劉書畫

本文針對混凝土橋梁工程當(dāng)中常見的病害問題展開了深入分析和研究，對混凝土橋梁設(shè)計工作中需要注意的問題要點進(jìn)行了闡述，有效提高混凝土橋梁的設(shè)計工作效果，最大限度上預(yù)防橋梁產(chǎn)生的各種病害問題，提高混凝土橋梁的建設(shè)施工效果，為后續(xù)的通車安全性和穩(wěn)定性打下良好的基礎(chǔ)。

在最近幾年的發(fā)展過程中，由于我國交通運輸產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展速度不斷加快，各個城市相互之間經(jīng)濟(jì)貿(mào)易活動往來日漸頻繁，推動著我國公路橋梁工程的快速建設(shè)和發(fā)展。在橋梁工程建設(shè)施工過程中，混凝土橋梁是其中常見的結(jié)構(gòu)構(gòu)成形式，混凝土橋梁施工具有良好的穩(wěn)定性和安全性，但是在具體的使用過程中，也會出現(xiàn)一些常見的工程病害問題，對混凝土橋梁的使用安全性和穩(wěn)定性產(chǎn)生了一定的影響。因此，相關(guān)工程建設(shè)單位針對混凝土橋梁產(chǎn)生的各種病害問題，進(jìn)行了深入研究和分析，并且有效提出了混凝土橋梁設(shè)計工作中需要重視的關(guān)鍵性問題，有效提高混凝土橋梁的設(shè)計工作效果，有效防止混凝土橋梁產(chǎn)生非常嚴(yán)重的病害問題，對整個橋梁結(jié)構(gòu)安全性以及通車安全產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

一、混凝土橋梁常見的病害問題分析

1.橋面鋪裝問題

我國一些大型的混凝土橋梁鋪裝表面比較常見的病害問題，主要包含了橋梁表面破損、鋪裝層脫落以及產(chǎn)生橫向、縱向的交叉裂縫等問題，產(chǎn)生橋面鋪裝病害問題的主要原因包含了以下幾個方面：第一，橋梁表面經(jīng)常出現(xiàn)超載車輛通行，造成橋梁表面受到強(qiáng)大的碾壓力，對鋪裝面產(chǎn)生一定的損壞，造成破損和脫落等病害問題。第二，受到?jīng)_擊荷載的作用造成橋梁表面的鋪裝穩(wěn)定性下降，并且在后續(xù)的維護(hù)工作過程中，沒有做好有效的保養(yǎng)和處理，造成橋面鋪裝產(chǎn)生病害問題。

2.橋梁伸縮縫問題

橋梁伸縮縫所產(chǎn)生的病害會對橋墩和橋梁的承重安全產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾。伸縮縫病害問題主要表現(xiàn)在橋梁表面橡膠條出現(xiàn)破損和缺失，錨固區(qū)域的混凝土出現(xiàn)嚴(yán)重破裂、伸縮縫病害問題，主要原因包含了以下幾個方面：

第一，在橋梁設(shè)計工作過程中，沒有嚴(yán)格依照設(shè)計工作規(guī)范要求來加以開展，進(jìn)而造成了橋梁伸縮縫過早出現(xiàn)損壞。

第二，在橋梁的實際施工過程中，針對伸縮縫的選擇不符合實際的施工情況，造成施工縫存在明顯的破損問題。

第三，在施工過程中由于施工技術(shù)和施工方法存在的限制，造成橋梁的伸縮縫設(shè)置無法滿足實際的施工要求，進(jìn)而造成了伸縮縫產(chǎn)生明顯的破壞。

