摘要：作為重要的市政工程，橋梁在整個(gè)城市交通發(fā)展中起到關(guān)鍵作用。修復(fù)后的市政橋梁，可適應(yīng)不斷增加的交通需要，又可排除其安全隱患，還可美化市容。對(duì)市政道路進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，尤其是處理好病害問題，不僅可以獲得較好的社會(huì)效益，而且可以改善道路交通狀況，優(yōu)化交通條件?；诖?，文章針對(duì)橋梁工程的常見病害及施工處理技術(shù)展開分析。

關(guān)鍵詞：橋梁工程；橋梁病害；病害處理；施工技術(shù)

道橋結(jié)構(gòu)病害是指道橋結(jié)構(gòu)由初始微小變形逐步演變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)損傷，進(jìn)而影響結(jié)構(gòu)的承載能力，并對(duì)其性能產(chǎn)生影響。如功能型病害是公路橋梁在長期遭受各種外部自然力、人為力的腐蝕與損傷后，不可避免地會(huì)對(duì)其使用功能造成一定程度的損害，產(chǎn)生油體上泛、裂縫、坑槽等各種功能缺陷，嚴(yán)重地降低了公路的品質(zhì)［1］。

一、橋梁工程的病害概述

橋梁是我國道路運(yùn)輸?shù)纳€和咽喉工程，也是百年大計(jì)。我國目前擁有全球最多的橋梁，90%以上為水泥結(jié)構(gòu)，每隔30年就要進(jìn)行一次大修或改建。近幾年來，絕大部分的問題是未進(jìn)行早期檢測(cè)和處理，雖然這與我國的養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)存在一定的關(guān)系，但更重要的原因在于人們對(duì)病害的認(rèn)知和對(duì)病害的危害了解不夠。

由于環(huán)境影響、交通量大、超載、結(jié)構(gòu)自身缺陷以及維修保養(yǎng)不當(dāng)或不能及時(shí)維修等原因，導(dǎo)致了橋梁結(jié)構(gòu)的損壞。比如，過載時(shí)產(chǎn)生的裂縫就是最直接的反映，尤其是在受力最不利部位產(chǎn)生的裂縫，更應(yīng)該予以關(guān)注。過載開裂會(huì)引起鋼筋銹蝕，銹蝕生成的體積膨脹，會(huì)沿著鋼筋的方向產(chǎn)生裂縫，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成混凝土保護(hù)層的整體剝落，從而降低構(gòu)件的耐久性。另外，普通的橋梁病害還表現(xiàn)為構(gòu)件表面的蜂窩、孔洞和破損、鋼材腐蝕、支座脫落和破壞等。

二、橋梁工程的常見病害及施工處理技術(shù)

（一）橋梁結(jié)構(gòu)中常見裂縫及處置方式

1.混凝土自身應(yīng)力形成的裂縫

（1）收縮裂縫：砼的干燥進(jìn)程是從表層逐漸向深層發(fā)展，表現(xiàn)為水分遷移。

在混凝土的干燥過程中，出現(xiàn)表面收縮大、內(nèi)部收縮小的非均衡收縮，從而導(dǎo)致表層混凝土受到拉伸，而內(nèi)部的混凝土受到擠壓，在混凝土所受的拉力超過其抗拉強(qiáng)度時(shí)，會(huì)出現(xiàn)開裂，如圖1所示。

（2）溫差開裂：當(dāng)溫度荷載大于砼的承載能力時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)溫差開裂。

比如澆筑完的大體積混凝土，其內(nèi)部的溫度非常高，如果沒有適當(dāng)?shù)纳岱椒ǎ蜁?huì)因?yàn)橥獠亢蛢?nèi)部的溫差過大而產(chǎn)生裂縫；在蒸養(yǎng)和冬季施工時(shí)，如果采取的技術(shù)措施不正確，則會(huì)導(dǎo)致混凝土忽冷忽暖，內(nèi)部和外部的溫差不均勻，也容易產(chǎn)生開裂；在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，構(gòu)件長度越大，其內(nèi)部的環(huán)境溫度越高，其內(nèi)部的溫度應(yīng)力就越大［2］。

