唐港高速公路桥涵常见病害及处治措施

张雅涛

（唐山市交通运输局，河北 唐山 063000）

唐山至京唐港高速公路（简称“唐港高速公路”），建设标准为全封闭、全立交、双向六车道高速公路。路基宽33.5m，设计车速为120km/h。唐港高速公路是京唐港港口经济开发区规划建设的重要运输设施之一，它连接唐津、京秦、沿海等高速公路，是沟通唐山市与港口的运输大动脉，构成水陆交通运输骨架。

唐港高速公路自1997年12月部分通车以来，一期已运营近15年，二期也运营近10年，为全面、客观地掌握公路的技术状况，及时为公路养护管理、维修决策以及确定日常养护工作内容提供可靠依据，对桥涵构造物外观质量、缺损和病害等情况进行了详细的检查。调查结果显示，高速公路沿线混凝土桥梁的工作情况不容乐观，破坏情况令人担忧。本文就调查情况做了分析研究，对高速公路桥涵养护施工具有指导意义。

1 唐港高速公路桥涵主要破坏形式

通过对检查结果的分析统计，本次定期检查路线独立桥涵共计328座，综合评定确定结果为：1类桥15座，占全部桥梁的7.81%；2类桥177座，占全部桥梁的92.19%；“好”涵洞43座，占全部涵洞的31.62%；“较好”涵洞93座，占全部涵洞的68.38%。统计结果如表1-1、表1-2所示。

表1-1 唐港高速公路桥梁技术状况评定统计表

表1-2 唐港高速公路涵洞技术状况评定统计表

1.1 主要破坏部位

通过本次检查评定，唐港高速公路桥涵构造物整体状况良好，但也存在一些病害。通过对全线桥涵检查结果的汇总分析，发现全线桥涵破坏部位包括：桥台、涵身、空心板、支座、伸缩缝、铰缝等。其中桥台、涵身和空心板破坏严重。

1.2 主要破坏形式

1.2.1 桥台、涵身裂缝病害

本次检查统计共有143座桥涵桥台或涵身存在不同程度的裂缝病害，桥台或涵身裂缝以竖向裂缝为主（如图1-1所示），大都未超限。

图1-1 桥台和涵身的竖向裂缝

1.1.2 空心板裂缝病害

本次检查发现共有66座桥梁存在空心板裂缝。主要裂缝形式有梁（板）底纵向裂缝、梁（板）底横向裂缝、腹板竖向裂缝、腹板水平裂缝，部分裂缝伴有碱蚀痕迹（如图1-2所示）。板底个别纵缝几乎贯通底板。横缝多出现在跨中区段。

图1-2 空心板板底横缝（伴有碱蚀）

2 破坏原因分析

根据桥涵的破坏形式、桥涵所处位置，分析得出桥涵不同部位的破坏原因各不相同。

2.1 桥台、涵身裂缝病害原因分析

经分析，桥台、涵身裂缝病害的原因如下：

a）随着经济的发展，交通流量增大，大型超载、超限车辆增多，超过了设计荷载，活载引起竖向压力、冲击力及台后土压力增大，从而引起台身开裂；渠化交通使各车道位置桥台所承受的竖向压力差别较大，这也是桥台产生有规律竖向裂缝的一个主要原因；

b）按照《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50—2011）规定： “轻型台必须在安装梁板后才可以进行台背填土，且在梁板安装前振动压路机不得靠近台身位置”，但是施工中在梁板未安装时，就进行了台背填土，用振动压路机靠近台身碾压，并且填土达到1～2m后才进行梁板安装，这种违规操作削弱了台身抵抗填土及振动压路机产生的荷载效应的能力，给台身质量埋下隐患；

c）基础不均匀沉降导致竖向裂缝的产生；

d）主动土压力对轻型桥台影响过大，导致桥台前墙出现横向裂缝，两侧墙出现竖、斜向开裂；

产业链金融涉及到企业集团和各个上下游企业的财务活动与运营，所以仅凭财务公司完成全面而有效的监督管理的难度相对较大。在对产业链金融的监管工作中，财务公司自身的监管力度也有所不足，特别是在内部控制的应用方面还不够理想，没有确定监督工作的重难点以及全程的高效监督。其次，企业集团在产业链金融中的监管职能作用不够明显，很多时候只是对财务公司的运营结果进行分析研究而没有共同参与到相关监管工作当中。

