高速公路桥梁常见病害成因及管理措施

宋晓宝

摘 要：随着高速公路运营时间的增长，高速公路桥梁各个构件也逐渐出现了越来越多的病害，桥梁养护工作日益繁重。该文针对江苏省内高速公路部分桥梁，按照桥面系、上部结构、支座、下部结构，由上而下依次列举了桥梁定期检查中的常见病害，并逐一概述了各类病害的主要成因，其中上部结构以最常见的四类梁式桥分别进行病害及其成因的论述。最后，依据我公司目前的养护管理措施，从桥梁养护管理制度、高速公路养护管理系统以及人员、设备管理三个方面，对桥梁日常养护管理措施提出了一些建议。

关键词：高速公路 桥梁 病害成因 养护管理

中图分类号：U446.2 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）04（c）-0207-02

随着经济的快速发展，我省高速公路桥梁建设得到了飞速发展，高速公路桥梁养护工作也日益加重。目前我公司定期检查所负责的桥梁主要有1709座，绝大部分桥梁的运营使用时间均已超过了10年，通过长期的运营使用，在行车荷载、环境以及人为因素的不断作用下，各种各样的构件病害也不断发生，给桥梁的运营带来安全隐患。因此，必须加强桥梁检测精度和强度，对桥梁病害及时发现、及时分析、及时维修处理，以确保桥梁正常运营安全。

1 高速公路桥梁常见病害与成因

目前我公司负责定期检查的省内高速公路桥梁主要以钢筋混凝土桥梁为主，上部结构形式主要有梁式桥、斜拉桥、系杆拱桥、连续钢构桥等；桥梁主要病害普遍存在于桥面鋪装、伸缩缝、防撞墙、上部结构主要承重构件、上部结构一般承重构件、支座、墩台帽、墩身、基础、锥坡护坡以及耳墙等构件。

1.1 桥面系常见病害

1.1.1 桥面铺装层病害

目前高速公路桥面铺装以沥青混凝土铺装为主，沥青砼桥面铺装常见病害表现为铺装层裂缝、车辙、拥包、破损、泛油、松散露骨等。

沥青混凝土桥面病害主要原因有：（1）行车荷载反复作用；（2）板梁梁间铰接处开裂、破损；（3）高温季节沥青铺装面层温度过高；（4）铺装层与桥面板结合面粘结力欠佳等。

1.1.2 伸缩缝病害

目前高速公路使用较多的是模数式伸缩缝和异型钢单缝式伸缩缝，主要存在的病害有：型钢开裂、断裂，异型钢挤抵，止水带橡胶条破损，伸缩缝内杂物阻塞、锚固砼开裂、破损等。

伸缩缝损坏的原因主要有：（1）伸缩缝自身强度低，易开焊松动；（2）车辆荷载长期反复冲击作用；（3）止水带橡胶老化开裂；（4）伸缩缝接头为对接时，环氧树脂砂浆的剥落、断损、填缝材料的硬化与部分脱落[1]；（5）车辆撒落或路面杂物尘土未及时清理。

1.1.3 栏杆、护栏病害

高速公路桥梁左右幅外侧护栏基本采用钢筋混凝土防撞墙，防撞墙上方大多设有金属护栏，中央分隔带处采用波形护栏板分离。该构件的病害主要有：混凝土剥落、露筋，混凝土破损、裂缝，防撞墙高差，金属栏杆变形、涂装层起皮等。

高速公路栏杆、护栏病害出现的原因主要有：（1）受到车辆撞击；（2）自然腐蚀导致金属栏杆涂装层起皮；（3）相邻跨桥梁挠度差或桥台与台后路基不均匀沉降；（4）护栏混凝土收缩开裂；（5）钢筋保护层薄弱、钢筋锈胀。

1.2 桥梁上部结构常见病害

作为高速公路桥梁使用的主要形式，预制空心板梁桥、预制T梁桥、预制组合箱梁、现浇箱梁桥均属于混凝土梁桥，其主要病害类型有：梁底纵向、横向裂缝，支座附近斜向裂缝，跨中下挠，铰缝脱落、渗水析白，混凝土表面剥落、露筋、蜂窝麻面、空洞，梁底渗水析白，湿接缝横、纵向裂缝，横隔板竖向裂缝等。

