左繼蘭

摘 要：公路橋梁在運營使用過程中，面臨環(huán)境變化和車輛超載、重載及材料性能退化等系列因素影響，出現(xiàn)不同特征的病害，這些病害一方面在橋梁的使用過程中不斷惡化，另一方面對結(jié)構(gòu)的安全使用及耐久性造成顯著影響。本文分析了常見的公路橋梁病害類型，提出了針對病害特征的施工處置方法，為公路橋梁的養(yǎng)護和維護提供方向。

關(guān)鍵詞：公路橋梁;常見病害;處置方法

1 公路橋梁常見病害及特征

通過對公路橋梁運營過程中的病害調(diào)研和總結(jié)，可以概括主要的病害型式包含橋體開裂、鋼筋銹蝕、表觀缺陷、長期下?lián)稀佈b開裂等類型，這些病害的形成是復(fù)雜的，其發(fā)展和對結(jié)構(gòu)的影響也不一樣，梳理病害的成因、開展過程和結(jié)構(gòu)影響，是進行施工處置的前提。

1.1 橋體開裂

運營中的橋梁結(jié)構(gòu)都能存在不同程度的開裂情況，包含結(jié)構(gòu)性開裂和非結(jié)構(gòu)性開裂，開裂直接降低材料的抵抗性能，造成材料性能退化、結(jié)構(gòu)剛度折減、加速鋼筋銹蝕等，因而一旦出現(xiàn)開裂，需要判別裂縫的性質(zhì)，并找到開裂的形成原因，并預(yù)測裂縫可能的發(fā)展方向。結(jié)構(gòu)性裂縫產(chǎn)生的位置和裂縫開展方向與橋梁受力直接關(guān)聯(lián)，例如，橋梁跨中因為受力問題出現(xiàn)地面橫向裂縫，主要是抗彎性能不足所致;橋梁腹板在近支座附近所出現(xiàn)的斜裂縫，主要是腹板抗剪性能不足引起;預(yù)應(yīng)力錨固區(qū)出現(xiàn)網(wǎng)狀裂縫，則是錨固區(qū)傳力消散不足導(dǎo)致應(yīng)力集中所致。結(jié)構(gòu)性裂縫往往具有一致規(guī)律性，例如方向一致;同時部分裂縫寬度較大，很顯著。結(jié)構(gòu)性裂縫直接影響結(jié)構(gòu)受力安全，需要引起高度重視。非結(jié)構(gòu)性裂縫的位置、方向、數(shù)量等就不和受力直接關(guān)聯(lián)，這些裂縫的形成不能通過受力完全解釋，例如橋面底部出現(xiàn)的細(xì)小分散無方向性裂縫、腹板的局部網(wǎng)狀裂縫、橫隔板的豎向裂縫等。非結(jié)構(gòu)性裂縫往往是數(shù)量不多的小裂縫，其分布位置和方向沒有相同規(guī)律，非結(jié)構(gòu)性裂縫一般很容易被養(yǎng)護人員忽視，實際上由于這些裂縫的形成已經(jīng)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損壞，不予加固解決會進一步發(fā)展為結(jié)構(gòu)性裂縫，造成橋梁性能的快速退化。

1.2 鋼筋銹蝕

鋼筋的銹蝕直接影響鋼筋的受力構(gòu)造，導(dǎo)致材料抵抗性能降低，有效受力面積減小，應(yīng)力集中和突變，引發(fā)結(jié)構(gòu)安全問題。更多時候，因為鋼筋的銹蝕，使得整個截面的耐久性降低，構(gòu)件性能會在一定時間內(nèi)出現(xiàn)超過甚至遠(yuǎn)超出預(yù)期方式的退化。降低鋼筋銹蝕，一方面從設(shè)計角度需要保證鋼筋足夠的保護層厚度和防腐涂層;另一方面施工中特別注意混凝土振搗方法，保證表層振搗密實不出現(xiàn)蜂窩麻面，同時鋼筋籠在振搗中穩(wěn)定牢固;同時，對于特殊沿海區(qū)域的公路橋梁結(jié)構(gòu)，需要采取耐久性保護措施，例如，采用高性能混凝土、創(chuàng)新鋼筋防腐涂層方法、轉(zhuǎn)移氯離子吸附方向等。

1.3 表觀缺陷

表觀缺陷出現(xiàn)在混凝土構(gòu)件中，表現(xiàn)為表層蜂窩、麻面的、孔洞、坑蝕等缺陷，這些缺陷的形成是非結(jié)構(gòu)性的，主要與混凝土材料和施工質(zhì)量相關(guān)，例如，混凝土配合比不佳導(dǎo)致的混凝土坍落度不足、離析、黏合性差等，混凝土澆筑振搗過程不密實從而出現(xiàn)漏漿、黏結(jié)不力等。表觀缺陷在一定時間內(nèi)不直接影響結(jié)構(gòu)的安全和使用，但是，這些表觀缺陷為病害的發(fā)生和發(fā)展提供了契機，例如，形成氯離子侵蝕通道而加快鋼筋銹蝕、混凝土碳化、橋體開裂等，因而需要引起足夠重視，在短時期內(nèi)進行修補和加固。

