(重慶交通大學(xué)土木工程學(xué)院　重慶　400074)

一、引言

國家公路交通是城市之間的紐帶，而橋梁是典型的公路交通之一。近年來，我國的橋梁建設(shè)事業(yè)發(fā)展迅速。板橋多用于中小型跨徑橋梁，分為裝配式板橋和整體式板橋。

板橋外形簡單、受載分析簡便。在目前基本橋型的梁橋、拱橋、斜拉橋、懸索橋和組合橋中，考慮經(jīng)濟的主要因素，中小跨徑橋梁一般采用裝配式空心板橋，該橋型有著良好的經(jīng)濟效益。但是由于工程師在設(shè)計荷載時對實際荷載的估計存在誤差，對于變荷載和超重荷載作用下的分析缺乏系統(tǒng)的理論知識，使得結(jié)構(gòu)在動力性能、振動特性、疲勞特性等方面的研究不足。空心板橋在運營幾年之后，就會發(fā)生鉸縫斷裂、橋面板單根板受力現(xiàn)象。鉸縫破壞以后，橋面板之間無法傳遞剪力，同時改變橋面荷載的橫向分布，使車輛在橋梁上通行時造成橋面板撓度過大甚至斷板現(xiàn)象，嚴(yán)重影響橋梁的安全通行。

二、病害成因分析

(一)橋面鋪裝問題

橋面鋪裝一方面與主梁各板連接保護橋面板，另一面直接與車輪接觸傳遞荷載?？招陌鍢虻臉蛎驿佈b將車輛荷載傳遞并將其均勻分配作用于橋面板。在外部環(huán)境作用下整個橋面系的鋪裝可以很好地解決太陽暴曬、雨水沖刷腐蝕等問題，但是一旦橋面鋪裝出現(xiàn)問題就會影響整個橋梁結(jié)構(gòu)體系受力，傳遞的荷載不能均勻分配導(dǎo)致受力集中也會影響行車的安全性。在小型橋梁結(jié)構(gòu)中橋面鋪裝產(chǎn)生縱向裂縫尤為普遍，橋面系出現(xiàn)縱向裂縫長期發(fā)展會導(dǎo)致單板受力。空心板梁橋從設(shè)計到施工都應(yīng)完全按照規(guī)定執(zhí)行。設(shè)計時不能忽略對鉸縫承受彎矩的分析，鋪裝層、鉸縫混凝土、鉸縫鋼筋是受力的整體，鉸縫不僅傳遞剪力還傳遞彎矩，但在設(shè)計中很容易被忽略?？招陌辶簶蚣却嬖谥鴥?yōu)點同時缺點也十分突出，建筑高度小就會導(dǎo)致抗扭剛度不能抵抗扭轉(zhuǎn)變形，當(dāng)橋面上有重大荷載通過時就會產(chǎn)生過大的扭轉(zhuǎn)變形，在常年的累積下鉸縫就會出現(xiàn)損壞。其次，施工過程中鋼筋網(wǎng)未按規(guī)定要求布設(shè),鋼筋網(wǎng)的受荷載能力就會受到限制，混凝土鋪裝層厚度不均勻都會導(dǎo)致縱向裂縫的開展。

(二)橋面滲漏水

排水系統(tǒng)的不完善以及橋面防水層的破壞都會造成橋面的滲漏水，從而導(dǎo)致橋梁的耐久性降低。發(fā)生滲漏水的部位主要存在于墩臺、梁間鉸縫、梁底裂縫處等幾個方面。外界侵入的水會腐蝕鋼筋混凝土，對橋面構(gòu)件耐久性產(chǎn)生顯著影響。伸縮縫維護得當(dāng)可以止水，但如果伸縮縫中嵌入垃圾或其他等雜物就會被行駛的車輛碾壓造成橡膠止水帶刺破,出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象。另外許多老橋會用一些瀝青填縫、橡膠填縫等，但并不能防止?jié)B漏水現(xiàn)象。施工中橋面鋪裝厚度的差異經(jīng)過長時間暴露在外部環(huán)境影響下，地表降水會漸漸滲入到空心板梁橋梁板。如果采購的防水材料不能滿足防水要求，橋面鋪裝會出現(xiàn)脫落等病害，嚴(yán)重造成梁板空腔積水。

