[分享]常见桥梁病害及处理

精

发表于2019-12-24 210人浏览 1人跟帖总热度:476

筑龙币+0

lmmszz9687

标签：夏季高温施工桥梁病害养护桥梁施工桥梁维修桥梁工程

桥梁作为公路建筑的一种形式，使用非常便捷，在人们生活中占比越来越大，设计及施工技艺也愈发成熟，同时也面临着更高的质量要求。因其特殊的结构形式，一旦发生质量问题，如倒塌、倾覆和较大变形，将会带来巨大的安全隐患及经济损失。

桥梁病害的主要形式

1.裂缝。

2.混凝土碳化及钢筋锈蚀。

3.剥蚀。

4.伸缩缝损坏。

5.支座破坏。

6.桥梁墩台基础的病害。（1）基础结构：基础不均匀沉降；基础的滑移和倾斜，以及基底局部冲空；基础结构物的异常应力和开裂等；（2）墩、台身：各种水平、竖向和网状裂缝；混凝土剥落、空洞和老化；钢筋外露、锈蚀；结构变形、移位等。

桥梁病害的主要原因

1.裂缝

混凝土浇筑后，在形成强度过程中，温度变化大，内部产生拉应力，在强度很低时就被拉裂；浇筑前水分失掉较快，如拆模过早，模板吸水或漏浆严重，混凝土泌水，水泥水化热高，凝结速度快，外界气候干燥等都容易造成混凝土开裂；混凝土浇筑后在硬化过程中会继续沉降，如遇到钢筋、预埋件阻碍就会发生裂缝。裂缝当混凝土中拉应力大于其抗拉强度或拉应变大于其极限拉应变时，混凝土会产生裂缝。

2.混凝土碳化及钢筋锈蚀

混凝土的碳化是指混凝土中NaOH与渗透进混凝土中的CO2或其他酸性气体发生化学反应的过程。一般情况下混凝土呈碱性，在钢筋表面形成碱性薄膜，保护钢筋免遭酸性介质的侵蚀，起到了“钝化”保护作用。碳化的实质是混凝土的中性化，使混凝土的碱性降低，钝化膜破坏，在水分和其他有害介质侵入的情况下，钢筋就会发生锈蚀。

混凝土中钢筋腐蚀的首要条件是钝化膜破坏，混凝土的碳化及氯离子侵蚀都会造成覆盖钢筋表面的碱性钝化膜的破坏，加之有水分和氧的侵入，就可能引起钢筋的腐蚀。钢筋腐蚀伴有体积膨胀，使混凝土出现沿钢筋的纵向裂缝，造成钢筋与混凝土之间的粘结力破坏，钢筋截面面积减少，使结构构件的承载力降低，变形和裂缝增大等一系列不良后果，并随着时间的推移，腐蚀会逐渐恶化，最终可能导致结构的完全破坏。需要注意的是，上述所有侵蚀混凝土和钢筋的作用都需要有水作介质。另一方面，几乎所有的侵蚀作用对混凝土结构的破坏都与侵蚀作用引起的混凝土膨胀，最终导致混凝土的开裂有关。而且当混凝土结构开裂后，腐蚀速度将大幅加快，形成导致混凝土结构的耐久性进一步退化的恶化循环。

3.剥蚀

剥蚀根据不同的机理，可分为冻融剥蚀、冲磨和空蚀、水质侵蚀、风化剥蚀等。

冻融剥蚀是指在水饱和或潮湿状态下，由于温度正负变化，结构物的已硬化混凝土空隙水结冻膨胀，融解松弛，产生疲劳应力，造成混凝土由表及里逐渐剥蚀的破坏现象。冻融剥蚀破坏会使钢筋混凝土桥梁的墩台、梁板、桩等钢筋混凝土结构的有效截面积减小，并诱发钢筋锈蚀，加速老化过程，导致结构物的承载能力和稳定性下降。