1.4 鋪裝開裂

鋪裝層開裂是公路橋梁面臨的非常嚴(yán)重的病害問題。混凝土橋面板的鋪裝層其使用壽命稍好，但仍然出現(xiàn)諸多的橋面開裂、面層坑洼、鋪裝滲水等問題;鋼結(jié)構(gòu)橋面板的病害問題尤為嚴(yán)重，主要原因是目前的橋面鋪裝仍然無法解決與鋼結(jié)構(gòu)良好黏結(jié)問題，導(dǎo)致諸多大跨徑正交異性鋼橋面板的鋪裝使用5～8年就需要重新更換，造成昂貴的管理養(yǎng)護費用。鋪裝層開裂的深層次原因有以下幾種：（1）鋪裝層施工質(zhì)量差，壓實不勻、厚度不足、拌合不均等都直接導(dǎo)致鋪裝受力不均，形成開裂;（2）鋪裝層材料性能不佳，包含黏結(jié)、抗車轍、抗老化等材料性能，是決定鋪裝層能夠與橋梁主體結(jié)構(gòu)共同協(xié)調(diào)變形的關(guān)鍵;（3）荷載作用，超載、重載車輛對于橋面鋪裝層的損傷累積是指數(shù)增長的，因此即便是最佳材料性能和最佳施工質(zhì)量的橋面鋪裝，在面臨長時間及大面積超載、重載作用情況下，其使用壽命也是非常有限的。

2 橋梁病害的施工處置方法

2.1 橋體裂縫修補及加固

非結(jié)構(gòu)性裂縫需要對開裂表面進行必要的鑿毛處理，并清潔鑿毛表面，采用黏結(jié)性能好的高強水泥砂漿進行噴涂修補。結(jié)構(gòu)性裂縫需要找到開裂的根源，在對根源進行加固處理的基礎(chǔ)上，再對已開展的裂縫進行鑿毛、清潔、注漿噴涂、鋼筋補強等措施。關(guān)于根源的加固方法需要視情況而定，如果是抗彎性能不足，可以通過底面粘貼鋼板加固、體外預(yù)應(yīng)力加固、交通限載等措施;如果是抗剪性能不足，需要在支座腹板進行增加截面加固、粘貼鋼板加固等方法;如果是錨固區(qū)開裂，則可以采用黏貼碳纖維加固、增加截面加固等施工措施。

2.2 銹蝕鋼筋修復(fù)

已銹蝕的鋼筋部分基本不能還原，因此鋼筋銹蝕修復(fù)的原則就是清除已銹蝕部分，阻止病害擴展及影響。施工處置措施：首先對銹蝕鋼筋和混凝土面層進行清除，通過砂紙、磨刀和噴砂槍等工具進行處理;其次對清除的銹蝕鋼筋和混凝土表層進行清水清潔干凈;再則噴涂阻銹劑和界面劑，形成抗銹蝕保護層;最后采用高強砂漿或者其他措施，修補缺失表層。

2.3 表面缺陷處理

表面缺陷的處理原則是修復(fù)，通過清除清潔缺陷體，采用高強高黏結(jié)性材料進行修補，避免病害擴展同時修復(fù)病害。

2.4 長期下?lián)霞庸?/p>

長期下?lián)系氖┕ぬ幹眯枰鞔_可能的病害原因，一般需要通過體外預(yù)應(yīng)力加固、換鋪裝層減載等方式，由于這種加固方法代價很高，執(zhí)行前需要對結(jié)構(gòu)狀態(tài)進行準(zhǔn)確識別和掌握，并在加固中進行必要跟蹤監(jiān)測。

2.5 鋪裝修補

鋪裝層開裂修補一般視情況而定，小范圍的裂縫和病害采用局部銑洗、噴漿、罩面修復(fù)的方法，大范圍的病害需要更換鋪裝層，采用瀝青快速修補技術(shù)。

3 結(jié)語

公路橋梁運營病害是影響結(jié)構(gòu)安全和使用長期性能的關(guān)鍵。論文探討了公路橋的常見病害型式，包含橋體開裂、鋼筋銹蝕、表觀缺陷、長期下?lián)?、鋪裝開裂等典型病害，剖析了病害的特點、產(chǎn)生原因、形成機理和主要影響，以此提出病害的施工處置方法和措施，提出了技術(shù)要點和注意事項，為公路橋梁的運營維護提供了方法。

參考文獻：

[1]熊雯華.論公路橋梁的病害及養(yǎng)護[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2012（20）.