陽明輝

（遼寧奧路通科技有限公司 沈陽市 110001）

遼寧省普通公路梁橋典型病害分析及技術對策研究

陽明輝

（遼寧奧路通科技有限公司 沈陽市 110001）

以橋梁檢測工作為基礎，對遼寧省普通公路橋梁中的梁板橋上部結構常見典型病害進行了歸類分析，并對每一類病害提出相應的技術處理對策，供同行參考借鑒。

普通公路；橋梁；典型病害；技術對策

1　引言

交通運輸是一個國家的經濟命脈，而橋梁是交通的咽喉，橋梁的建造和維護是一個國家基礎設施建設的重要組成部分，同時也是經濟發(fā)展與技術進步的象征。我國作為橋梁大國，經過幾十年的發(fā)展，橋梁數量已異常龐大，而隨著橋齡的逐年增加，加之經濟社會的發(fā)展，重交通流越來越大，大量橋梁不堪重負，各種病害開始逐漸暴露，如關鍵部位材料加速老化、劣化，主要承重結構破損、裂縫加速發(fā)展等，嚴重地影響了橋梁的承載能力和正常使用，以致危病橋梁數量逐年增多，甚至發(fā)生人身安全事故。

近年來，遼寧省普通公路實行專業(yè)化檢測的程度越來越高，筆者作為奮戰(zhàn)在遼寧普通公路檢測一線多年的交通人，有幸從事了大量的橋梁檢測工作，作為學習和工作總結，筆者對遼寧省普通公路橋梁中的梁板橋上部結構常見典型病害進行了歸類分析，并對每一類病害提出相應的技術處理對策，以供各位同行及一線基層養(yǎng)護單位參考借鑒。

2　梁板橋上部結構典型病害分析及技術對策

最新的橋梁統計數據表明，遼寧省縣級以上普通公路橋梁中梁板橋占比為86.7%，為主要橋型結構。而遼寧省梁板橋的上部結構主要有三種基本結構形式，即預制板（包括空心板和實心板）、整體現澆板、T梁（包括普通鋼筋混凝土T梁和預應力混凝土T梁）。

此外，普通公路上的梁板橋還有少量的整體現澆箱梁或預制箱梁、工字梁+微彎板及其他組合結構，鑒于其不具備太多的普適性，此處不作具體論述，下文僅針對上述幾種常見結構進行分析。

2.1預制板

混凝土預制板適用于中小跨徑橋梁，為遼寧省普通公路上最常見的一種橋型，其橋齡跨度大，修建質量參差不齊，一般來說，早期修建的預制板橋病害較多較重，后期修建的預制板橋，尤其是預應力結構的，其病害較少較輕。此類結構橋梁上部典型病害主要有：

2.1.1底板橫向裂縫

橫向裂縫多為結構性受力裂縫，一般出現在底板跨中附近，裂縫多與箍筋位置相對應且呈現出跨中多、梁端少的特點。

技術對策：鋼筋混凝土板作為帶裂縫工作構件，本身是允許存在一定程度裂縫的，根據裂縫開展的寬度及發(fā)展情況，一般處治建議如下：

（1）當裂縫寬度在限值范圍內且基本趨穩(wěn)時，可進行封閉處理，一般涂刷環(huán)氧樹脂膠。

（2）當裂縫寬度大于限值規(guī)定但裂縫發(fā)展趨穩(wěn)時，應先采用壓力灌漿法封閉處理，并可采取適當補強加固措施，如粘貼纖維布法或粘貼鋼板法等。

（3）對于裂縫擴展到全截面已致斷裂的梁板，需作局部換板或上部改建處理。

2.1.2底板縱向裂縫

縱向裂縫大多出現在底板最薄弱處或沿底板預應力筋方向開裂，裂縫長度往往較長且連續(xù)，通常伴有滲水、析白及銹跡現象。

技術對策：縱向裂縫的出現多跟板梁設計時構造筋配置不合理或施工保證措施不到位有關，此種病害應以預防為主，即加強設計和施工質量；對于后期使用過程中出現的此類病害，仍可參考橫向裂縫的處治方式進行。

