侯雪峰 甘肅省隴南公路管理局

鋼筋混凝土橋梁病害調(diào)查及維護(hù)研究

侯雪峰 甘肅省隴南公路管理局

任何一座橋梁，從交付運(yùn)營(yíng)時(shí)起，或多或少就帶有一定程度的病害，如不加以處理，病害將越來(lái)越嚴(yán)重，最終危及到橋梁的安全。對(duì)橋梁病害必須進(jìn)行維修處理，但更重要的是從設(shè)計(jì)、施工中去預(yù)防橋梁病害的發(fā)生，降低后期的維修保養(yǎng)費(fèi)用。因此建立健康、安全、穩(wěn)定的檢測(cè)系統(tǒng)是很有必要的。

混凝土橋梁 病害成因 調(diào)查及維護(hù)

我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一就是橋梁，而橋梁除了遭受風(fēng)吹日曬侵蝕破壞，而且還會(huì)在使用過(guò)程中受到磨損和沖擊，另外，橋梁在設(shè)計(jì)和施工之初也會(huì)留有一些缺陷，因此必然對(duì)道路橋梁的使用功能和行車服務(wù)質(zhì)量造成不同程度的影響。在長(zhǎng)期的使用與它外界各種影響的作用下，橋梁就會(huì)發(fā)生病害，而且要是不對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)上所出現(xiàn)的病害給予及時(shí)的加固與補(bǔ)救，那么結(jié)構(gòu)上的這些原始缺陷加上結(jié)構(gòu)的自然老化會(huì)使得結(jié)構(gòu)上的損傷不斷累積，加速發(fā)展，進(jìn)而結(jié)構(gòu)的功能逐漸退化，最后造成橋梁變成危橋的后果，橋梁出現(xiàn)損毀、垮塌，這種實(shí)例已經(jīng)數(shù)不勝數(shù)，給人民生命財(cái)產(chǎn)造成了極大損失，所以研究和解決這一類問(wèn)題勢(shì)在必行。

一、混凝土橋梁病害類型

目前，公路橋梁以混凝土板橋、T梁橋和箱型梁橋?yàn)橹?，約占90%以上?；炷翗蛄旱某Ｒ?jiàn)病害表現(xiàn)為以材料退化引起的功能性損傷和外部作用引起的結(jié)構(gòu)性損傷兩類，其損傷形態(tài)表現(xiàn)為混凝土白化、層析、保護(hù)層厚度缺陷、鋼筋銹蝕及混凝土開(kāi)裂問(wèn)題，結(jié)構(gòu)橫向聯(lián)系破壞，形成單梁受力，橋梁附屬設(shè)施中橋面鋪裝、伸縮縫、支座破損等問(wèn)題。常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)表層病害有麻面、空洞、磨損、剝落等情況。麻面是指在混凝土表面發(fā)生局部缺漿、粗糙、松散，但沒(méi)有出現(xiàn)鋼筋外露的情況，主要的產(chǎn)生原因是模板表面不光滑和濕潤(rùn)程度不足，導(dǎo)致構(gòu)件表面的水分吸收不均勻產(chǎn)生的?？斩词侵冈诨炷翝仓瓿芍?，形成較大的縫隙，導(dǎo)致局部未能完成澆筑。結(jié)構(gòu)性裂縫又稱為荷載性裂縫。這類裂縫主要是由外部壓力造成的。其裂縫的密度、寬度、分布情況都和外部壓力有一定的關(guān)系。一般情況下，裂縫能夠充分說(shuō)明橋梁整體結(jié)構(gòu)存在的問(wèn)題。非結(jié)構(gòu)性裂縫一般是由于變形引起的。在橋梁內(nèi)部的變形過(guò)程中，會(huì)因?yàn)槭芟拗飘a(chǎn)生自應(yīng)力，當(dāng)自應(yīng)力的強(qiáng)度超過(guò)混凝土的抗拉力極限時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生裂縫，當(dāng)裂縫出現(xiàn)之后，變形就立即得到釋放，相關(guān)的自應(yīng)力也隨之消失。造成內(nèi)部變形的主要原因有溫度的變化、混凝土的性能等多方面因素。

二、造成混凝土橋梁病害的原因

1.外部原因。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，公路系統(tǒng)的交通量、載重量不斷攀升，超載現(xiàn)象更是層出不窮，對(duì)橋梁造成了負(fù)面影響：鋼筋混凝土受力構(gòu)件變形加大、裂縫愈加明顯，甚至直接導(dǎo)致嚴(yán)重性破壞。由此可見(jiàn)，荷載作用是造成橋梁受力構(gòu)件破壞的直接因素。水分、土質(zhì)方面：橋梁所在區(qū)域的土質(zhì)、含水量、含鹽量、水位季節(jié)性變化，都會(huì)造成鋼筋混凝土的腐蝕。環(huán)境、氣候方面：以沿海地區(qū)為例，其氣候呈現(xiàn)季節(jié)變化明顯、空氣濕度大等特點(diǎn)，由于溫度和濕度的適宜性，具備結(jié)晶、凍融腐蝕的條件。此外，受到風(fēng)力、雨水、潮汐等因素影響，加快了沿海地區(qū)的混凝土橋梁侵蝕程度。