2.荷載作用下產(chǎn)生的裂縫

（1）彎裂縫：當(dāng)彎矩作用于荷載上時(shí)，會(huì)出現(xiàn)彎折裂縫。無論是受彎構(gòu)件還是壓彎構(gòu)件，其彎折裂縫最先產(chǎn)生于彎矩值最大處的混凝土拉壓區(qū)。同時(shí)，隨著荷載的增大，裂縫的擴(kuò)展范圍也隨之?dāng)U大，裂縫數(shù)目也隨之增加。

（2）剪切裂縫：有些情況下，剪切裂縫又稱為斜裂縫。首先產(chǎn)生于剪切力最大處。對(duì)于受彎構(gòu)件和壓彎構(gòu)件，多出現(xiàn)在靠近支撐的部位，且從底部起，沿距軸心25°～50°的方向發(fā)展，兩邊分開。當(dāng)載荷增加時(shí)，裂縫會(huì)繼續(xù)擴(kuò)展到受壓區(qū)，裂縫數(shù)目會(huì)越來越多，裂縫區(qū)也會(huì)從跨度中擴(kuò)展開來。

（3）斷開裂縫：當(dāng)加固后的混凝土結(jié)構(gòu)受到拉伸時(shí)，在橫斷面上產(chǎn)生的裂縫被稱作斷開裂縫。受拉構(gòu)件在加載時(shí)出現(xiàn)的裂縫都是沿著豎向斷面擴(kuò)展的，且裂縫之間的間隔具有某種規(guī)律；受拉構(gòu)件在內(nèi)拉力較小時(shí)，混凝土與鋼筋均受拉，拉應(yīng)力最大不超出混凝土的抗拉強(qiáng)度，即為正常工作條件；當(dāng)內(nèi)部荷載增加時(shí)，內(nèi)部拉應(yīng)力到達(dá)最大值，發(fā)生開裂，而所有的荷載都由鋼筋來承受，這就是允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件的工作狀態(tài)。隨著荷載的不斷增加，混凝土中的鋼筋受拉強(qiáng)度逐漸增加，而混凝土中的鋼筋伸長率也越來越高，超出了設(shè)計(jì)規(guī)定的容許范圍，此時(shí)已不能滿足使用要求，或者已經(jīng)瀕臨失效。

（4）扭曲裂縫：在混凝土構(gòu)件受扭轉(zhuǎn)與彎曲共同影響下，在混凝土中形成的裂縫就是扭曲裂縫，斷裂傾向?yàn)?5°。

（5）由局部應(yīng)力誘發(fā)的開裂：由局部應(yīng)力誘發(fā)的開裂，其特點(diǎn)是：橋墩的支撐部位承受很大的局部荷載，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生突發(fā)性撞擊荷載；在荷載作用下，梁端錨固端部在荷載作用下產(chǎn)生了很大的局部應(yīng)力，產(chǎn)生了開裂。

從實(shí)踐來看，要不要對(duì)裂縫進(jìn)行修復(fù)，要綜合多種因素來判斷和考量：

（1）當(dāng)混凝土開裂超出設(shè)計(jì)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，為保證混凝土的耐久性和強(qiáng)度，必須對(duì)其進(jìn)行修復(fù)。

（2）如果裂縫很?。▽挾鹊陀?.15mm），數(shù)量很少，沒有持續(xù)發(fā)展，對(duì)梁的剛性等沒有顯著影響，以及在鋼筋未被腐蝕的條件下，可以暫時(shí)不用修復(fù)。

（3）如果裂縫的寬度有增大趨勢(shì)，并且超出了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，則需要進(jìn)行修補(bǔ)處理。