2.1.3板底滲水白化

對于實心板，板底滲水點多位于鉸縫兩側，并伴有析白及局部混凝土碳化腐蝕現象。對于空心板，板底滲水白化多由空腔積水引起，積水沿混凝土微裂縫滲出，使底板呈現明顯的青黑色潮濕狀態(tài)，嚴重的會產生析白現象并孳生青苔，如底板存在裂縫則積水往往沿裂縫大量滲出。

技術對策：對于板底滲水白化現象，一般應從阻止橋面雨水下滲著手，優(yōu)化橋面防排水系統，即及時修復橋面防水鋪裝層，疏通橋面泄水孔，更換破損的伸縮縫止水帶等，對于空心板空腔內已有的積水，可采取在底板鉆孔的方法將積水引出。

2.1.4鉸縫破壞引起的單板受力

鉸縫破壞一般從鉸縫滲水開始，然后鉸縫混凝土破損、脫落，橋面鋪裝沿鉸縫方向產生縱向裂縫，隨著病害進一步發(fā)展，鉸縫鋼筋出現銹蝕、斷裂情況，橋面鋪裝縱向裂縫繼續(xù)擴展甚至形成一片破碎帶，橋面車輛通過時破損鉸縫兩側預制板有明顯彈性下撓現象，至此則形成了“單板受力”狀態(tài)。

單板受力的形成根本上說是由于板間鉸縫被剪斷、板間聯系喪失所致，而且單板受力一旦形成，全橋即很快地向病危橋方向發(fā)展。分析單板受力產生的原因主要有設計、施工和使用三個方面。

在設計方面，遼寧省早期的預制板（尤其是帶翼緣的空心板）設計，一般都存在以下缺陷：

（1）鉸縫的形式不夠合理。早期梁板之間多采用單鉸連接，其抗剪能力嚴重不足。

（2）設計中沒有慮及鉸縫混凝土自身的收縮作用，沒有足夠重視新舊混凝土間粘結力的弱化作用。

（3）鉸縫鋼筋布置太少，頂板連接鋼板抗力不足。

在施工方面，部分施工單位施工水平不足，預埋的搭接筋和鋼板定位不準，導致梁板安裝后無法正常搭接；又或者施工人員責任心不強，未嚴格按照設計要求將鉸縫筋或頂板預埋鋼板全部進行搭接，導致后期使用過程中出現鉸縫被輕易破壞的現象。

在使用方面，車輛等的荷載超過設計值，尤其是集中荷載（例如車輛的單側輪組）嚴重超過設計標準。

技術對策：對于帶翼緣的空心板，目前采取的較為有效的加固措施一般為變梁板間鉸接為濕接并增設較強大的橫隔板以加強板間橫向聯系，提高整體受力性能；對于不帶翼緣的空心板，一般應加強施工過程中鉸縫施工質量控制，預防為主。

2.2整體現澆板

整體現澆板適用于中小跨徑橋梁，也是遼寧省普通公路上很常見的一種橋型結構，橋齡跨度及修建質量差異也普遍較大，而其總體技術狀況往往與通行的交通流量及施工質量關系較大。該橋型上部板常見典型病害主要有：

（1）板底縱向裂縫

縱向裂縫多出現在底板中心線附近，裂縫長度往往較長且連續(xù)，每跨以1～3道裂縫較為常見，個別寬橋也有3道以上的縱向裂縫，裂縫處通常伴有滲水、析白及銹跡現象。梁底縱向裂縫一般會隨著車輛荷載的持續(xù)作用不斷加深乃至貫穿整個截面，進而使得橋面對應位置出現縱裂等。

技術對策：整體現澆板板底縱向裂縫的出現，往往與當時設計時考慮不周有關，尤其是寬跨比較大的橋梁，縱向裂縫的出現更加普遍和嚴重，且裂縫寬度往往遠超規(guī)范限值，但從其危害程度來說，此種單一裂縫的存在尚不構成險橋要素。對于已經存在的縱縫，可進行注膠封閉處理，開裂嚴重的可采取一定的補強加固措施，如橫向粘貼碳纖維布或粘貼鋼板法等。

（2）板底混凝土蜂窩麻面

板底混凝土蜂窩麻面多呈現出面積大并伴隨不規(guī)則淺表裂縫及滲水白化現象的特點。究其原因，主要由于施工工藝措施不到位所致，如混凝土攪拌不均，和易性不好，模板接縫不嚴、板縫處漏漿，振搗不密實、漏振，拆模時混凝土表面被粘壞，模板未澆水濕潤或濕潤不夠，構件表面混凝土的水分被吸去，使混凝土失水過多等。