预制空心板梁的病害成因主要包括：（1）混凝土保护层厚度不足、施工中磕碰、雨水冲蚀导致混凝土剥落、露筋；（2）混凝土保护层厚度不足、车辆荷载作用、抗弯能力不足导致边板跨中腹板竖向裂缝以及底板横向裂缝；（3）底板保护层薄弱、混凝土浇筑不密实等导致底板纵向裂缝；（4）超高车辆通过桥梁跨路孔时，造成梁底划痕、边梁腹板及底板撞损；（5）施工缺陷及行车荷载长期冲击导致铰缝开裂，雨水从桥面细小裂缝渗入形成铰缝处渗水析白现象。

预制T梁桥的病害成因主要包括：（1）混凝土保护层厚度不足、施工中磕碰、钢筋锈胀造成混凝土局部剥落、露筋；（2）泄水管周围未设置滴水檐，使水流经梁侧翼板、腹板，引起混凝土表面水迹、白化，构件钢筋锈蚀、砼保护层胀裂；（3）跨中截面承载力不足，混凝土厚度不足及行车荷载长期作用导致跨中附近腹板竖向裂缝；（4）支座附近抗剪承载力不够，混凝土厚度不足及行车荷载长期作用导致支座附近腹板斜向裂缝；（5）横隔板自身连接不良，且经过行车荷载反复作用导致横隔板裂缝甚至开裂；（6）湿接缝或铰缝处不密实导致雨水渗透形成泛白吸附。

预制组合箱梁病害成因主要包括：（1）车辆荷载长期作用导致湿接缝处局部受力过大引起湿接缝纵向裂缝；（2）由于施工工艺原因，底板一次浇筑，而腹板分次浇筑以及养护不到位导致腹板及底板纵向裂缝；（3）施工养生不良及温度变化导致混凝土收缩引起跨中附近腹板竖向裂缝和底板横向裂缝；（4）保护层厚度不足导致混凝土剥落、钢筋锈胀。

现浇箱梁桥的病害成因主要包括：（1）施工养护不良、车辆荷载作用下引起跨中腹板竖向裂缝；（2）跨中梁底横向裂缝，是由于正截面抗弯强度不足造成的[2]；（3）底板横向弯矩和拉应力过大导致混凝土开裂、底板横向配筋不足或底板横向刚度不足等引起底板纵向裂缝；（4）泄水管周围未设置滴水檐，使水流经梁侧翼板、腹板，引起混凝土表面水迹、白化，构件钢筋锈蚀、砼保护层胀裂等。

1.3 支座常见病害

目前，在我们定期检查范围内的桥梁支座形式主要包括板式橡胶支座和盆式支座两类。

板式橡胶支座病害产生的原因主要包括：（1）支座本身质量不足、橡胶老化严重、支座变形量不能满足荷载作用等引起支座整体破坏；（2）支座橡胶在雨水、高温等自然腐蚀以及行车荷载疲劳影响，上部结构承压不均、局部受力过大导致支座橡胶老化开裂；（3）环境温度变化导致梁体伸长缩短变形，引起支座剪切变形超限；（4）由于施工原因，墩顶支座垫石标高控制不当、梁底相对应位置垫石不平整或支座钢板承压后变形，在桥梁不断震动的作用下形成支座脱空和串动偏位现象；（5）由于支座受压不均匀，橡胶老化后承载力下降，橡胶与支座内钢板脱离，导致支座不均匀外鼓。

盆式橡胶支座常见病害产生的原因主要包括：（1）支座养护不及时导致支座钢组件锈蚀、四氟板磨损严重；（2）安装不合理，在温度及车辆荷载作用下，桥梁支座承受了较大水平力，致使支座横向止移块脱焊或螺栓剪断；（3）固定螺栓过长，导致支座上下钢板滑动受限，严重时导致螺栓扭曲变形。

1.4 桥梁下部结构常见病害

由于桥梁下部结构所处的环境与受力与上部结构不同，所以下部结构出现的缺损和病害，有些与上部结构相同，有些是下部结构特有的。其中桥梁墩台混凝土蜂窝、麻面、空洞、剥落、露筋等保护层表层病害原因与上部结构病害产生原因基本一致，在此不再赘述。

墩帽部位常见病害主要有：（1）悬臂端部负弯矩过大或混凝土收缩导致斜向裂缝；（2）墩帽抗弯钢筋不足，在活载作用下引起局部应力过大造成立柱上方及墩帽跨中处竖向裂缝；（3）墩帽外侧挡块浇筑位置不准或梁板侧向滑移与挡块形成侧向挤压造成挡块斜向开裂。