2.內(nèi)部原因。就公路橋梁而言，其結(jié)構(gòu)形式主要包括小跨徑鋼筋混凝土梁、板、樁柱式構(gòu)造結(jié)構(gòu)的主體構(gòu)件，裂縫、毛細(xì)孔通道在主體構(gòu)件部分較為常見(jiàn)；水泥混凝土主要由氫氧化鈣、水化鋁酸鈣構(gòu)成，在外部因素影響下，其經(jīng)由空隙與鹽堿成分發(fā)生化合作用，生成膨脹性、易溶性物質(zhì)，進(jìn)而引發(fā)橋梁腐蝕；在橋梁設(shè)計(jì)、施工過(guò)程中，防腐措施未能得到有效重視，也是產(chǎn)生橋梁病害的重要原因。此外，在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，不乏橋臺(tái)邊角缺損、橋墩承臺(tái)開(kāi)裂等現(xiàn)象。

三、混凝土橋梁病害維修方法與對(duì)策

1.梁端頭局部破損維修方法。拆除原有伸縮縫的填充材料，按新構(gòu)造詳圖進(jìn)行施工。將伸縮縫兩邊各寬約40cm范圍內(nèi)的鋪裝層混凝土鑿除并用高壓水槍清洗干凈，按1.5kg/m2的用量涂刷2遍“優(yōu)止水”。調(diào)整原預(yù)埋螺栓錨筋及露出的橋面鋼筋。伸縮縫做防水處理做法如下：用小扁鑿鑿除舊的填縫料，用鋼絲刷清理縫壁，并清理干凈縫內(nèi)塵土，用水盾防水膠底漆涂刷縫壁。在縫的兩側(cè)路面上各撒1層石粉（或用石灰水涂刷），防止灌填接縫材料時(shí)污染路面；鑿?fù)诨蜚@成埋置螺栓用的錨筋孔，并預(yù)先埋好錨筋；錨筋孔的直徑應(yīng)比錨筋大5mm，錨筋必須埋設(shè)牢固，在孔內(nèi)灌注調(diào)和好的“立止水”，使其不易拔出。縫的下部可填25～30mm高的泡沫塑料嵌條，用水盾防水膠面漆灌縫，縫頂部須留有5mm膨脹空間。

2.翼板下混凝土表層疏松維修。T形梁間接縫處的裂縫應(yīng)采取防治結(jié)合的原則進(jìn)行治理，根據(jù)橋面鋪裝層破損情況選擇修復(fù)方法。全面清理T形梁接縫處的鋪裝層，清洗干凈按如下做法修鋪。T形梁間的縫隙用“立止水”封堵；在縫隙上涂刷2道寬度為20cm柔性“優(yōu)止水”，并加設(shè)增強(qiáng)纖維網(wǎng)，涂層總厚度應(yīng)不小于1.6mm；在其他結(jié)構(gòu)層表面按1.5kg/m2的量分2遍涂刷“優(yōu)止水”并養(yǎng)護(hù)24h；在“優(yōu)止水”涂層表面按0.25L/m2的量涂刷水盾底漆；按每升1m2的量分2道涂刷水盾面漆，然后用細(xì)砂作保護(hù)層，進(jìn)行橋面鋪裝。如果是局部修復(fù)，則將T形梁伸縮縫隙處破損的混凝土徹底鑿除，露出混凝土新鮮表面。鋼筋銹蝕處用鋼刷除銹劑除銹后涂刷2道FP阻銹劑。在新鮮的混凝土表面用UP2000進(jìn)行修補(bǔ)。邊梁外側(cè)及梁體破損的修補(bǔ)方法：解決排水以疏通為主，使橋面排水通暢，采取相應(yīng)的構(gòu)造修補(bǔ)措施。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，橋梁維護(hù)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，首先要進(jìn)行系統(tǒng)的病害調(diào)查，弄清混凝土病害的真正狀況，在對(duì)病害產(chǎn)生的原因進(jìn)行正確診斷分析的基礎(chǔ)上，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(zhǎng)維修周期，提高混凝土的耐久性，延長(zhǎng)橋梁的使用壽命。同時(shí)，在施工設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來(lái)確定采用哪種防腐措施，并且也要遵循降本增效的原則，在選擇防腐措施的過(guò)程中應(yīng)有針對(duì)性，最終采用科學(xué)的防腐策略，進(jìn)而提高橋梁使用效率。

[1]陳光花.論道路橋梁結(jié)構(gòu)病害與加固[J].黑龍江科技信息，2015.

[2]張?jiān)魄?城市混凝土橋梁鹽凍病害調(diào)查與研究[J].建筑材料學(xué)報(bào)，2016.