技術對策：對于不太嚴重的蜂窩麻面病害，可不作處理；對于嚴重的且伴有其它次生病害的，可結合其它病害一并處治。

（3）板底露筋

板底局部露筋多由于在車輛荷載作用下橋梁震顫、混凝土脫落或鋼筋銹脹開裂所致；大面積露筋則多由于鋼筋保護層厚度不足或施工工藝缺陷所致。

技術對策：對于新建橋梁，應加強施工中保護層厚度控制及施工工藝水平提升，預防為主；對于在役橋梁出現的板底露筋病害，目前仍以修補為主，具體做法為：先將松散部分徹底清除，外露銹蝕鋼筋涂刷銹轉化劑，重要部位鋼筋綁扎犧牲陽極，再用防開裂的高強無機聚合物砂漿進行修補以恢復鋼筋保護層。

（4）板底滲水白化

滲水白化現象多由于橋面排水不暢，水在橋面堆積、下滲，通過梁體裂縫、孔隙等通道，將混凝土中氫氧化鈣等堿性物質帶出并在表面結晶所致。

技術對策：參考預制板板底滲水白化病害的處治方法。

2.3普通鋼筋混凝土T梁

采用普通鋼筋混凝土T梁（腹板下緣不帶馬蹄）的橋梁一般修建年代較早，跨徑多在13～25m之間，設計荷載等級不高，且受當時的設計和施工水平所限，整體呈現出承載能力不足，難以適應現有交通需求及上部結構病害較重的特點，總體技術狀況較差，多為三、四、五類橋。大量橋梁檢測數據表明普通鋼筋混凝土T梁的常見典型病害主要有：

（1）腹板豎向裂縫

T梁腹板出現豎向裂縫往往預示著梁體抗彎承載能力不足。此類病害多出現在L/4～3L/4范圍內，裂縫間距在20～50cm，裂縫多從底面開始向上擴展，呈現出“U”字形，嚴重的已貫通腹板全高并向翼緣發(fā)展。

病害原因分析：修建年代早，設計荷載低，T梁截面尺寸偏小，梁體整體抗彎剛度不足，難以適應現有交通荷載所致。

技術對策：對于擴展不深且已基本穩(wěn)定的腹板豎向裂縫，可先進行注膠封閉處理，再對梁體采用適當的加固維修方式，目前遼寧省主要采用的加固方式有粘貼纖維布法、增大截面法、粘貼鋼板法、體外預應力法、結構體系轉換法等。對于裂縫擴展至全截面且交通負荷較重的橋梁，應慎用原梁加固的方法，一般應換梁或上部改建。

（2）橫隔板鋼板開焊

普通鋼筋混凝土T梁橋橫隔板設計時多為鋼板焊縫連接，橫向聯系相對薄弱，重車過橋時，橫隔板承受過大拉力，導致焊縫撕裂。此病害在普通鋼筋混凝土T梁中非常普遍，進一步發(fā)展將導致T梁單梁受力，危及上部結構安全。

技術對策：T梁橫隔板鋼板焊縫開裂一般伴隨著T梁梁間鉸縫的開裂脫落，其處治也通常是結合鉸縫一并進行，常見的橫隔板鋼板開焊處治方式有橫隔板錨固“X”形鋼板加固或橫隔板連接處濕接處理。

（3）梁間鉸縫開裂脫落并滲水

普通鋼筋混凝土T梁梁間鉸縫多為單鉸連接方式，為上部結構中的薄弱部位，在橫隔板鋼板開焊后鉸縫也會相應開裂及混凝土脫落，進而橋面對應出現縱向裂縫，此時雨、雪水即通過橋面縱縫及鉸縫下滲污染并腐蝕T梁。鉸縫的開裂脫落及橋面縱縫會導致上部結構橫向聯系進一步削弱，整體受力性能顯著下降，嚴重的引起“單梁受力”現象。