（4）對(duì)于裂縫數(shù)目增加而不增大的情況，需要進(jìn)行修復(fù)。

一般來說，對(duì)于各種結(jié)構(gòu)裂縫，要根據(jù)裂縫的具體狀況，首先要依據(jù)裂縫的成因來進(jìn)行加固，從源頭上遏制裂縫的發(fā)展，隨后，按照裂縫的嚴(yán)重程度，采用有效的修補(bǔ)方法，以修復(fù)結(jié)構(gòu)的整體性，保持結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、耐久性、抗?jié)B性和外觀的完整性為目標(biāo)。

現(xiàn)在普遍采用的方法是：

（1）表層閉合修復(fù)法：采用補(bǔ)漿、鑿槽嵌補(bǔ)、噴漿、填縫等措施對(duì)結(jié)構(gòu)表層進(jìn)行封堵［3］。

（2）高壓注漿修復(fù)方法：通過水泥注漿或化學(xué)注漿，在結(jié)構(gòu)的縫隙處填充注漿。

（3）表面粘貼玻璃布或鋼板等材料，不僅可以有效地密封裂縫，而且可以改善構(gòu)件的強(qiáng)度、剛性。

（二）混凝土結(jié)構(gòu)常見缺陷及處理方法

混凝土結(jié)構(gòu)的常見缺陷主要包括：

（1）結(jié)構(gòu)自身固有的質(zhì)量問題，例如，混凝土內(nèi)部出現(xiàn)孔洞、蜂窩等；

（2）鋼筋，鋼絞線和錨固件的腐蝕；

（3）由于表層風(fēng)化和鋼筋銹蝕，導(dǎo)致了鋼筋的剝離；

（4）構(gòu)造接頭處出現(xiàn)諸如開裂或斷裂的損壞；

（5）在多個(gè)因素的作用下，該結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了裂縫；

（6）因車輛撞擊或刮擦而造成結(jié)構(gòu)傾斜、缺邊、混凝土脫落等損壞。

對(duì)病害的修復(fù)處理，應(yīng)從以下方面進(jìn)行：

（1）清理工件表面的污物，要用水沖洗，避免使用具有強(qiáng)腐蝕性的化學(xué)物。

（2）對(duì)混凝土空洞、破損、剝落或表面風(fēng)化進(jìn)行修補(bǔ)，必須將疏松部位清理干凈，然后用高強(qiáng)度混凝土、高分子混凝土、改性環(huán)氧混凝土、高分子砂漿或改性環(huán)氧砂漿來修補(bǔ)。新澆筑的砼或灰漿應(yīng)澆注或涂刷，并填塞密實(shí)，與原有結(jié)構(gòu)黏結(jié)牢固，表面平整。

（3）梁出現(xiàn)漏漿或保護(hù)層脫落，須將保護(hù)層削掉，去除銹蝕，再進(jìn)行保護(hù)層修補(bǔ)。如果損傷較小，可以使用環(huán)氧樹脂砂漿進(jìn)行修復(fù)，如果損傷太大，可以噴涂高強(qiáng)度級(jí)別的水泥砂漿進(jìn)行修復(fù)。

（4）在空氣、雨水、河水中含有腐蝕混凝土和鋼筋化學(xué)物質(zhì)的情況下，應(yīng)當(dāng)采取保護(hù)措施［4］。

（5）對(duì)損壞程度較大的部件，應(yīng)立即進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)或替換。

需要說明的事項(xiàng)：

（1）在日均溫度小于5℃的情況下進(jìn)行養(yǎng)護(hù)時(shí)，養(yǎng)護(hù)后的砼部件要進(jìn)行保溫處理，以確保修復(fù)物的硬化。

（2）修補(bǔ)所使用的混凝土、灰漿等，其強(qiáng)度及其他品質(zhì)要求均不小于原料。修復(fù)用的混凝土和砂漿強(qiáng)度等級(jí)要高于原來的強(qiáng)度等級(jí)。

（3）受拉區(qū)的修復(fù)采用環(huán)氧樹脂，受壓區(qū)的修復(fù)采用膨脹水泥；對(duì)采用水泥砼或灰漿進(jìn)行修復(fù)的部件，要強(qiáng)化養(yǎng)護(hù)措施，如有可能，可采用蒸汽養(yǎng)護(hù)或密閉養(yǎng)護(hù)。

