陳明學(xué)

臺(tái)州市煜興建設(shè)工程有限公司 浙江 臺(tái)州 317300

1 公路橋梁的病害類型

1.1 結(jié)構(gòu)性病害

結(jié)構(gòu)性病害通常是一個(gè)長(zhǎng)期的積累過程。此類病害不會(huì)對(duì)橋梁使用的初期階段產(chǎn)生不利影響。但是，長(zhǎng)期使用橋梁后，會(huì)影響橋梁的整體結(jié)構(gòu)性能，降低地基的承載能力，產(chǎn)生質(zhì)量與安全隱患，比如基礎(chǔ)外露、單板受力、梁板裂縫、不均勻沉降等。

1.2 功能性病害

功能性病害是指病害的發(fā)生會(huì)影響到公路橋梁的使用功能。根據(jù)不同地區(qū)和不同氣候條件所產(chǎn)生的原因也盡不同。常見的功能性病害主要包括局部的松動(dòng)、破損，鋪裝層裂縫，鋼筋的銹蝕等[1]。

2 公路橋梁的常見病害

2.1 不均勻沉降

在橋梁工程的使用過程中，不均勻沉降問題出現(xiàn)頻率很高，此病害容易引起諸如橋頭跳車等問題，而且還會(huì)傳遞到上部結(jié)構(gòu)引起梁板的破壞，影響駕駛的舒適性和安全性，引發(fā)道路交通安全事故。不均勻沉降的主要原因是由于橋臺(tái)是剛性體，橋頭路基是塑性體，由于在路基填筑時(shí)壓實(shí)度不足，或者路面水滲入臺(tái)后，在車輛長(zhǎng)期通過及路基自然固結(jié)沉降下，橋臺(tái)和橋頭路基產(chǎn)生了高差。所以在進(jìn)行臺(tái)背填筑時(shí)，選擇透水性材料、對(duì)稱分層填筑、壓實(shí)度控制、做好排水都顯得尤為重要，在施工組織時(shí)也要合理安排，讓臺(tái)背填料有一個(gè)自然沉降的過程。

2.2 裂縫病害

在橋梁的建設(shè)和維護(hù)中，出現(xiàn)裂縫會(huì)降低結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，最嚴(yán)重的是威脅整個(gè)橋梁的質(zhì)量和行車的安全。橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫后，水會(huì)從裂縫中滲入，從而引起結(jié)構(gòu)的開裂、塌陷、鋼筋的銹蝕等問題。橋梁施工中，常見裂縫可大致分為結(jié)構(gòu)性裂縫和非結(jié)構(gòu)性裂縫，其中，非結(jié)構(gòu)性裂縫占比較大。盡管非結(jié)構(gòu)性裂縫對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的危害較小，但它們會(huì)隨著時(shí)間的推移，裂縫逐漸擴(kuò)大，最終會(huì)造成安全隱患。造成裂縫的原因，主要包括行車過載，未嚴(yán)格控制施工過程中施工及材料的質(zhì)量，現(xiàn)澆混凝土支架搭設(shè)地基不穩(wěn)定，施工管理不到位等。

2.3 鋼筋腐蝕

由于公路橋梁項(xiàng)目均在野外進(jìn)行，施工環(huán)境相對(duì)比較惡劣，在鋼筋進(jìn)場(chǎng)后，如果沒有做好保護(hù)，鋼筋極容易發(fā)生銹蝕現(xiàn)象。鋼筋的銹蝕會(huì)導(dǎo)致材料抵抗性能的降低，有效受力應(yīng)面的縮小，造成應(yīng)力的集中和突變，極易引發(fā)結(jié)構(gòu)性安全隱患。要做好鋼筋的保護(hù)工作，首先要保證存放場(chǎng)地干燥無污染，遠(yuǎn)離腐蝕性材料和有害氣體，鋼筋加工棚要做好防雨防水措施，加工完成的鋼筋不宜存放過久；其次，在鋼筋混凝土澆筑時(shí)，要注意振搗密實(shí)并保證混凝土的保護(hù)層厚度；最后，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)預(yù)埋的鋼筋接頭或特殊沿海地區(qū)的橋梁結(jié)構(gòu)，需要做好相應(yīng)的保護(hù)措施，如采用高性能防水混凝土、噴涂防腐涂層、轉(zhuǎn)移氯離子吸附方向等[2]。