技術對策：目前采取的較為有效的加固措施是部分鑿除原翼緣板，變梁間鉸接為濕接，同時加固或增設橫隔板以加強梁的橫向聯系，提高整體受力性能。

（4）翼緣板底面剝落、露筋

T梁翼緣板底面剝落、露筋多見于有重載交通的橋梁，主要是由于重車過橋時，梁體撓度過大及車輛震顫所致，此病害多位于梁間鉸縫兩側。

技術對策：應結合鉸縫的處治一并進行，具體做法是先清除露筋處的松散混凝土，外露銹蝕鋼筋涂刷銹轉化劑，再用防開裂的高強無機聚合物砂漿進行修補。

（5）梁端碎裂

梁端碎裂主要由于T梁支承位置處尺寸偏小，局部承壓過大所致，此病害的出現會進一步減少梁端有效支承面積，易造成落梁的危險。

技術對策：梁端碎裂往往是構成險橋的要素，且對此類病害的處治難度較大，一般保守的做法是建議換梁或上部改建，有條件的也可進行加固，變墩頂簡支為墩頂連續(xù)，即鑿除原橋T梁梁端一定長度，露出縱向主筋，用短筋將其搭接，再現澆鋼筋混凝土。

2.4預應力混凝土T梁

遼寧省預應力混凝土T梁橋一般修建規(guī)模較大，跨徑多在30m及以上，且建設年代較晚，設計和施工質量方面都較有保證，檢測過程中發(fā)現此類橋型病害較少或不太嚴重，整體技術狀況尚可。其較為常見的病害主要有：

（1）馬蹄側面縱向裂縫

由于施工控制不嚴，預應力管道位置偏差或預應力張拉力過大，致使T梁在馬蹄側面對應波紋管位置存在縱向水平裂縫。該病害的存在對T梁的承載能力影響不大，但對T梁耐久性有一定影響。

技術對策：此病害的防范應從加強施工控制方面著手，對于在役橋梁，可對縱梁裂縫進行注膠封閉處理。

（2）腹板或翼緣底面銹脹露筋

T梁腹板或翼緣底面銹脹露筋多出現在邊梁，主要由于鋼筋保護層過薄與腐蝕介質綜合作用所致，且該病害往往伴隨水蝕邊梁現象一并出現。

技術對策：一方面應從優(yōu)化橋梁防排水系統著手，杜絕腐蝕源，如橋面泄水孔側排改直排或重做橋面防水層，阻斷雨雪水下滲通道等。另一方面對已存在的銹脹露筋病害可參照“2.3.4翼緣板底面剝落、露筋”的病害處治方式進行修復。

3　結語

本文以遼寧省普通公路橋梁檢測數據為基礎，總結了梁板橋上部結構常見典型病害，并針對性提出相應的技術處治對策，受篇幅所限，有些病害分析和論述的還不夠深入和系統，且部分橋型和其他結構部位病害本文也并未涉及，如拱橋及橋梁下部和橋面系病害等，希冀在日后的工作中一并總結完善。

［1］ 楊敏，靳欣華.混凝土空心板梁橋典型病害成因分析及防治策略［J］.城市道橋與防洪，2008（8）：112-115.

［2］ 肖玉輝，等.混凝土橋梁病害成因分析及對策研究［J］.中外公路，2004，24（1）.

［3］ 徐犇.橋梁檢測與維修加固百問［M］.北京：人民交通出版社，2002.

［4］ 中華人民共和國交通部.JTG H11-2004公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范［S］.北京：人民交通出版社，2004.

［5］ 中華人民共和國交通運輸部.JTG/T H21-2011公路橋梁技術狀況評定標準［S］.北京：人民交通出版社，2004.

Analysis on Typical Diseases of Ordinary Highway Beam Bridge in Liaoning Province and Research on Technical Measures

YANG Ming-hui
（Liaoning Aolutong Technology Co.，Ltd.，Shenyang 110001，China）

Taking the bridge detection work as the foundation，classified analysis on common typical diseases in the upper structure of beam-slab bridge is made in ordinary highway bridges of Liaoning province，and the corresponding technical countermeasures for various kinds of diseases are put forward，thus providing reference for colleagues in the same industry.

Ordinary highway；Bridge；Typical disease；Technical measures

U415.7+1

B

1673-6052（2016）05-0051-04

10.15996/j.cnki.bfjt.2016.05.014