唐永利

（遼寧大通公路工程有限公司，遼寧 沈陽(yáng)110166）

0 引言

混凝土橋梁在建造和使用過(guò)程中，必然會(huì)受到環(huán)境、有害化學(xué)物質(zhì)的侵蝕，并要承受車(chē)輛、超載、疲勞、洪水、風(fēng)、地震、人為因素等外來(lái)作用，同時(shí)橋梁所采用材料的自身性能也會(huì)不斷退化，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)各部分不同程度的損傷。這些損傷橋梁的使用，輕則造成交通受阻、人們生活不便，重則可能造成嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展帶來(lái)不利后果。由于橋梁結(jié)構(gòu)本身的復(fù)雜性，以及橋梁地理位置的特殊性，引起其損傷的原因是多方面的。下面針對(duì)幾種常見(jiàn)原因進(jìn)行分析：

1 規(guī)劃不當(dāng)

橋梁工程建設(shè)一般是從規(guī)劃開(kāi)始，應(yīng)首先進(jìn)行可行性研究，即就橋梁對(duì)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境和社會(huì)人文影響、當(dāng)?shù)刈匀粭l件等因素詳加調(diào)查和評(píng)估。而目前修建橋梁時(shí)，常出現(xiàn)如下問(wèn)題：

1）許多橋梁缺乏長(zhǎng)期規(guī)劃。不但沒(méi)有在規(guī)劃前進(jìn)行可行性調(diào)查研究，而且缺乏長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，倉(cāng)促?zèng)Q定，以至在橋梁施工、使用階段問(wèn)題頻繁出現(xiàn)，引發(fā)出一系列的結(jié)構(gòu)問(wèn)題，導(dǎo)致橋梁未達(dá)到使用年限就出現(xiàn)嚴(yán)重病害。

2）地質(zhì)、水文資料的調(diào)查收集不夠全面。地質(zhì)、水文資料的調(diào)查收集對(duì)橋位的選擇十分重要，若先期地質(zhì)鉆探報(bào)告不實(shí)，或是試驗(yàn)結(jié)果錯(cuò)誤，將會(huì)導(dǎo)致橋梁使用期間的基礎(chǔ)沉陷或基礎(chǔ)水平移動(dòng)。特別是漏報(bào)了地質(zhì)不良現(xiàn)象，如:斷層、溶洞等，后果尤為嚴(yán)重，可能導(dǎo)致不可估量的損失。

3）規(guī)劃的設(shè)計(jì)交通量不足。主要原因在于初期規(guī)劃中交通量調(diào)查不夠充分，對(duì)交通量的增長(zhǎng)估計(jì)不足，致使后期交通量不能滿足需求，造成橋梁的疲勞損壞。

2 設(shè)計(jì)不良

1）設(shè)計(jì)方法考慮不周。以往橋梁設(shè)計(jì)都是把承載能力極限狀態(tài)作為設(shè)計(jì)的控制條件，對(duì)橋梁的正常使用問(wèn)題考慮甚少，因此導(dǎo)致了橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與構(gòu)造只重強(qiáng)度不重使用的不良傾向，橋梁的適用性、耐久性不能得到保證。

2）設(shè)計(jì)規(guī)范不完善?，F(xiàn)有的許多橋梁建造時(shí)間己久，設(shè)計(jì)是依據(jù)當(dāng)時(shí)規(guī)范進(jìn)行的。而當(dāng)時(shí)由于科學(xué)技術(shù)水平的限制，規(guī)范中肯定會(huì)有考慮不周、不能盡如人意的地方，如荷載取值偏小，荷載組合考慮不全等。因此，結(jié)構(gòu)在以后的使用過(guò)程中逐漸暴露出了一些問(wèn)題。

3）設(shè)計(jì)者自身的原因。盲目套用設(shè)計(jì)圖紙，沒(méi)有注意所套用設(shè)計(jì)圖的適用條件和技術(shù)指標(biāo)。只注意了梁的跨度、截面高度等因素，未注意主梁間距、荷載標(biāo)準(zhǔn)、車(chē)道數(shù)、橫橋向汽車(chē)荷載的加載區(qū)域的變化，導(dǎo)致設(shè)計(jì)存在不合理的地方。結(jié)構(gòu)分析不精細(xì)，彎橋、斜橋均按直線橋進(jìn)行分析計(jì)算，對(duì)結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)不深，規(guī)范理解不透徹，盲目設(shè)計(jì)，都會(huì)給將來(lái)橋梁的使用埋下安全隱患。

4）結(jié)構(gòu)選型和構(gòu)造缺陷。由于一般的橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范主要是針對(duì)單個(gè)構(gòu)件承載能力的，因此設(shè)計(jì)中往往對(duì)結(jié)構(gòu)的造型和連接構(gòu)造缺少充分的考慮，形成了結(jié)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié)，從而導(dǎo)致這些部位損傷嚴(yán)重，如構(gòu)件與構(gòu)件搭接處、變化比較急劇處等。

3 施工不精細(xì)

由于施工技術(shù)水平和管理水平的限制，不可避免地存在某些缺陷，如:

1）施工過(guò)程中疏忽大意，對(duì)混凝土振搗不均勻，有些地方漏振。結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)成型后，對(duì)其表面缺少必要的處理，結(jié)構(gòu)表面存在坑槽、麻面，保護(hù)層沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)要求，有些地方的鋼筋直接裸露等。

2）施工過(guò)程中偷工減料，如鋼筋綁扎不牢，焊縫達(dá)不到規(guī)定要求，有的甚至采用不符合要求的原材料，不按設(shè)計(jì)圖紙要求配置鋼筋等。

3）混凝土施工過(guò)程中質(zhì)量控制不嚴(yán)，導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度不足，既容易使橋梁結(jié)構(gòu)因承載能力不足而破壞，又會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的耐久性產(chǎn)生不利影響。

4）施工過(guò)程中，施工技術(shù)員對(duì)設(shè)計(jì)圖紙理解錯(cuò)誤，監(jiān)理人員不盡職盡責(zé)，以及最后的驗(yàn)收也不遵從實(shí)事求是的原則，造成驗(yàn)收結(jié)果與實(shí)際不符，達(dá)不到預(yù)定的要求，致使使用過(guò)程中問(wèn)題層出不窮，橋梁的使用壽命相應(yīng)縮短。

5）野蠻的施工，如鋼筋位置不對(duì)，疏密不均，施工過(guò)程中亂踩鋼筋，使得受力鋼筋錯(cuò)位，不滿足設(shè)計(jì)要求等。

4 超載運(yùn)營(yíng)

超載運(yùn)營(yíng)是導(dǎo)致混凝土橋梁結(jié)構(gòu)損傷發(fā)展乃至破壞的最主要的原因。過(guò)大的荷載作用容易使結(jié)構(gòu)失穩(wěn)或承載能力不足，或者引起過(guò)大的構(gòu)件變形或過(guò)寬的受力裂縫，從而影響橋梁的正常使用；同時(shí)荷載作用又能加劇結(jié)構(gòu)中的鋼筋腐蝕，特別是對(duì)于混凝土受拉區(qū)的鋼筋，這是由于超載運(yùn)營(yíng)使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的拉應(yīng)力加速了混凝土微裂縫的開(kāi)展和延伸，以及各微裂縫間的連接貫通，增大了混凝土的空隙率，降低了混凝土的抗?jié)B性，從而削弱了混凝土對(duì)侵蝕介質(zhì)的抵抗能力，加速了結(jié)構(gòu)病害的發(fā)展。

5 環(huán)境影響

惡劣的環(huán)境是導(dǎo)致混凝土橋梁結(jié)構(gòu)損傷的又一重要原因，材料力學(xué)性能會(huì)因此而降低。

1）環(huán)境的物理作用造成了混凝土的裂縫、剝落和磨蝕，如對(duì)于潮濕環(huán)境中和水位變動(dòng)區(qū)的橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件，凍融循環(huán)作用會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件表層混凝土的疏松、剝落。

2）環(huán)境的化學(xué)作用使混凝土分解和鋼筋銹蝕。如鹽類(lèi)直接侵蝕混凝土，與材料中的某些成份發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成結(jié)晶膨脹物或易溶于水的物質(zhì)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開(kāi)裂或溶蝕。

6 自然災(zāi)害

1）洪水。洪水對(duì)橋梁的基礎(chǔ)、墩臺(tái)及河道沖刷劇烈，且挾帶流木、流石撞擊橋墩，不但能造成下部結(jié)構(gòu)傾斜，甚至還會(huì)直接將上部結(jié)構(gòu)沖垮。

2）風(fēng)。我國(guó)東南沿海臺(tái)風(fēng)和洪水發(fā)生頻繁，臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度大、速度快，使橋梁受到巨大側(cè)向力的作用，特別是對(duì)于大跨度橋梁，受力十分不利，極易造成結(jié)構(gòu)損傷。

3）地震。地震對(duì)于橋梁的破壞影響最為嚴(yán)重。地震來(lái)勢(shì)突然，震災(zāi)難以預(yù)料，加之其破壞力巨大，能完全改變地質(zhì)情況，造成橋梁墩臺(tái)大量滑移，整孔垮塌等嚴(yán)重破壞。

7 結(jié)束語(yǔ)

實(shí)際中，橋梁結(jié)構(gòu)的損傷往往不是單一因素造成的，而是多方面因素共同作用的結(jié)果，損傷的表現(xiàn)形式也多種多樣。因此，對(duì)于實(shí)際的橋梁結(jié)構(gòu)損傷狀況的評(píng)估，必須全面考慮引起結(jié)構(gòu)損傷的各種可能因素，結(jié)合工程實(shí)際，才能得出合理的結(jié)果，從而科學(xué)地制定橋梁養(yǎng)護(hù)及加固對(duì)策。

［1］劉效堯,蔡鍵,劉暉,編著.橋梁損傷診斷.[M].北京:人民交通出版社,2002.

［2］張樹(shù)仁,王宗林,編著.橋梁病害診斷與改造加固設(shè)計(jì)[M].北京:人民交通出版社,2006.