冲磨和空蚀。空蚀破坏一般表现为在流过的墩台上表面局部位置出现空蚀剥蚀坑，但其它部位完好，蚀坑深度有时达几厘米；冲磨剥蚀一般面积较大，并具有一定的连续性。冲磨和空蚀破坏发展到一定程度可能诱发大面积的水力冲刷破坏。

水质剥蚀包括硫酸盐侵蚀、酸侵蚀、碱类侵蚀。

风化剥蚀是一种普遍的剥蚀现象，危害不大，均为轻微剥蚀。

4.伸缩缝破坏

根据目前的调查和研究认为，造成伸缩缝破坏的原因主要有以下几个方面：

　　1）由于设计不周引起的伸缩缝损坏；2）由于选型不当引起的伸缩缝损坏；3）由于桥墩台施工及梁（板）预制尺寸误差导致实际板端预留间隙与设计间隙悬殊而引起的伸缩缝损坏；4）设计与实际伸缩量不符引起的伸缩缝损坏；5）板式橡胶伸缩缝由于施工误差或橡胶板破坏引起的伸缩缝处严重跳车；6）板式橡胶伸缩缝或钢板伸缩缝由于伸缩装置混凝土施工先于两端沥青混凝土路面面层而引起伸缩缝尾端跳车；7）“反开槽法”施工操作不认真引起伸缩缝处跳车；8）材料选用不当引起的伸缩缝损坏。

5.支座破坏

桥梁支座的破坏主要有以下几个方面的原因：

1）小跨径桥梁采用的简易垫层支座油毛毡老化破裂，从而失去作用；2）切线弧形支座滑动面、滚动面因锈蚀作用导致的无法正常转动；3）摆式支座的混凝土摆柱脱皮、漏筋或其他异常现象；4）支座的滑动面不平整，轴承有裂纹、切口，滚轴偏移和下降；5）滑动钢盆橡胶支座的固定螺栓因剪切作用而破坏，螺母松动；6）橡胶支座因时间和环境的作用出现橡胶老化、变质现象，上部结构梁体失去自由伸缩能力；7）支座垫石混凝土强度较低造成的支座座板混凝土压坏、剥离、掉角；8）支座边部翘起、断裂、扭曲，座板贴角焊缝开裂；9）滑动面、滚动面夹杂尘埃和异物以及排水装置、防水装置的缺陷引起的漏水、溢水等。

6.桥梁墩台基础的病害

桥梁墩台基础在常年使用过程中，除了承受上部构造荷载外，还将承受土压力、风力、流水压力、冰压力和浮力等等各种力的作用。另外，自然界各种因素（如大气、雨水、洪水等）的影响作用；以及由于过桥车辆的日益重型化，墩台基础经常受到过重活荷载的作用，因此，桥梁墩台将会出现不同程度的损坏。

桥梁病害的养护

桥梁养护的内容有很多，主要可归纳为以下几方面：

1、通过检查与检验，系统地掌握桥梁的技术状况，较早地发现缺陷、损坏等异常情况提出养护措施，保证行车安全，延长使用寿命；

2、掌握交通状况，取缔桥梁不正当使用及非法占用，严格管理超载车、特种车过桥，必须通过时采取防护、加固措施，以免桥梁损坏；

3、对可能发生台风、暴雨、暴雪、地震、火灾、流冰、洪水危害的桥，应作好各种应急处理措施及防范措施，特大桥应设护桥机构；

4、对通过检验，需进行限载、限速或停止交通的桥梁，应及时办理审批手续并进行交通管制；

5、对桥梁各部分经常保养，对检查发现的缺陷、损坏处进行及时的维修，对检验不能维持原设计载重等级要求者，应有计划地进行维修加固；

6、建立和健全完整的桥梁技术档案。

桥梁养护工作内容的首要工作是对桥梁进行的各种检查及检验工作，了解桥梁的技术状况、掌握病害情况及其发展情况，是针对具体的桥梁提出具体养护措施的依据，各种小修、中修甚至大修及改造等应建立在对桥梁进行的各种详尽的检查检验。