（三）支座常見病害及處理方法

常見支座的主要病害：

（1）板式橡膠支座：主要的病害有支座自身老化開裂、鋼板暴露、鋼板銹蝕、不均勻鼓起和脫落，支座局部脫空，支座剪切變形，甚至超限，支座位置串動(dòng)，支座墊塊有缺陷，如圖2所示，為某橋梁支座典型病害。

（2）盆式支座：常見的病害有板開裂變形，鋼結(jié)構(gòu)脫落，鋼構(gòu)件銹蝕，聚乙烯板磨損，支座位移超限，支座轉(zhuǎn)角超限，螺栓變形或斷裂，錨固螺栓被切斷或拔出，支座墊板有缺損。

（3）鑄鋼支座：常見的病害有鋼材開裂變形等損壞，錨固件和定位件損壞等，活動(dòng)支座不活動(dòng)，轉(zhuǎn)角超限，支座墊板有缺陷等。

支座的病害處理：

（1）替換支座：如果超載支座發(fā)生失效，使其不能正常工作，或者存在下列缺點(diǎn)，要對(duì)造成這種情況的成因及造成的后果進(jìn)行全面分析，并進(jìn)行替換：支座上的固定螺栓被切斷，滾動(dòng)表面不平坦，軸承出現(xiàn)裂縫或缺口，滾輪軸尺寸不當(dāng)，混凝土擺桿嚴(yán)重開裂、傾斜，需要進(jìn)行替換；當(dāng)?shù)鬃灏l(fā)生彎曲，變形或斷裂時(shí)，應(yīng)及時(shí)替換；當(dāng)板式橡膠支座受壓變形較大或剪切變形太大，中間鋼板外露，橡膠開裂，老化變質(zhì)時(shí)，要立即更換；小跨度（板橋式）橋面油氈墊面破損、脫落、老化，需予以替換；由于盆形支座已破損，影響其日常工作，需予以替換；滑板支座表面磨耗較大，并引起其他零件的損壞，需予以替換；由于固定支座螺栓數(shù)量過多，導(dǎo)致其他部件發(fā)生了損壞，需要進(jìn)行更換；鋼支架的主要受力部位發(fā)生脫焊，鋼構(gòu)件因磨損而產(chǎn)生凹陷，或者有較大的裂縫，牙板斷裂，支座卡死等情況，必須予以替換；其他可能會(huì)對(duì)橋梁使用和結(jié)構(gòu)受力、安全性產(chǎn)生不利影響的病害，需要進(jìn)行更換。

（2）支座的維修：當(dāng)板型橡膠支座出現(xiàn)部分空隙時(shí)，可用楔形鋼板進(jìn)行修補(bǔ)；輥軸支座的實(shí)際縱向位移，要符合理論上的標(biāo)準(zhǔn)變形量；如果梁的變形超過允許的范圍，或者存在側(cè)向變形，則需要進(jìn)行校正。若輥軸有不容許的爬行、歪斜，則需修正其定位。

（四）橋面鋪裝常見病害及處置措施

（1）當(dāng)超載混凝土面板出現(xiàn)泛油、鼓泡、開裂、波浪形、坑槽車轍等損壞時(shí)，要立即進(jìn)行處理。如果損傷范圍不大，可以進(jìn)行局部修復(fù)；當(dāng)破損范圍很大時(shí)，可以將整個(gè)橋面鋪裝拆除，進(jìn)行新的橋面鋪裝。

（2）對(duì)于由于潮濕環(huán)境導(dǎo)致的鋪裝層脫8IpFIcYn4MhQkShum8aeM+A2jEVTH7EMnMO1Xm3eGjo=落和鼓包現(xiàn)象，在進(jìn)行表面修復(fù)前，必須對(duì)其進(jìn)行有效的排水處理。

（3）對(duì)于已過負(fù)荷的舊路，建議采用銑刨修補(bǔ)，不宜在原有的橋面板上再鋪設(shè)瀝青砼構(gòu)造物來加固。在此基礎(chǔ)上，加鋪厚度應(yīng)根據(jù)瀝青面層設(shè)計(jì)需要和橋梁結(jié)構(gòu)承載能力計(jì)算結(jié)論共同確定。

