摘要：隨著交通運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展，交通運(yùn)輸量大幅度增長，行車密度及車輛載重越來越大，既有的鋼筋混凝土橋梁在修建或運(yùn)營一段時(shí)間后往往會(huì)伴有病害的發(fā)生，這些病害嚴(yán)重影響橋梁的使用壽命和車輛行車的安全。因此對(duì)鋼筋混凝土橋梁病害進(jìn)行治理和預(yù)防是橋梁日常養(yǎng)護(hù)中的重要工作。本文分別從橋梁的附屬設(shè)施和梁體兩方面詳細(xì)列舉了鋼筋混凝土橋梁的病害及成因，并針對(duì)性地提出了處理和預(yù)防的措施。

　　關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土,橋梁,病害,伸縮縫,裂縫 ,核心期刊論文發(fā)表網(wǎng)

　　前言

　　鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是一個(gè)耐久性結(jié)構(gòu)，即使是設(shè)計(jì)、施工、選材非常良好的結(jié)構(gòu)，也會(huì)隨服役時(shí)間的延長，各種因素的影響混凝土結(jié)構(gòu)還會(huì)出現(xiàn)各種各樣的病害，如：滲漏、磨損、剝蝕、開裂、分層、剝落等。如果混凝土材料或施工質(zhì)量不好或設(shè)計(jì)上缺陷，都會(huì)加速病害發(fā)生的速度。病害產(chǎn)生的原因很多，主要有設(shè)計(jì)、選材、施工存在缺陷;超負(fù)荷使用;凍融破壞、有害化學(xué)物質(zhì)侵蝕、埋置鋼筋銹蝕;堿骨料反應(yīng)等。這些病害輕者影響結(jié)構(gòu)正常使用，縮短結(jié)構(gòu)服役時(shí)間，重者將危及使用安全。因此對(duì)鋼筋混凝土橋梁進(jìn)行病害的分析和治理是十分必要的。

　　一、鋼筋混凝土橋梁附屬設(shè)施常見的病害及成因

　　(一)附屬設(shè)施的常見病害

　　1、鋪裝層破壞

　　橋面鋪裝不僅能夠起到保護(hù)主梁、防止主梁遭受雨、雪水侵蝕的作用，還可以起到一定的荷載分布作用，因而越來越受到技術(shù)人員的重視。然而，橋面鋪裝出現(xiàn)早期破壞是近年來高等級(jí)公路橋梁主要的病害之一，呈現(xiàn)出不同程度的坑槽、唧漿等病害，對(duì)行車安全及舒適性造成很大的影響，甚至可能導(dǎo)致滲水，從而引起下部梁體混凝土受損。

　　2、伸縮縫破壞

　　橋梁伸縮縫是指為了保證橋跨結(jié)構(gòu)在氣溫變化、活載作用、混凝土收縮與徐變等影響下的自由變形，而在橋面上設(shè)置的兩梁端之間以及在梁端與橋臺(tái)背墻之間的伸縮裝置，不但要保證梁能夠自由變形，而且要使車輛在設(shè)縫處能平順地通過并防止雨水滲漏和垃圾泥土等的阻塞。其部件除本身要有足夠的強(qiáng)度外，還應(yīng)與橋面鋪裝部分牢固連接。伸縮縫病害可以導(dǎo)致多方面耐久性能退化，其表現(xiàn)為伸縮裝置失效、限制梁體位移、漏水引起蓋梁損傷以及給行車安全和橋梁運(yùn)營帶來較大隱患等。

　　3、橋頭跳車

　　橋頭跳車是橋梁投入使用后普遍存在的一種病害，一般的臺(tái)后路面與橋臺(tái)路面高差普遍在2～3cm左右，個(gè)別的橋梁甚至達(dá)到了6～7cm，橋臺(tái)與臺(tái)后路面明顯存在著臺(tái)階。橋頭跳

　　車不僅影響行車舒適，而且還會(huì)使橋產(chǎn)生過大的沖擊力，誘發(fā)或加重橋梁的病害，同時(shí)影響橋頭伸縮縫的工作性能，加速其破壞過程，伸縮縫需頻繁維修、更換。