(三)主要結(jié)構(gòu)鋼筋銹蝕

橋梁承受外部荷載的作用，空氣、水等都對橋梁病害有著不可調(diào)控的影響。鋼筋在外界空氣和水的作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，鋼筋銹蝕儼然成為了混凝土空心板梁橋的常見病害。當(dāng)混凝土保護層較薄、澆筑不密實時橋面的滲漏水會導(dǎo)致箍筋腐蝕，從而產(chǎn)生順筋脹裂裂縫的現(xiàn)象。施工中的每一個環(huán)節(jié)都應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)督，在條件充足時混凝土振搗不密實、混凝土碳化及雨水侵蝕容易引起主鋼筋銹脹開裂，嚴(yán)重時直接導(dǎo)致主筋裸露銹蝕。鋼筋在銹蝕后,發(fā)生銹蝕的物體體積膨脹,保護層出現(xiàn)順筋裂縫,鋼筋的屈服強度降低，鋼筋與混凝土的粘結(jié)力也逐漸下降。在工人操作中易出現(xiàn)混凝土振搗密實度不足、鋼筋與混凝土發(fā)生剝落現(xiàn)象。

(四)板梁裂縫

混凝土空心板梁的裂縫主要可分為梁底順筋縱向裂縫和橫向裂縫。橫向裂縫不引起主鋼筋剝落或銹蝕、裂縫寬度在允許值則視為正?，F(xiàn)象?？招牧喊逶诹旱醉樈羁v向裂縫可分為以下幾種情況討論:第一種是來自梁端的縱向裂縫。應(yīng)力在釋放過程中過快形成或應(yīng)力的不均勻釋放引起的較大壓應(yīng)力使梁端混凝土順筋劈裂，甚至有在放張預(yù)應(yīng)力筋時將鋼筋直接切斷現(xiàn)象。第二種情況是發(fā)生在空心板梁中部的縱向裂縫。一般由于空心板梁鋼筋保護層厚度不夠，預(yù)應(yīng)力導(dǎo)致橫向泊松效應(yīng)產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力使混凝土開裂。第三種裂縫多為鋼筋銹蝕膨脹導(dǎo)致順筋開裂，兩側(cè)具有明顯的高差。

三、病害防治方法

針對空心板梁橋病害的防治方法,主要從兩種途徑考慮。首先是防，對于一切的病害都要做到防病于未然。設(shè)計時要充分考慮自然界雨水的流向以及橋面積水排放的問題，避免橋面上的積水滲入到橋梁的主要結(jié)構(gòu)內(nèi)；排水設(shè)施要及時將雨水通過預(yù)設(shè)的管道排出。鉸縫構(gòu)造設(shè)計不能僅考慮抗剪設(shè)計,還應(yīng)考慮到其抵抗橫向彎矩的限制。鉸縫構(gòu)造的加強除了在混凝土鋪裝層上適當(dāng)?shù)脑黾踊炷梁穸?，還可以可在橋面鋪裝底部鋼筋網(wǎng)處增加配筋率,提高空心板梁橋的強度。其次是治理，施工階段是影響橋梁病害的關(guān)鍵過程，因此加強施工過程的監(jiān)測和控制對提高施工質(zhì)量、完成施工指標(biāo)起著關(guān)鍵性作用。施工質(zhì)量不僅關(guān)系到橋梁壽命的長短,還會影響整個橋梁體系的安全。養(yǎng)護是整個流程的最后一步，但也是至關(guān)重要的。空心板梁橋維修和養(yǎng)護檢測不合格將直接導(dǎo)致整個橋梁工程的病害，工程中人員的每一個監(jiān)測細(xì)節(jié)都尤為重要。養(yǎng)護不足或養(yǎng)護過程中出現(xiàn)的問題沒有及時處理會造成橋梁病害的發(fā)生發(fā)展。在實際工程中，應(yīng)該防止一切因小病害得不到及時處理而發(fā)展成大面積病害的現(xiàn)象。

四、結(jié)語

針對混凝土空心板橋梁遇到的典型病害分析得出鉸縫的損傷不可避免，但是通過橋梁的監(jiān)測管理研究可以將損傷值控制在一定的范圍內(nèi)。這樣，就避免了因鉸縫損傷進(jìn)一步破壞橋梁結(jié)構(gòu)。鉸縫損傷的研究仍需要大量實驗深入地研究絞縫結(jié)構(gòu)動力特性以及疲勞損傷評估，進(jìn)一步對橋梁鉸縫破壞的各種原因進(jìn)行分析，通過數(shù)值模擬建立模型病害分析，提出鉸縫優(yōu)化和改進(jìn)措施。橋梁病害可以通過設(shè)計、施工及養(yǎng)護的每一個環(huán)節(jié)加強監(jiān)測防范。在我國公路建設(shè)發(fā)展中空心板梁橋所占有的比例越來越大，在城鄉(xiāng)建設(shè)和發(fā)展中發(fā)揮的作用也愈加重要。橋梁建設(shè)質(zhì)量的保障，是提高空心板梁橋使用壽命的前提，也是減少橋梁病害發(fā)生的保證。