（4）在進(jìn)行瀝青砼路面或面層維修的過程中，不能將伸縮縫遮蓋住。

（5）按照《公路瀝青超載養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》中的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)瀝青砼橋面板進(jìn)行養(yǎng)護(hù)、病害處理及維修。

水泥混凝土橋面鋪裝層的常見病害及維修措施：

（1）對(duì)于出現(xiàn)裂縫、拱鼓、錯(cuò)臺(tái)、脫落、骨料外露等問題，要進(jìn)行相應(yīng)的治理。破損嚴(yán)重時(shí)，需將原有路面整體或整個(gè)橋面鑿掉，重新鋪設(shè)新路面。

（2）路面出現(xiàn)大面積剝落、麻面現(xiàn)象時(shí)，可以在橋面上增設(shè)瀝青砼構(gòu)造層，或者在橋面受力許可時(shí)，采用瀝青混凝土結(jié)構(gòu)層。

（3）對(duì)于橋面上超過3mm的裂縫，要查明產(chǎn)生裂縫的成因。在確認(rèn)沒有結(jié)構(gòu)性損傷且繼續(xù)發(fā)展的前提下，灌縫施工才能進(jìn)行。

（4）路面鋪裝的部分破損，如超載或Ⅰ類道路橋梁橋面松散，其橋面坑洞面積不能超過0.2m2，且厚度不能超過20mm；其他路橋不能超過0.3m2，而深度不能超過30mm。如果鋪裝破損超出以上要求，必須修補(bǔ)。

（5）水泥砼面板的修復(fù)必須按照以下要求進(jìn)行：

①對(duì)修復(fù)區(qū)域進(jìn)行劃分，按順橋向進(jìn)行切割，且在不干擾完好部位的前提下進(jìn)行施工。在保證施工質(zhì)量的前提下，切割的深度要比水泥砼的鋪設(shè)厚度要小，而且要保證施工過程中的防水層不受損傷。

②對(duì)破損的防水卷材，按制度規(guī)定予以修復(fù)。

③新老砼界面黏結(jié)較好。

④橋梁的養(yǎng)護(hù)可以采取半幅作業(yè)半幅通行的方式。

⑤當(dāng)對(duì)受損結(jié)構(gòu)進(jìn)行清拆時(shí)，必須先將清障切斷，方可繼續(xù)進(jìn)行清拆工作。清理工作要徹底，不能留下任何隱患。其他完整部件要盡量不要受到干擾。

⑥在清除鋼筋網(wǎng)結(jié)構(gòu)的防水混凝土層作業(yè)時(shí)，必須保證原有的加固結(jié)構(gòu)不受破壞。

⑦在進(jìn)行新的砼澆注之前，工作表面（含周邊）必須清洗干凈，粗糙面的不平度不得少于6mm。

結(jié)語

綜上所述，近年來，我國城鎮(zhèn)道路交通快速發(fā)展，機(jī)動(dòng)車超載現(xiàn)象日益突出，而我國橋梁又因年久失修，出現(xiàn)了大量的病害，給正常交通運(yùn)行造成極大的安全風(fēng)險(xiǎn)。作為重要的交通樞紐，許多市政大橋位于繁華地段，是重要的交通樞紐，其維護(hù)是保證城市道路交通的穩(wěn)定和安全的重要手段。因此本文對(duì)橋梁工程的常見病害及施工處理技術(shù)進(jìn)行了分析。

參考文獻(xiàn)：

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［3］高琦.橋梁工程的常見病害及施工處理技術(shù)研究［J］.工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2023（13）：210212.

［4］呂會(huì)杰.公路橋梁工程的常見病害及施工處理技術(shù)分析［J］.工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2023（11）：177179.

作者簡介：郭樂樂（1989—），男，漢族，河南洛陽人，本科，工程師，研究方向：市政橋梁。