　　4、支座破壞

　　常見的支座形式有油毛氈支座、板式橡膠支座和盆式橡膠支座。油毛氈支座經(jīng)常發(fā)生破裂和滑動(dòng)面不平整的現(xiàn)象。板式橡膠支座的主要病害是脫空、老化開裂和剪切變形，此類病害比較普遍。盆式橡膠支座主要病害是支座螺栓生銹、上螺栓卡死，支座無法活動(dòng)。支座的病害可能使上部結(jié)構(gòu)失去活動(dòng)能力，從而產(chǎn)生附加內(nèi)力，對(duì)橋梁的承載能力和工作狀態(tài)產(chǎn)生不利影響。引起支座病害的主要原因是支座的設(shè)計(jì)存在缺陷、安裝誤差、日常養(yǎng)護(hù)不周和荷載的反復(fù)作用。

　　(二)病害成因分析

　　1、路基強(qiáng)度不夠

　　修建橋涵大多部分是在河流、溝塹之上，地勢(shì)較低，由于長時(shí)間浸泡、沖刷，地下水偏高，土質(zhì)為長時(shí)間沖擊而成，加上部分回填材料的毛細(xì)吸水作用，造成地基下沉，路基的天然地基強(qiáng)度不足，臺(tái)背回填處沒有處理或處理不徹底，承載力低導(dǎo)致路基產(chǎn)生沉降，從而形成跳車。

　　2、壓實(shí)度達(dá)不到要求

　　大多數(shù)高速公路在建設(shè)期是橋、路同建，橋涵建成后再回填橋臺(tái)背，這樣就很不利于大型機(jī)械的無遺漏、密結(jié)合碾壓，造成回填材料的密實(shí)度在此形成薄弱環(huán)節(jié)，同時(shí)由于施工條件限制，填料選用沉降性較大的軟土或自然土，導(dǎo)致壓實(shí)度難以達(dá)到要求，產(chǎn)生比較大的空隙，通車后在車輛荷載的作用下，回填料體積減小造成下沉。

　　3、臺(tái)背與路基連接不好

　　臺(tái)背位于橋涵通道與路面連接的結(jié)合部位，一般情況下還設(shè)有伸縮縫、搭板等構(gòu)造物，橋(涵)臺(tái)一般是用混凝土澆筑的，成型后除非臺(tái)底地基發(fā)生沉降、變形，通常橋(涵)臺(tái)本身的豎向沉縮量很小，屬剛性構(gòu)造物，而臺(tái)背填土一般采用集料回填，屬柔性構(gòu)造物，這種剛?cè)嶂g的差異是造成臺(tái)背與路基連接不好的原因之一，再加上有些施工隊(duì)對(duì)臺(tái)背與路基接茬處不重視，使臺(tái)背與路基中間存在夾層，造成臺(tái)背與路基處產(chǎn)生臺(tái)階，使該部位變成薄弱部位。

　　二、鋼筋混凝土橋梁梁體常見的病害及成因

　　(一)混凝土裂縫

　　從目前鋼筋混凝土橋梁使用的情況看，有許多橋梁梁體產(chǎn)生裂縫，橋面鋪裝混凝土損壞，使橋面產(chǎn)生坑槽，影響車輛的正常行駛，甚至影響到結(jié)構(gòu)的正常使用和耐久性。

　　引起梁體開裂的原因是多方面的。構(gòu)造處理不當(dāng)導(dǎo)致的局部應(yīng)力集中，混凝土早期養(yǎng)護(hù)不當(dāng)引起的干縮、混凝土的堿骨料反應(yīng)、溫度的驟升驟降、鋼筋的銹蝕、超載等均會(huì)引起混凝土開裂。梁體的裂縫主要有網(wǎng)狀裂縫、水平裂縫和縱向裂縫三種。

　　(二)鋼筋銹蝕

　　鋼筋銹蝕可分兩種情況:一種是混凝土開裂后導(dǎo)致的鋼筋銹蝕，即先裂后銹;一種是因?yàn)楸Ｗo(hù)層太薄或露筋而引起的鋼筋銹蝕。鋼筋銹蝕體積膨脹導(dǎo)致混凝土開裂或表面混凝土成塊脫落，即先銹后裂。

