李巖峰 劉朝峰

（河北工業(yè)大學(xué)土木與交通學(xué)院 天津 300401 河北省土木工程技術(shù)研究中心 天津 300401）

前言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高速公路已經(jīng)成為各地經(jīng)濟(jì)發(fā)展命脈。針對(duì)疲勞荷載下橋梁結(jié)構(gòu)的疲勞病害及產(chǎn)生病害的原因研究對(duì)于橋梁新建工程、改擴(kuò)建工程和加固養(yǎng)護(hù)工程具有重大理論和現(xiàn)實(shí)意義。本文以津保高速公路橋梁普查為工程背景，對(duì)橋梁病害及產(chǎn)生原因進(jìn)行了分析研究，并給出了養(yǎng)護(hù)建議。

1 橋梁常見病害

本文通過對(duì)津保高速全線橋梁檢查結(jié)果分析，發(fā)現(xiàn)存在以下幾種典型病害[1]：

1.1 上部結(jié)構(gòu)混凝土構(gòu)件裂縫

上部結(jié)構(gòu)主要指受力梁[2]。本次檢查中發(fā)現(xiàn)部分預(yù)應(yīng)力空心板板底存在沿預(yù)應(yīng)力鋼筋方向的裂縫，個(gè)別伴有堿蝕，寬度一般在0.1～0.2mm之間；普通空心板底存在縱向及橫向和斜向細(xì)小裂縫，裂縫寬度介于0.1～0.26mm之間；整體現(xiàn)澆板底存在橫向裂縫，部分存在縱向通長(zhǎng)裂縫，大部分裂縫寬度介于0.1～0.3mm之間。

1.2 下部結(jié)構(gòu)混凝土構(gòu)件裂縫

下部結(jié)構(gòu)主要指橋臺(tái)、橋墩。本次檢查中發(fā)現(xiàn)大部分橋梁的橋臺(tái)存在豎向、橫向和斜向裂縫。

1.3 梁板滲水堿蝕

70%梁板的底部存在滲水堿蝕現(xiàn)象，個(gè)別在滲水部位存在橫向和縱向細(xì)微裂縫。

1.4 混凝土脫落、剝離、銹脹、露筋

本次檢查中發(fā)現(xiàn)部分橋梁的梁板及橋臺(tái)存在混凝土銹脹、露筋并且鋼筋存在不同程度的銹蝕。其中梁板主要集中在內(nèi)外側(cè)邊板的腹板和翼板位置；橋臺(tái)主要集中在臺(tái)帽位置。

1.5 鉸縫脫落并滲水堿蝕

檢查中發(fā)現(xiàn)部分橋梁的鉸縫勾縫脫落、滲水堿蝕。鉸縫主要作用為橫向傳力，鉸縫脫落會(huì)影響到橋梁的橫向傳力性能，甚至導(dǎo)致單板受力。

1.6 伸縮縫病害

伸縮縫類型主要有毛勒縫、簡(jiǎn)易伸縮縫等。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，伸縮縫的病害主要集中在：雜物堵塞，橡膠止水帶損壞、脫落，安裝混凝土開裂，鋼梁變形等病害。

2 產(chǎn)生病害的原因及相應(yīng)治理方法

2.1 上部梁板裂縫

（1）產(chǎn)生裂縫原因分析

①內(nèi)應(yīng)力：混凝土結(jié)構(gòu)，受溫度、徐變等的影響會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，對(duì)于超靜定結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生外約束力，當(dāng)混凝土的抗拉強(qiáng)度不足以抵抗約束力引起的應(yīng)力便會(huì)產(chǎn)生裂縫。

②主要受力鋼筋數(shù)量不足：由于設(shè)計(jì)原因，或施工過程中各種因素導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力筋設(shè)置不足，混凝土本身抗拉強(qiáng)度不足以抵抗其截面拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。

③保護(hù)厚度不均勻：在綁扎鋼筋時(shí)，保護(hù)層厚度控制不好，造成空心板頂板和主梁翼緣上下部的保護(hù)層厚度不均勻，導(dǎo)致產(chǎn)生裂縫。

（2）治理方法

裂縫寬度w＜0.15mm，用專用封縫膠對(duì)裂縫做表面封閉處理；裂縫寬度w≥0.15mm，可先用裂縫修補(bǔ)膠對(duì)裂縫進(jìn)行壓力灌注修補(bǔ)，再粘貼碳纖維布或鋼板進(jìn)行加固。