第四，由于在施工過程中產(chǎn)生各種施工誤差問題，造成車輛在混凝土橋梁伸縮縫位置出現(xiàn)明顯的跳車現(xiàn)象。

第五，由于伸縮縫混凝土材料和瀝青材料的使用不符合施工要求，造成伸縮縫的設(shè)置不滿足工程的實際施工要求，產(chǎn)生嚴(yán)重的伸縮縫破壞問題。

第六，由于橋面的車流量較大并且負(fù)載強(qiáng)度較高，也會造成多處伸縮縫產(chǎn)生破損問題。

3.橋梁梁體結(jié)構(gòu)病害問題

橋梁梁體結(jié)構(gòu)病害問題，重點包含了縱向、橫向裂縫、腹板斜裂縫以及孔洞鋼筋銹蝕等多種病害問題。

混凝土橋梁產(chǎn)生橫向裂縫問題，主要的影響因素包含以下幾個方面：第一，在施工過程中造成橋梁的預(yù)應(yīng)力損失，會造成橋梁的實際施工強(qiáng)度，低于其強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計值大小，同時沒有對剪力滯后影響因素進(jìn)行綜合分析和考慮，造成橫向裂縫問題的產(chǎn)生。其次，橋梁梁體的剛性程度較低，造成彎曲撓度偏大，同時產(chǎn)生橫向?qū)Ψ杰囕v出現(xiàn)超載問題，橋梁整體出現(xiàn)不均勻沉降。

縱向裂縫通常表現(xiàn)在橋梁的頂板底板等位置，橋梁產(chǎn)生縱向裂縫的主要影響因素，包含了橋面的車輛負(fù)載量較大，橋梁由于混凝土材料收縮而形成縱向裂縫，橋梁的頂板配筋設(shè)計沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計要求，同時在梁體澆筑施工前后，由于混凝土材料產(chǎn)生的水化作用會出現(xiàn)混凝土構(gòu)件的縱向膨脹裂縫現(xiàn)象。

腹板產(chǎn)生的斜向裂縫問題，主要影響因素包含以下幾個方面：首先，在預(yù)應(yīng)力作用條件下產(chǎn)生主拉應(yīng)力時，由于無法保證預(yù)應(yīng)力的大小會造成大量的斜裂縫問題產(chǎn)生。其次，腹板的配置鋼筋量無法滿足施工要求，進(jìn)而造成了橋梁整體的承載能力下降，同時會在腹板位置產(chǎn)生斜裂縫問題。

4.橋梁支座病害問題

當(dāng)前我國大部分的橋梁支座形式，主要以板式橡膠支座和盆式橡膠支座位置，其中板式橡膠支座所產(chǎn)生的病害問題，主要包含了橫向和縱向剪切變形問題，或者上部下部產(chǎn)生脫空、老化、開裂等問題。盆式橡膠制作病害問題，主要體現(xiàn)在鋼板螺栓銹蝕以及失去基本的活動能力等。板式橡膠支座由于支座的整體受力不均勻，制作經(jīng)常會出現(xiàn)橫向或縱向的剪切形變，支座上部粱體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不足，會造成橋梁支座產(chǎn)生上部或下部脫空問題。由于長時間受力不均勻，會造成橋梁支座容易產(chǎn)生老化開裂等各種問題。由于長期受到降雨因素影響，造成支座上方的鋼板和螺栓產(chǎn)生銹蝕情況，進(jìn)而失去了基本的活動能力。支座由于受到外部病害問題的影響會造成橋梁局部出現(xiàn)下沉，橋面產(chǎn)生嚴(yán)重破壞甚至?xí)a(chǎn)生嚴(yán)重的交通安全事故。

二、常見混凝土橋梁在設(shè)計工作中需要注意的問題

1.板式橋在設(shè)計工作中需要注意的問題

在裝配式空心板橋的設(shè)計工作中，需要針對以下幾個方面問題加以重視：

第一，需要對橋梁截面的抗剪強(qiáng)度進(jìn)行準(zhǔn)確計算和分析，同時需要充分考慮到車輛荷載作用對空心板整體的剛性程度所產(chǎn)生的影響。在具體的設(shè)計過程中，通常需要根據(jù)車輛的荷載量大小來進(jìn)行詳細(xì)計算。

第二，在設(shè)計工作中預(yù)留接縫尺寸大小，必須要滿足橋梁工程的整體設(shè)計要求，同時在板間銜接的位置，要充分保證鋼筋材料的抗拉強(qiáng)度以及抗剪強(qiáng)度要求。

第三，在針對接縫之間的剪應(yīng)力大小計算和設(shè)計工作中，需要根據(jù)半波正弦換算的方法，通過系數(shù)擴(kuò)大或者通過有限元方法來進(jìn)行計算。