　　由于鋼筋銹蝕，混凝上表面開裂甚至脫層，從而使原來處于混凝土保護(hù)層下的鋼筋暴露于空氣中而銹蝕，如此惡性循環(huán)，如不加以維修養(yǎng)護(hù)，此種病害對(duì)橋梁的危害也是不可忽視的。在橋梁竣工后幾年內(nèi)保護(hù)層太薄或露筋問題并不顯得太突出，甚至一直處于被忽視的狀態(tài)，直到長期的大氣作用導(dǎo)致鋼筋嚴(yán)重銹蝕后才引起人們的注意，此時(shí)需花費(fèi)人力、物力進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)。

　　(三)橋梁基礎(chǔ)凍脹病害

　　寒冷凍土地區(qū)的橋梁，由于在設(shè)計(jì)中未能相應(yīng)采取防治凍脹措施，致使產(chǎn)生許多凍害。表現(xiàn)為基礎(chǔ)上抬、傾斜、斷裂，造成橋梁起拱，失穩(wěn)破壞，嚴(yán)重地影響了正常交通。

　　二、鋼筋混凝土橋梁病害的治理措施

　　(一)橋梁附屬設(shè)施病害的防治

　　1、橋頭跳車的治理

　　設(shè)計(jì)上考慮增加臺(tái)后搭板的形式來避免或減輕橋頭跳車的現(xiàn)象。施工中，嚴(yán)格控制填土及碾壓質(zhì)量?？梢酝ㄟ^長期觀測(cè)，判斷橋臺(tái)臺(tái)后及路基沉降是否穩(wěn)定。若沉降相對(duì)穩(wěn)定，可考慮將臺(tái)后路面鑿掉后重新鋪裝混凝土的方法解決，但不能破壞或擾動(dòng)原來的臺(tái)后回填土。

　　2、伸縮縫損壞的防治

　　橋梁伸縮裝置的質(zhì)量關(guān)鍵是錨固系統(tǒng)，而錨固系統(tǒng)的基礎(chǔ)是過渡段的混凝土，在產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，錨固件多數(shù)都置于橋面鋪裝層中，與主梁連接的部分很少，由于橋面鋪裝層很薄，錨固件不僅受力不均勻，而且施工難度大。因此，伸縮裝置在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)不僅要注重橋梁伸縮量的計(jì)算，而且要考慮產(chǎn)品在施工工藝上的要求，對(duì)預(yù)埋件的位置、深度盡量與主梁(板)相連接，并與橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相匹配。

　　對(duì)過渡段混凝土的長度、厚、標(biāo)號(hào)等應(yīng)有嚴(yán)格的要求。對(duì)于大跨橋、斜橋、彎橋等應(yīng)做特殊設(shè)計(jì)處理，端部尺寸和構(gòu)造設(shè)計(jì)，確保過渡段后澆混凝土有足夠的強(qiáng)度和整體性。

　　為保證橋梁伸縫的平順和耐久，要不斷改進(jìn)設(shè)計(jì)，合理選擇伸縮裝置的型號(hào)，加強(qiáng)施工管理，提高安裝技術(shù)，加強(qiáng)使用期的養(yǎng)護(hù)管理工作。

　　3、支座病害的處理

　　對(duì)于支座常見病害的整治，關(guān)鍵是要做好日常的養(yǎng)護(hù)維修工作，保持支座各部位清潔、金屬部分不得生銹、錨栓牢固、墊板平整，若發(fā)現(xiàn)支座的缺陷故障，應(yīng)及時(shí)維修或更換。目前對(duì)橡膠支座脫空、缺失的“病害”采取的最新方法就是灌支座膠。該法通過帶壓力裝置的“針筒”，把一種液態(tài)的高分子聚合劑注入縫隙，使之凝固后起到黏連支座和梁體的作用。這種整治方法已經(jīng)在我國部分公路橋梁上使用，效果非常明顯。

