高速公路橋梁病害分析與防治

1、高速公路橋梁病害分析與防治 摘要：高速公路橋梁病害多種多樣, 給橋梁養(yǎng)護和維修管理人員帶來了很大的困難。但是為了維持橋梁的正常運營, 盡量保持和延長橋梁的使用壽命, 我們必須認識到橋梁病害診斷和維修養(yǎng)護是一項非常重要的任務, 一定要對橋梁結構物進行定期檢測和維修養(yǎng)護, 保證橋梁的安全運營本文探討了高速公路橋梁病害分析與防治措施。 關鍵詞：高速公路；橋梁；病害；防治 中圖分類號：u412.36+6文獻標識碼： a 文章編號： 高速公路橋梁的病害防治是一項系統(tǒng)工程，首先要進行病害調查，弄清混凝土病害的真正狀況，在對病害產生的原因進行正確診斷分析的基礎上，配合科學合理的設計和維修材料的選擇及正確使用

2、，嚴格按照施工程序控制施工質量，可大大延長維修周期，提高混凝土的耐久性，延長橋梁的使用壽命。 一、 高速公路橋梁主要病害原因分析 1 、橋面病害 ( 1)橋面鋪裝層病害橋面鋪裝病害特征主要表現(xiàn)為鋪裝層出現(xiàn)車轍、坑槽、局部破損, 以及墩臺頂面出現(xiàn)橫向裂縫, 局部嚴重的瀝青混凝土已出現(xiàn)凹陷、孔洞, 甚至個別橋面鋪裝鋼筋外露。分析破損原因主要是早期修建的高速公路瀝青鋪裝層較薄, 或由于施工質量不好等, 在車輛荷載,尤其是重載交通的反復作用下, 橋面鋪裝瀝青混凝土骨料間開始失去粘性, 松散, 破損, 開始逐漸形成小坑槽, 坑槽逐漸變大, 由此引起車輛荷載的沖擊作用加大, 進一步加劇橋面鋪裝的破壞。墩臺

3、頂面的橫向裂縫主要是梁端較大的轉角變位引起。由于橋面鋪裝的破損, 導致在車輛荷載作用下,上部梁板也承受了較大的沖擊力, 加大了梁板的負荷, 給結構安全帶來較大的隱患。墩臺頂面裂縫的出現(xiàn)使橋面水, 尤其是鹽水沿該縫隙滲入, 導致橋面鋪裝鋼筋銹蝕, 梁端和墩臺受到鹽水腐蝕, 降低了結構的耐久性。 ( 2)伸縮縫病害橋梁的伸縮縫破損主要表現(xiàn)為: 型鋼伸縮縫變形, 錨固混凝土局部破損, 出現(xiàn)啃邊、麻面與錨固鋼筋外露等病害。伸縮縫普遍存在堵塞現(xiàn)象, 影響伸縮功能, 部分伸縮縫橡膠條破損, 出現(xiàn)雨水及污物滲漏現(xiàn)象。大型的型鋼伸縮縫個別鋼導梁破損、斷裂和變形, 震動明顯等。伸縮縫的破損主要是由于伸縮縫錨固混

4、凝土與瀝青鋪裝之間剛度變化較大, 同時由于施工質量無法保證, 長時間的荷載沖擊與磨耗致使型鋼伸縮縫錨固混凝土破損, 甚至鋼筋松動, 伸縮縫錨固出現(xiàn)坑槽、骨料外露, 甚至大面積破碎。最終導致伸縮縫喪失功能。伸縮縫破損嚴重影響行車舒適性, 且產生較大的沖擊作用, 對橋面鋪裝和上部主要承重構件造成嚴重損傷, 影響結構的安全和耐久性。 2 、上部結構病害 橋梁的上部結構病害主要表現(xiàn)為梁板因車輛刮碰破損、梁板腹板出現(xiàn)斜向裂縫、梁板跨中下緣出現(xiàn)橫向彎拉裂縫、空心板出現(xiàn)縱向裂縫和因底板局部過薄出現(xiàn)空洞、露筋, 以及空心板底板大面積滲水、泛堿、鋼筋銹蝕, t形梁、箱梁出現(xiàn)鋼筋銹蝕、沿預應力管道出現(xiàn)縱向裂縫或銹

5、脹裂縫、梁底滲水、白化等。橋梁上部梁板的破損原因主要有以下幾個方面: ( 1)個別結構設計不合理, 主要表現(xiàn)為斷面尺寸偏小, 配筋不足, 導致結構出現(xiàn)腹板斜裂縫和底板彎拉裂縫等結構性破損; 鋼筋保護層過薄, 由于橋面水, 尤其是鹽水的滲入, 造成鋼筋銹蝕膨脹, 導致混凝土開裂。 ( 2)施工方面主要表現(xiàn)為: 混凝土質量不好, 個別混凝土強度偏低, 影響結構的耐久性和結構安全;因施工誤差, 造成局部鋼筋、鋼絞線保護層偏薄, 空心板頂?shù)装搴穸炔蛔? 導致局部應力集中, 混凝土開裂等。 ( 3)其它因素, 如重載交通的大量增加, 加大了梁板的活載負荷; 部分車輛超高, 造成分離式立交橋和通道橋梁板刮