3 橋梁工程病害預(yù)防及加固措施

3.1 混凝土裂縫

混凝土的內(nèi)部溫度與水泥的量和類型密切相關(guān)。一般來說，混凝土的內(nèi)部溫度越高，產(chǎn)生的熱應(yīng)力就越大，從而增加了開裂的可能性。因此，控制混凝土內(nèi)部和外部之間的溫度差是消除混凝土中的熱裂縫的有效措施。具體措施包括：①嚴(yán)格控制澆注溫度和出口溫度。如果溫度很高，則可以安裝遮陽棚以防止陽光直射到混凝土中，還可以通過噴水冷卻降低骨料溫度。②不斷改善施工和振搗過程。澆筑的混凝土在終凝之前必須振搗兩次，以避免由于混凝土滲漏而導(dǎo)致蜂窩麻面，保證混凝土保護(hù)層的厚度，能有效提高混凝土的彎拉強(qiáng)度。③嚴(yán)格按照澆筑順序澆筑混凝土。減少混凝土裂縫的主要方法是嚴(yán)格遵守澆筑順序，其主要原理是控制澆筑混凝土內(nèi)部和外部的溫差。如果是在夏天建造，可以通過埋設(shè)冷卻管來減少內(nèi)部熱量的集聚，采用覆蓋保溫膜、草袋等減少水分的蒸發(fā)和表面溫度的增長(zhǎng)；如果是在冬天建造的，為防止混凝土表面溫度過快下降，可采用蒸汽養(yǎng)護(hù)的方式。

裂縫的處理主要就是對(duì)裂縫進(jìn)行修復(fù)，恢復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。對(duì)于比較小的裂縫，可以采用灌漿和涂防水涂料，對(duì)于寬度及深度較大的裂縫，需在清除破壞層后，用混凝土進(jìn)行重新澆筑或者利用高性能防水材料（如環(huán)氧樹脂）進(jìn)行填補(bǔ)。

3.2 橋梁“單板受力”維修加固

“單板受力”主要表現(xiàn)為鉸縫混凝土剪切破壞，混凝土松散脫落，致使橋面鋪裝層產(chǎn)生不規(guī)則的縱向裂縫，甚至是形成破損碎裂帶，在兩側(cè)空心板之間形成高差，甚至引起板底的開裂變形。維修方法為先鑿除混凝土鋪裝及鉸縫混凝土，必要時(shí)更換梁板，在邊梁位置植入螺紋筋加強(qiáng)橫向聯(lián)系，在梁頂鋪設(shè)雙層鋼筋網(wǎng)來預(yù)防反射裂縫，用補(bǔ)償收縮鋼纖維細(xì)石混凝土填筑鉸縫后，鋪筑防水層及橋面鋪裝。

3.3 施加預(yù)應(yīng)力加固方法

施加預(yù)應(yīng)力加固方法是通過改變橋梁的受力模式，以恢復(fù)橋梁的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。這種方法使用效率高，應(yīng)用廣泛，有極好的極限狀態(tài)承載能力，由于鋼筋內(nèi)置，這種方法降低了體外預(yù)應(yīng)力出現(xiàn)鋼筋銹蝕病害的發(fā)生可能。這種技術(shù)一般應(yīng)用在受壓和受彎構(gòu)件的維修加固中，通過施加初始應(yīng)力，能有效地抵消原結(jié)構(gòu)的自重應(yīng)力，通過橋梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)力卸載，進(jìn)而提高了構(gòu)件的承載能力。其中受壓構(gòu)件主要采用撐桿加固，利用與橋梁連接的撐桿進(jìn)行應(yīng)力的分擔(dān)，減小橋梁荷載；受彎構(gòu)件主要采用的是拉桿加固，施工時(shí)要根據(jù)荷載情況進(jìn)行受彎截面的調(diào)整。

3.4 粘貼鋼板加固

粘貼鋼板加固是一種簡(jiǎn)易的加固方法，在道路橋梁出現(xiàn)局部破損時(shí)，把鋼板粘貼在破損位置可以迅速形成強(qiáng)度，恢復(fù)交通。這種方法操作簡(jiǎn)單，不需要?jiǎng)佑幂^多的人力物力，能盡早地恢復(fù)通車，但是由于沒有改善道路橋梁的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，一般用于低等級(jí)道路橋梁工程及應(yīng)急工程中[3]。

4 結(jié)束語

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，公路交通運(yùn)輸業(yè)也在不斷發(fā)展之中，截止2019年末，全國公路總里程已達(dá)到501.25萬千米，運(yùn)載規(guī)模和數(shù)量都在逐年增長(zhǎng)，公路橋梁的施工建設(shè)、運(yùn)維加固技術(shù)必須不斷改進(jìn)，要通過實(shí)踐檢驗(yàn)，驗(yàn)證新技術(shù)、新材料、新方法的適用范圍及控制措施，培養(yǎng)一批公路橋梁建設(shè)的優(yōu)秀人才，不斷提高我國公路橋梁技術(shù)水平。