混凝土整體式板橋產(chǎn)生的比較常見的裂縫問題，主要是沿著橋梁的中心線向縱向方向上產(chǎn)生裂縫，板橋的中間還有鈍角方向偏移的斜向裂縫，整體式板橋的跨徑大小保持在10m以下，在高速公路橋面寬度設(shè)計，通常相比于普通的路面更寬，汽車在強(qiáng)大的荷載作用下會產(chǎn)生整體式混凝土板彎曲情況，同時會產(chǎn)生橫向的撓曲現(xiàn)象。因此，需要沿著橫向方向設(shè)置一定量的橫向鋼筋，如果橫向受力鋼筋設(shè)置數(shù)量不足很容易造成板橋出現(xiàn)縱向裂縫。因此，在橋梁設(shè)計工作中，必須要對縱向配筋量進(jìn)行合理設(shè)計，需要充分考慮到板式橋梁橫向受力鋼筋的使用，準(zhǔn)確計算橋梁局部荷載作用，同時對橫向彎矩數(shù)值進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，有效提高橋梁結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。

2.T型橋梁設(shè)計工作中需要注意的問題

針對T型橋梁設(shè)計工作中，需要充分考慮到剪力滯后因素所產(chǎn)生的影響，由于T梁所受到的壓力通常包含了縱向濕接縫寬度大小，因此需要針對T型橋梁的外形尺寸，以及縱向濕接縫的設(shè)計寬度進(jìn)行準(zhǔn)確設(shè)計，通過合理布置肋板的分布，鋼筋有效保證T型橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。通過采用有限元計算設(shè)計方法，對外部車輛荷載大小以及荷載分布情況加以確認(rèn)，有效布置受力鋼筋結(jié)構(gòu)，同時確定主梁之間的間距以及降低行車板的內(nèi)力大小。由于考慮到剪應(yīng)力所產(chǎn)生的滯后影響，橋梁在邊緣區(qū)域的分布寬度，主要包含了縱向接縫寬度和縱向濕接縫的實際寬度。

3.等截面裝配式箱型橋梁裂縫病害問題設(shè)計要點

在連續(xù)箱梁橋設(shè)計工作中，需要針對以下幾個方面涉及問題加以重視：第一，需要對斜截面的抗拉強(qiáng)度以及主拉應(yīng)力的受力情況進(jìn)行詳細(xì)計算和分析。第二，需要準(zhǔn)確計算箱梁翼緣板的實際分布寬度，同時正確設(shè)計相鄰之間的間距大小；第三，需要準(zhǔn)確計算箱梁的預(yù)應(yīng)力損失值大小。第四，需要準(zhǔn)確計算預(yù)應(yīng)力鋼束加固對錨固截面所產(chǎn)生的局部壓力；第五，需要對交通荷載作用下，箱型橋梁的截面尺寸大小進(jìn)行針對性設(shè)計，尤其針對箱梁腹板的實際厚度需要進(jìn)行詳細(xì)計算。第六，需要充分重視預(yù)應(yīng)力箱梁當(dāng)中普通鋼筋的布置情況，同時需要準(zhǔn)確計算翼板的內(nèi)力大小，合理設(shè)置受力鋼筋。第七，由于充分考慮到剪應(yīng)力滯后所產(chǎn)生的干擾，在針對一般的設(shè)計過程中，需要針對橋梁表面寬度以及包含縱向濕接縫寬度等進(jìn)行準(zhǔn)確計算。因此，必須要有效確定箱梁的懸臂尺寸以及縱向濕接縫的寬度。第八，需要對橫隔梁的片數(shù)以及加厚橫隔梁的尺寸大小進(jìn)行準(zhǔn)確設(shè)計，汽車荷載的橫向分布系數(shù)會逐漸降低，橋梁主梁結(jié)構(gòu)的受力條件會保持均勻。

三、結(jié)語

由此可以看出，在公路橋梁的使用過程中，經(jīng)常會因為不同因素的影響產(chǎn)生各種病害問題，如果病害問題沒有得到有效解決，不但會降低橋梁的整體使用壽命，同時還會影響到交通通行的安全。因此，作為工程設(shè)計單位而言需要在混凝土橋梁的設(shè)計工作中，對容易產(chǎn)生病害問題的環(huán)節(jié)進(jìn)行重點設(shè)計，對其中產(chǎn)生病害問題的具體原因進(jìn)行分析，提出針對性的設(shè)計工作方法來降低病害問題的產(chǎn)生程度，以此全面提高混凝土橋梁的使用效果。