桥梁病害的维修加固

桥面铺装混凝土施工应注意的事项

　　桥面铺装混凝土的强度应大于或等于梁板强度。混凝土施工时应严格控制混凝土的配合比；严格控制所用砂石材料的含泥量、级配，认真执行黄砂过筛、碎石水洗的规定，降低集料表面的粉尘，以提高骨料与水泥砂浆的胶结力；夏季高温施工或冬期施工应采取适当的防护措施，保证混凝土的入模温度并采取合适的养护措施以减少混凝土的裂缝、提高混凝土的强度。混凝土强度达到规范要求强度以后方可开放交通。

特殊部位的处理

　　施工缝、伸缩缝、纵横缝等位置是桥面铺装层中的薄弱部位，只有采取特殊的处理措施才能保证桥面铺装层不从这些薄弱部位出现病害。必须在横向连接钢筋或横向连接钢板焊接完成以后，在进行桥面铺装层混凝土的施工，以防止横向连接后焊造成的温度涨缩造成桥面铺装层混凝土开裂。伸缩缝处浇筑的混凝土应平整并且与桥面连接平顺，防止因车辆动荷载过大造成伸缩装置的过早破坏，从而引起桥面铺装层的破坏。伸缩缝内填塞耐高温、弹性好的材料，从而保证伸缩装置能够自由伸缩，伸缩缝安装时的自由伸缩量应通过计算确定。水泥混凝土作为面层直接使用时，横缝应及时锯开，行车道、超车道及人行道的横缝应对齐，不得产生错缝；横缝间距一般按照4~6m控制，同时控制板长为板宽度的1.3~1.5倍。纵缝宽度应根据桥面板结构、桥面宽度等因素确定，应避开重车轮作用带位置。锯缝深度纵缝2~3cm，横缝深度为铺装层深度的1/3且不损伤桥面铺装钢筋网。泄水管处、伸缩缝处、沉降缝处必须做好防水处理，不得漏水、渗水进入结构本体，防止水的侵入是杜绝桥梁病害的先决条件，几乎所有的桥梁病害都与水的侵入有关系。

钢筋锈蚀的维修加固方法

　　钢筋混凝土或预应力钢筋混凝土中的钢筋锈蚀发生的前提条件是混凝土产生了裂缝，并且大气环境中具备水分、氧气等。所以对与钢筋锈蚀的处理方法应围绕处理裂缝，切断钢筋与水分、氧气接触发生化学反应的途径。对于裂缝的处理下边分墩台裂缝及梁体裂缝两个方面分别论述维修加固的措施，对于桥面部分裂缝的处理前文已经全面论述，此处不再累述。

梁体裂缝的处理措施

　　（1）修补梁体裂缝。采用注入化学胶粘材料达到堵塞裂缝，防止钢筋锈蚀的作用。

（2）桥面补强层加固法。该方法同前文论述的桥面铺装层改造方案，通过在梁顶面加铺一层钢筋混凝土面层，使其与原主梁形成整体，达到增加主梁截面高度的目的来提高桥梁的承载能力。

（3）增大梁截面和配筋法。在梁的底面或侧面，通过增加截面积和配筋的方法到达提高抗弯截面积的方法来提高梁的承载能力。对于T梁可以采用底部马蹄形加大与马蹄和梁肋同时加大的方法。

（4）改变结构体系的加固方法。通过在简支梁下增设墩台支点的方法，缩短桥跨，或者将相邻两跨简支梁应用预应力加固原理，使简支梁变成连续梁结构，通过对梁的受拉区施加压应力，以抵消部分自重应力，从而减少和避免梁体出现裂缝，以提高梁的耐久性。

（5）更换主梁法。梁体病害严重，承载能力严重不足的情况下，并且桥的下部结构承载能力足够时，可以通过更换荷载等级较高的新梁的方法来加固老桥。该方法施工简便，效果明显，但施工周期较长，工程造价也比较高。

（图片来自网络，版权属于作者）

扫码加入筑龙学社 · 路桥市政微信群