張瑩瑩,王人杰（.開(kāi)封大學(xué)土木建筑工程學(xué)院,河南　開(kāi)封　475004；　.河南省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院有限公司,鄭州　450044）

鋼筋混凝土橋梁常見(jiàn)病害及預(yù)防措施

張瑩瑩1,王人杰2
（1.開(kāi)封大學(xué)土木建筑工程學(xué)院,河南開(kāi)封475004；2.河南省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院有限公司,鄭州450044）

摘要：闡述了橋梁病害的概念，分析探討了鋼筋混凝土橋梁在正常使用過(guò)程中常見(jiàn)的病害類型及成因，并具有針對(duì)性地提出減少橋梁病害的措施，從而保證橋梁使用的安全性，延長(zhǎng)橋梁的使用壽命。

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土橋梁；橋梁病害；預(yù)防措施

1　橋梁病害概念

在正常使用過(guò)程中，由于鋼筋混凝土材料的特性、結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)施工、使用條件等因素的影響，橋梁會(huì)發(fā)生變形、損傷，從而導(dǎo)致橋梁安全性、適用性及耐久性不能滿足要求，這些變形、損傷統(tǒng)稱為橋梁病害。

2　主要病害類型及原因分析

鋼筋混凝土橋梁主要有混凝土病害、鋼筋病害、橋面系病害、支座病害等多種病害。

2.1 混凝土病害

混凝土是一種耐久性材料，其耐久性主要由混凝土質(zhì)量及環(huán)境因素決定。在化學(xué)和物理反應(yīng)的作用下，混凝土?xí)霈F(xiàn)各種各樣的病害?；炷恋闹饕『蓺w納為表層缺陷及裂縫兩大類?；炷恋牟『?huì)直接影響橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力、使用性能和耐久性。

混凝土表層缺陷主要有蜂窩、麻面、露筋、磨損、老化、剝落等?；炷帘韺尤毕菔怯苫炷列阅懿涣?、施工不當(dāng)、結(jié)構(gòu)不合理及外界荷載環(huán)境條件等因素引起的。

混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫是由材料內(nèi)部的初始缺陷以及微裂縫不斷擴(kuò)展而形成的，是混凝土結(jié)構(gòu)最主要同時(shí)也是危害最大的病害?；炷亮芽p根據(jù)形成原因不同可分為結(jié)構(gòu)性裂縫和非結(jié)構(gòu)性裂縫。因此，裂縫的產(chǎn)生的原因包括材料因素、施工因素、荷載條件、橋梁結(jié)構(gòu)的不均勻沉降或變形及外界環(huán)境因素等。

2.2 鋼筋病害

鋼筋的病害主要是腐蝕。鋼筋腐蝕是由于自身的抗腐蝕性能差和環(huán)境中不利因素的侵蝕作用造成的?；炷林袖摻畹母g一般為電化學(xué)腐蝕。鋼筋腐蝕過(guò)程中伴有體積膨脹，會(huì)使混凝土出現(xiàn)沿鋼筋縱向分布的裂縫，造成鋼筋與混凝土之間的黏結(jié)力發(fā)生破壞，鋼筋截面面積減少,最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)承載力降低、變形和裂縫增大等不良現(xiàn)象。影響混凝土中鋼筋腐蝕的因素主要有混凝土液相PH值、混凝土中Cl-含量、摻合料的數(shù)量、混凝土的密實(shí)度和保護(hù)層厚度、環(huán)境條件等。

2.3 橋面系病害

（1）橋面鋪裝層病害。橋面鋪裝層發(fā)生病害將會(huì)降低行車的舒適性和安全性，嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致橋梁主體結(jié)構(gòu)損壞，從而影響橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力及使用壽命。橋面鋪裝層病害與外界環(huán)境、橋梁及主梁的結(jié)構(gòu)形式有關(guān)，因此，橋面鋪裝層病害往往最先出現(xiàn)在主梁或主拱圈負(fù)彎矩區(qū)域?；炷翗蛎驿佈b層常見(jiàn)的病害有裂縫、磨光、脫皮露骨、高低差、坑槽等。混凝土類橋面鋪裝層病害發(fā)生的主要原因有施工不當(dāng)、溫度變化、混凝土干縮裂縫、橋梁結(jié)構(gòu)的不均勻沉降或變形等。（2）伸縮縫病害。伸縮縫的作用主要是保證梁體能夠適應(yīng)由于混凝土徐變和收縮、溫度變化、荷載等作用引起的變形。橋梁伸縮縫是橋梁結(jié)構(gòu)的薄弱位置，也是橋梁的重要部位。伸縮縫過(guò)早的發(fā)生病害，不利于行車的舒適性和安全性，嚴(yán)重的病害會(huì)影響橋梁結(jié)構(gòu)的正常使用功能。伸縮縫由于設(shè)計(jì)原理、使用材料、施工方法不同會(huì)發(fā)生不同類型的病害。鋼筋混凝土橋梁伸縮縫的常見(jiàn)病害有：伸縮縫防水材料的脫落、老化、接頭活動(dòng)異常，構(gòu)造部位下陷或凸出，錨固構(gòu)件損壞，伸縮縫凹槽填入其他硬物，不能自由變形等。伸縮縫發(fā)生病害的原因，除了其本身的構(gòu)造問(wèn)題之外，還有其他很多因素：設(shè)計(jì)因素、施工因素、管理養(yǎng)護(hù)因素及荷載作用因素等。

