，則可以采用黏貼碳纖維加固、增加截面加固等施工措施。

2.2 銹蝕鋼筋修復(fù)

已銹蝕的鋼筋部分基本不能還原，因此鋼筋銹蝕修復(fù)的原則就是清除已銹蝕部分，阻止病害擴(kuò)展及影響。施工處置措施：首先對(duì)銹蝕鋼筋和混凝土面層進(jìn)行清除，通過(guò)砂紙、磨刀和噴砂槍等工具進(jìn)行處理;其次對(duì)清除的銹蝕鋼筋和混凝土表層進(jìn)行清水清潔干凈;再則噴涂阻銹劑和界面劑，形成抗銹蝕保護(hù)層;最后采用高強(qiáng)砂漿或者其他措施，修補(bǔ)缺失表層。

2.3 表面缺陷處理

表面缺陷的處理原則是修復(fù)，通過(guò)清除清潔缺陷體，采用高強(qiáng)高黏結(jié)性材料進(jìn)行修補(bǔ)，避免病害擴(kuò)展同時(shí)修復(fù)病害。

2.4 長(zhǎng)期下?lián)霞庸?/p>

長(zhǎng)期下?lián)系氖┕ぬ幹眯枰鞔_可能的病害原因，一般需要通過(guò)體外預(yù)應(yīng)力加固、換鋪裝層減載等方式，由于這種加固方法代價(jià)很高，執(zhí)行前需要對(duì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別和掌握，并在加固中進(jìn)行必要跟蹤監(jiān)測(cè)。

2.5 鋪裝修補(bǔ)

鋪裝層開(kāi)裂修補(bǔ)一般視情況而定，小范圍的裂縫和病害采用局部銑洗、噴漿、罩面修復(fù)的方法，大范圍的病害需要更換鋪裝層，采用瀝青快速修補(bǔ)技術(shù)。

3 結(jié)語(yǔ)

公路橋梁運(yùn)營(yíng)病害是影響結(jié)構(gòu)安全和使用長(zhǎng)期性能的關(guān)鍵。論文探討了公路橋的常見(jiàn)病害型式，包含橋體開(kāi)裂、鋼筋銹蝕、表觀缺陷、長(zhǎng)期下?lián)?、鋪裝開(kāi)裂等典型病害，剖析了病害的特點(diǎn)、產(chǎn)生原因、形成機(jī)理和主要影響，以此提出病害的施工處置方法和措施，提出了技術(shù)要點(diǎn)和注意事項(xiàng)，為公路橋梁的運(yùn)營(yíng)維護(hù)提供了方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]熊雯華.論公路橋梁的病害及養(yǎng)護(hù)[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2012（20）.