2.2 下部橋臺(tái)（墩）裂縫

（1）產(chǎn)生裂縫原因分析

①活載原因：受超載車輛影響，其沖擊效應(yīng)對(duì)橋臺(tái)產(chǎn)生的豎向壓力及臺(tái)后土壓力明顯加大，是臺(tái)身開裂的主要原因之一。

②施工工藝不當(dāng)：施工過程中，顛倒施工步序，先進(jìn)行臺(tái)背填土，后安裝梁板；或振動(dòng)壓路機(jī)在未安裝梁板時(shí)，靠近臺(tái)身壓實(shí)，施工違規(guī)導(dǎo)致臺(tái)身產(chǎn)生裂縫。

③橋臺(tái)屬于大體積混凝土，混凝土內(nèi)外溫差影響會(huì)導(dǎo)致表面產(chǎn)生收縮裂縫。

④橋臺(tái)基礎(chǔ)不均勻沉降產(chǎn)生沉降裂縫。

（2）治理方法

本次普查中的橋臺(tái)（墩）豎向裂縫多數(shù)未超限[3]，其對(duì)墩臺(tái)承載力影響較小。但考慮到結(jié)構(gòu)耐久性，對(duì)W≥0.4mm裂縫用裂縫修補(bǔ)膠壓力灌注處理，對(duì)W＜0.4mm裂縫表面封閉處理。

2.3 梁板滲水堿蝕

（1）原因分析

①橋面排水不暢，雨雪水不能及時(shí)排出。

②部分橋梁兩端橋面存在橫縫，雨雪水會(huì)沿著裂縫下滲，也會(huì)從梁端部滲入梁內(nèi)，再由底板滲水。

（2）治理方法

①疏通排水設(shè)施，防止橋面積水。

②及時(shí)對(duì)橋面裂縫進(jìn)行修補(bǔ)，避免雨雪水下滲。

③板底打孔放水，及時(shí)排出板內(nèi)積水。

2.4 混凝土脫落、銹脹、露筋

（1）原因分析

①鋼筋保護(hù)層厚度控制不當(dāng)，導(dǎo)致鋼筋向外傾移，緊貼模板面出現(xiàn)外露。

②鋼筋周圍未被水泥砂漿飽滿填充，造成露筋；混凝土運(yùn)輸和澆筑時(shí)出現(xiàn)離析，導(dǎo)致澆筑時(shí)靠模板部位缺漿。

③養(yǎng)護(hù)不到位，拆模時(shí)缺棱，掉角，導(dǎo)致露筋。

（2）治理方法

對(duì)表面露筋，對(duì)鋼筋除銹并刷洗干凈后，用聚合物砂漿抹壓平整，并認(rèn)真養(yǎng)護(hù)。

2.5 鉸縫勾縫脫落、滲水堿蝕

（1）原因分析

勾縫砂漿與梁體結(jié)合、粘貼不牢固。車輛通過橋梁時(shí)，由于震動(dòng)致使勾縫砂漿脫落。由于橋面排水不暢，雨雪水會(huì)沿著鉸縫開裂部位下滲，產(chǎn)生堿蝕。

（2）治理方法：可將勾縫脫落的鉸縫重新勾縫，加強(qiáng)橋面防排水，防止雨雪水下滲。

2.6 伸縮縫病害

（1）原因分析

①重型、超載車輛的頻繁沖擊影響，對(duì)伸縮縫的破壞作用明顯。

②日常養(yǎng)護(hù)不到位。伸縮縫雜物未及時(shí)清理或清理方式不合理，造成止水帶破損。

（2）治理方法：對(duì)較多雜物填充的伸縮縫予以清理，對(duì)于安裝混凝土破壞的，修補(bǔ)安裝混凝土，對(duì)于橡膠止水帶破損的更換止水帶。

3 結(jié)語

本文對(duì)橋梁的常見典型病害進(jìn)行了總結(jié)，并對(duì)病害原因進(jìn)行了深入分析，同時(shí)針對(duì)性給出了養(yǎng)護(hù)治理方法，對(duì)高速公路橋梁的養(yǎng)護(hù)提供有益的理論支持。

參考文獻(xiàn)

[1]《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG/TH21－2011）.

[2]《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60-2004）.

[3]《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》（JTGH11-2004）.