e）桥台与路基连接处处理不当，导致桥台与路基连接处伸缩缝位置面层开裂，路面水渗入，对路面基层、垫层的使用功能造成影响，从而加大了台后填土对桥台的压力；

f）个别桥涵地质勘察资料可能不准确，地基实际承载能力达不到设计要求，也会造成通车运营后基础不均匀沉降，引起台身裂缝。

2.2 空心板裂缝病害原因分析

2.2.1 空心板板底出现裂缝的主要原因有：

a）预应力孔道在混凝土浇筑过程中易变形，孔道存在弯曲，导致预应力沿孔道方向形成上、下或左、右的径向分力，形成沿底板混凝土下表面的纵向裂缝；

b）预应力空心板设计过宽，预应力空心板在横桥向要承受较大的弯矩作用，当预应力孔道底部混凝土保护层不够时，容易在此处形成纵向开裂；

c）预应力钢束在板内横向布置位置不合理，导致预应力在横向上级差过大，导致混凝土无法抵抗过大的拉应力，从而形成开裂；

d）板端由于锚具局部承压，容易形成纵向开裂；

e）由钢筋与混凝土的粘结机理分析可以得出，如果钢筋外围混凝土较薄时，钢筋外围的混凝土在环向拉应力的影响下，形成径向裂缝，径向裂缝很容易发展到混凝土表面形成沿纵向钢筋的裂缝；

g）在车辆荷载作用下，边板受力较大，这是边板产生较多横向裂缝的主要原因；

h）因混凝土表层水分损失快，内部水分损失慢，造成表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩，表面收缩变形受到内部混凝土的约束，致使表面混凝土承受拉力，当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。

2.2.2 空心板梁体裂缝存在碱蚀的主要原因有：

a）预制时存留 很多空心板预制时板底没有设置排水孔，预制养生期间，梁体内存水，由于水泥混凝土具有一定的透水性，桥梁通车运营后，梁体内存水慢慢渗透至体外，出现碱蚀现象，部分空心板桥涵为普通钢筋砼结构，在运营时板底会产生细微横向裂缝，此时，梁体内水优先从裂缝中渗出，导致板底出现碱蚀横向裂缝现象；

b）后期降水渗透 部分桥涵桥面排水不畅，防水砼破损，导致雨水、雪水向下渗透，由于部分空心板堵头封闭不严，个别空心板预制时芯模上浮造成顶板过薄，行车荷载造成顶板破损，种种因素导致雨水、雪水进入梁体，造成梁体存水，再加上空心板板底没有排水孔或者排水孔排水不畅，均会产生板底碱蚀或碱蚀裂缝现象。

3 处治措施建议

3.1 桥台、涵身裂缝处治措施建议

根据《公路桥涵养护规范》（JTG H11—2004）中裂缝限值表等相关内容，唐港高速公路除个别跨河流桥梁外，涵洞、通道常年无水。本次检查中的墩台、涵身竖向裂缝多数未超限，考虑其对墩台承载能力影响较小，从耐久性角度出发，对裂缝宽度W≥0.4mm的裂缝，建议对裂缝注射或压力灌注专用裂缝修补胶；对裂缝宽度W＜0.4mm的裂缝，建议对其进行裂缝表面封闭。

3.2 空心板裂缝处治措施建议

治理上部结构裂缝时，应视裂缝种类、裂缝产生原因的不同，采取不同的养护治理措施。对于一般的非受力裂缝及受力产生的轻微裂缝，可先采用胶液灌缝、封缝的办法，然后进一步观察裂缝发展情况。如果裂缝发展不稳定，或者上部构件的钢筋锈蚀情况已经很严重，需要加固补强，则应采取适当的加固措施进行加固补强（如粘贴钢板、粘贴碳纤维布等方法）。针对上部构件裂缝也应进行预防性养护，及早发现问题，在病害还处于初始状态时对其进行治理。

对于宽度超限的裂缝，采用环氧树脂灌缝方式进行处理；对于未超限裂缝，采用环氧砂浆封缝即可。如裂缝病害严重，重车通过裂缝两侧出现错位变形时，则需将其视作单板受力对桥面铺装进行处理。

板底碱蚀裂缝是梁体存水的外观表现。梁体内存水过多时会因冻胀引起梁体破坏，梁体水的长期渗透会导致钢筋锈蚀，尤其是一些伴有横向、纵向裂缝的空心板。该种病害主要影响构件的耐久性及承载能力。但是由于该种病害发展缓慢，应通过日常检查对病害发展进行监控，一旦裂缝附近出现混凝土脱落、露筋及存在严重渗水痕迹，应及时进行维修加固处理。

4 结语

最近几年，桥涵维修量较大，同时桥涵的技术状况变化也较大，一些典型病害到了多发期，因此，应加强对桥涵的经常性检查。根据唐港高速公路桥涵破坏状况调查结果，可以对一些病害进行重点检查，如：单板受力、超高车辆撞击、板底碱蚀裂缝等。对以上病害应加大检查频率，而对于一些危害性较小的病害可以适当减小检查频率，突出重点，抓住主要矛盾，使养护更具针对性。

[1]王宏.公路桥涵破坏的成因分析及技术改进对策[J].民营科技，2007，（5）：128.

[2]JTG D60—2004，公路桥涵设计通用规范[S].

[3]蔡殿忠.沿海地区公路桥梁破坏原因及对策[J].辽宁交通科技，2004，（7）：58-60.

[4]朱耀台，詹树林.混凝土裂缝成因与防治措施研究[J].材料科学与工程学报，2003，21（5）：727-730.