2.4支座病害

支座是橋梁的重要組成部分，其作用是能夠有效地將上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞給墩臺(tái)，并適應(yīng)由于荷載及非荷載因素所產(chǎn)生的變形，從而確保橋梁結(jié)構(gòu)的受力情況與計(jì)算簡(jiǎn)圖相符合。支座在長(zhǎng)期使用過(guò)程中發(fā)生的病害，會(huì)對(duì)橋梁上、下部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響，甚至可能對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)造成重大損傷。

不同的支座形式，其病害形式也不同。支座的主要病害可歸納為支座構(gòu)件缺陷、支座構(gòu)件變形或變位。鋼筋混凝土橋梁常見(jiàn)的支座形式有板式橡膠支座、盆式橡膠支座等。板式橡膠支座的主要病害是脫空、老化開(kāi)裂及剪切變形。盆式橡膠支座的主要病害是固定螺栓剪斷、螺母松動(dòng)。支座發(fā)生病害的原因包括支座的設(shè)計(jì)不周全、施工制作不完備、維修養(yǎng)護(hù)不善及主體結(jié)構(gòu)的位移、不均勻變形等。

3　預(yù)防措施

橋梁病害發(fā)生的原因涉及設(shè)計(jì)、施工、使用和管理養(yǎng)護(hù)等多方面，因此，要有效地避免或減少病害就必須有針對(duì)性地采取預(yù)防措施。

3.1完善設(shè)計(jì)理論

成熟、先進(jìn)的設(shè)計(jì)理論能夠較為準(zhǔn)確地計(jì)算各種工況下橋梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)力及變形，有利于選擇適合的設(shè)計(jì)方案，并可根據(jù)計(jì)算結(jié)果合理地設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸和構(gòu)造細(xì)節(jié)。隨著交通運(yùn)輸迅猛的發(fā)展，設(shè)計(jì)理論必須不斷的修正完善，設(shè)計(jì)的橋梁結(jié)構(gòu)才能夠滿足使用要求。因此，需要加強(qiáng)科學(xué)研究，歸納分析研究成果并及時(shí)修訂相關(guān)規(guī)范，不斷的補(bǔ)充完善計(jì)算方法和設(shè)計(jì)理論。另外，設(shè)計(jì)理論的完善必須以清楚認(rèn)識(shí)施工方法、順序和施工荷載對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響為基礎(chǔ)。

3.2 加強(qiáng)施工過(guò)程管理

施工過(guò)程產(chǎn)生的缺陷會(huì)直接影響橋梁結(jié)構(gòu)的使用性能，因此，需加強(qiáng)施工過(guò)程管理，包括控制建筑材料的質(zhì)量，制定安全可行的施工工藝，運(yùn)用成熟、先進(jìn)的施工技術(shù)，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行施工，并充分考慮到施工過(guò)程中一些非預(yù)見(jiàn)性災(zāi)害對(duì)結(jié)構(gòu)承載力的影響，以保證良好的施工質(zhì)量。

3.3建立科學(xué)的管理體系

橋梁在使用過(guò)程中，必須建立科學(xué)的管理體系，利用現(xiàn)代化的監(jiān)測(cè)手段，定時(shí)對(duì)橋梁進(jìn)行監(jiān)測(cè)、分析，評(píng)估橋梁的承載力、運(yùn)營(yíng)狀態(tài)及耐久性能。必須嚴(yán)格執(zhí)行各類橋梁養(yǎng)護(hù)、維修方面的規(guī)定，舊橋應(yīng)注重定期檢測(cè)和維修保養(yǎng)，帶病服役的橋梁應(yīng)及時(shí)的進(jìn)行加固改造。同時(shí)，還需加強(qiáng)對(duì)車輛超載的管理，超載會(huì)使橋梁發(fā)生疲勞破壞、加劇損傷，而且超載對(duì)橋梁造成的內(nèi)部損傷不能恢復(fù)，將會(huì)改變橋梁在正常荷載條件下的工作狀態(tài)，進(jìn)而可能危及橋梁的安全性和耐久性。

4　結(jié)論

橋梁在使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)各種各樣的病害，為了有效的避免或減少病害，必須正確及時(shí)地采取預(yù)防措施，完善設(shè)計(jì)理論，加強(qiáng)施工管理過(guò)程管理，建立科學(xué)的管理體系。對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)的各類橋梁病害，應(yīng)認(rèn)真分析產(chǎn)生的原因和機(jī)理，并建立橋梁病害數(shù)據(jù)庫(kù)，以指導(dǎo)日后的橋梁設(shè)計(jì)、施工及管理養(yǎng)護(hù)工作。

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