6、碰破壞; 養(yǎng)護管理不到位, 未能限載、限重, 橋面排水不暢, 造成水在橋面堆積、下滲,橋面、梁板破損未能及時修補, 嚴重影響結構的安全性和耐久性。 3、 下部結構病害 ( 1)臺身 鋼筋混凝土薄壁墩臺出現(xiàn)的豎向裂縫主要是因為臺身與基礎混凝土收縮、徐變差異而導致, 一般出現(xiàn)在早期, 后趨于穩(wěn)定, 對結構安全性影響較小, 但對其耐久性影響較大。 ( 2)基礎 部分橋梁因河道變遷或上下游挖沙導致部分淺基礎和樁基局部沖刷嚴重, 混凝土酥松, 樁基主筋或箍筋外露銹蝕。對于結構的耐久性與橋梁的安全性帶來較大的安全隱患。 4、 橋梁附屬設施的病害 通過檢測調查發(fā)現(xiàn), 各條高速公路部分橋梁均不同程度的存在如:

7、 砌體結構局部開裂、破損, 墩臺擋塊開裂、失效, 橡膠支座老化、變形和與梁板脫空,防撞墻豎向開裂、表面因鹽腐蝕混凝土剝皮、麻面等其它病害, 對結構耐久性和使用帶來不同程度的影響。 二、 高速公路橋梁病害防治措施 1 、橋面鋪裝病害防治措施橋面鋪裝過早破碎主要是施工階段的問題，因此要求我們在橋面鋪裝施工時控制好如下幾個環(huán)節(jié)：梁體施工階段，采取有效的方法將預制梁的拱度控制在誤差允許的范圍內，梁體安裝時要確保橋面鋪裝層的最小厚度。施工前徹底處理好梁體的頂面，清除梁面的雜物，鑿除處理混凝土表面的水泥砂漿和松弱層。施工中處理好泄水管，伸縮縫、施工縫等細小環(huán)節(jié)。采取適當措施控制鋼筋網(wǎng)的保護層，因為保護層偏

8、大或偏小都將影響鋪裝層的使用壽命。積極引進新材料，新工藝。筆者認為有些高速公路使用鋼纖維混凝土代替普通高標號混凝土、用冷軋帶肋鋼筋代替普通鋼筋都是很好的嘗試。 2 、預應力混凝土梁裂縫的防治措施造成混凝土梁裂縫相關的原因有：結構受力、施工操作、環(huán)境條件和材料品質。因此在確定防治措施前首先要弄清楚裂縫原因再對癥下藥：當確定為結構受力變形而造成混凝土梁裂縫時，檢查梁體底模及支架體系下伏地基是否在緩慢下沉，還是模板或支架剛度不夠有輕微變形，必要時預加荷載試壓，或采用換填等措施強化處理地基。當確定為由于施工操作原因引起的裂縫時，從檢查工序出發(fā)，重點考察混凝土施工配合比、攪拌、運輸、澆筑順序及間隔時間、

9、振搗、模板拆除時間、養(yǎng)護周期及方式、預應力張拉和壓漿控制等環(huán)節(jié)。環(huán)境條件主要影響混凝土的配合比和養(yǎng)護：在多雨潮濕的氣候條件下由于砂、石料含水量較大，應適當控制混凝土用水量；對于嚴寒、酷暑、風沙、陰雨連綿等不同類型氣候條件要采取靈活多樣的養(yǎng)護方式。不同材料有不同的材質特性，施工中設計配合比都要有所區(qū)別。 3 、橡膠支座變形受損的防治措施我們知道除承擔全橋的豎向荷載外，全橋的水平力包括制動力、牽引力、溫度力、地震力、風力等均通過支座傳遞到下部結構。從設計方面，確保像膠支座的各項性能指標滿足使用要求；從施工角度，一是要控制好支承墊石表面的平整度和水平，確保像膠支座平置；二是要保證同一片梁的幾個支座均

10、勻受力；三是當梁體架設就位不準時，要起吊離開支座后進行一次就位，絕對不允許不離開支座前后左右挪動梁體。對于損壞嚴重無法繼續(xù)使用的個別橡膠支座必須及時更換，否則會影響橋梁整體使用壽命。 4 、橋梁外露混凝土局部破損的防治措施橋梁外露混凝土局部破損，一方面是由于外界對混凝土結構的侵蝕作用，另一方面是由于受到意外撞擊導致的損害。不論是那種破損都可能加速內部鋼筋的腐蝕，進而又引起混凝土保護層進一步剝落，露出更多鋼筋，嚴重時會影響結構安全。外界環(huán)境條件對混凝土的侵蝕是多方面的。如空氣中的各種酸性離子、堿性離子、鹽離子等都會破壞混凝土的內部結構，長期浸在海水中的混凝土會受到各種化學物質的侵蝕等。對于這些混凝土的損害只有從提高混凝土自身的密實性、抗?jié)B性入手，同時可考慮針對不同環(huán)境類型在混凝土中添加具有不同功用的防護劑。另外在