　　4、橋面鋪裝層病害防治

　　對(duì)于橋面鋪裝病害，可以采用新近開發(fā)的冷軋帶肋鋼筋和鋼纖維混凝土材料防護(hù)。冷軋帶肋鋼筋與普通鋼筋相比，設(shè)計(jì)強(qiáng)度大幅度提高，與混凝土粘結(jié)握裹力強(qiáng)。同時(shí)，冷軋帶肋鋼筋網(wǎng)有良好的整體剛度，不易變形，在橋面混凝土施工時(shí)不會(huì)出現(xiàn)局部鋼筋網(wǎng)陷落的情況。采用了鋼纖維混凝土這一新型高強(qiáng)復(fù)合材料來對(duì)橋面修理、補(bǔ)強(qiáng)，既可提高橋面的抗裂性、耐磨性、耐久性，又可延長橋梁的使用壽命和減少維修，此外，早期強(qiáng)度高，可提前通車，具有明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，有著很好的發(fā)展前景。

　　(二)橋梁梁體病害的防治

　　1、混凝土裂縫的加固和修補(bǔ)

　　橋梁裂縫處理與加固應(yīng)結(jié)合進(jìn)行。加固的目的一方面是為了恢復(fù)或提高梁體的承載能力(縱向加固)，提高橋梁的橫向剛度(橫向加固)，另外是為了減小裂縫的產(chǎn)生和進(jìn)一步的發(fā)展。常用的橋梁縱向加固方法：上部結(jié)構(gòu)加固時(shí)可采用橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法、增大截面和配筋法、粘貼鋼板法、改變結(jié)構(gòu)受力體系加固法、體外預(yù)應(yīng)力法等，下部結(jié)構(gòu)加固時(shí)可采用擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法、增補(bǔ)樁基加固法、混凝土套箍法、墩臺(tái)拓寬法和橋臺(tái)新建擋土墻加固法;橋梁橫向加固方法有：增設(shè)預(yù)應(yīng)力橫隔板、提高橋梁的橫向剛度。

　　橋梁裂縫常用的處理方法主要有裂紋注漿、表面涂裝、保護(hù)層修補(bǔ)、充填法等，并主要采用自行研制的各種修補(bǔ)材料。在借鑒國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)存在裂紋、出現(xiàn)堿骨料反應(yīng)、碳化深度過大及受鹽害腐蝕的大量混凝土橋梁進(jìn)行維修。從修補(bǔ)效果來看，結(jié)構(gòu)物的劣化速度得到了相對(duì)控制，基本起到了提高結(jié)構(gòu)耐久性的目的。

　　2、鋼筋銹蝕的處理

　　防止鋼筋銹蝕必須從保護(hù)鋼筋的鈍化膜出發(fā)，具體措施有：

　　(1)最大限度地保證混凝土自身密實(shí)、完好，保持高堿度和防止有害離子入侵;

　　(2)鋼筋使用防銹劑，常用的有：陽極保護(hù)、陰極保護(hù)及復(fù)合型3種;

　　(3)鋼筋外涂層：滲透層、覆蓋層、隔蓋層、水泥基、聚合物、樹脂類涂層等;

　　(4)使用特種鋼筋：環(huán)氧涂層鋼筋、耐蝕鋼筋、不銹鋼筋、鍍鋅鋼筋等。

　　3、橋梁凍脹的處理

　　溫度、土質(zhì)和水分是造成橋梁基礎(chǔ)凍害的基本因素，也是防治其凍害的根本條件和途徑。在處置橋梁基礎(chǔ)凍害時(shí)，必須充分考慮結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，水文地質(zhì)條件等因素。做到因地制宜、就地取材、節(jié)約投資、施工方便、效果可靠耐久。在設(shè)計(jì)中應(yīng)充分認(rèn)識(shí)和掌握凍土的自然規(guī)律，基礎(chǔ)必須滿足凍脹力驗(yàn)算，采取防治凍脹措施，換填砂、換填瀝青砂(卵石)、采取保溫措施，防止橋梁基礎(chǔ)凍害。

　　結(jié)語

　　綜上，鋼筋混凝土橋梁的病害成因涉及到許多方面的因素，諸如設(shè)計(jì)、施工及養(yǎng)護(hù)等。因此要抓好設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，組織和管理好施工的各個(gè)環(huán)節(jié)，并加強(qiáng)日常的養(yǎng)護(hù)和管理。要弄清楚橋梁病害的產(chǎn)生原因，配合科學(xué)合理的設(shè)計(jì)和維修材料的選擇及正確使用。嚴(yán)格按照施工程序控制施工質(zhì)量，可大大延長維修周期，提高混凝土的耐久性，延長橋梁的使用壽命。

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