墩身部分主要有柱式墩和重力式墩两类，其病害表现形式略有不同。柱式墩常见病害主要有：（1）由于基础变位或立柱顶部水平力作用以及混凝土内部钢筋锈胀引起水平环状裂缝；（2）由于施工养护不佳或内部钢筋锈胀形成的竖向或网状裂缝等。重力式桥墩常见病害主要有：（1）由于基础不均匀沉降或混凝土收缩引起的竖向裂缝；（2）由于施工分层浇筑原因形成的水平裂缝；（3）养护不到位及温度变化造成了网状裂缝。

高速公路桥梁常见基础形式以桩基础为主，主要存在的常见病害有：（1）由于河水长期冲蚀或基础顶部保护层厚度不足，轻者造成桩基础缩颈、骨料外露，重者造成钢筋锈胀、混凝土剥落、桩头破损等。该部件宜由日常巡查和经常性检查人员在枯水季节重点观测并及时维修处理。

2 高速公路桥梁养护管理措施

2.1 充分发挥现行桥梁养护管理制度的优越性

桥梁检查的目的在于随时掌握结构的技术状况和安全状态，检定桥梁的承载能力和通过能力，指导对桥梁的正确使用、管理与维修等[3]。目前，我公司桥梁养护工作已形成一套合理的养护管理制度，在路各个路段以各養护中心为节点，分区段划分管理，桥梁日常巡查与经常性检查已形成常态化，能够对特殊及突发病害及时发现及时上报处理。公司桥梁养护处则专门负责对桥梁进行全面的定期检查，检查频率为两年一循环，对特大桥及特殊结构桥梁，检查频率为一年一检，并每年对变截面主跨结构进行详细的外观检查和扰度、位移、沉降情况进行观测。

在桥梁经常性检查以及定期检查过程中发现主要部件出现的明显劣化或者经常性检查中发现的发展较快的病害，需要及时做好详细记录，描述符合规范要求以及桥梁养护管理信息系统数据录入模式，并拍摄照片。及时上报高速公路管养单位桥梁工程师，安排现场核查、分析病害原因，提出准确、合理维修加固方案，尽快实施维修，及时排除桥梁安全隐患。

2.2 充分利用高速公路养护管理信息系统

2008年3月，控股公司启动了“桥梁养护管理系统”研发项目，在对控股系统各单位详细调研的基础上，经过近2年的开发，于2010年1月完成了系统编制，年底正式投入使用。该系统通过建立信息中心、应用养护管理系统、完善高速公路管理模式，整合控股系统养护科技资源，提高高速公路养护决策和管理水平，实现了规范的养护数据管理、科学辅助控股公司养护管理决策、优化整合控股系统养护科技资源、规范路桥公司养护生产工作。目前，该系统已运营使用了4年，并且还在不断的优化升级中，各养护中心桥检人员均已配发了兼容苹果IOS系统的PDA病害数据录入系统的平板电脑，真正做到了桥梁检查工作的数字信息化操作。

2.3 加强桥梁养护管理技术人员培训及检测设备的配备工作

高速公路管理部门和养护单位都必须配备桥梁养护管理专职工程师，同时应加强对工程技术人员的技术培训工作，不断提高桥检技术人员对桥梁养护管理的认识水平和责任感，熟悉掌握桥梁检查检差、加固维修的基本方法和施工工艺，规范统一桥梁检查资料的编写、汇总并及时存档。各个桥检小组技术人员还要相互加强交流、相互学习，共同提高桥梁养护管理水平，真正做到科学、规范、统一。

桥梁检查同时也需要有精确的设备和仪器对桥梁的桥面系、上部结构、下部结构等进行观察、测量和评估。对定期检查和特殊检查需要的设备、仪器要及时配备更新，并定期标定设备精度，从而使检查的手段现代化、科学化，以得到客观科学的检测数据。对现已配备的仪器设备需要加强管理，按期使用、及时回收存库，做好定期保养工作。

3 结语

目前，各条高速公路管养单位对桥梁维护运营工作都高度重视，对桥梁检查的要求也越来越高，作为桥检检查工作的技术人员深感责任重大。因此，不断加强桥梁养护工作，严格养护质量管理，提高桥梁的耐久性，延长桥梁的使用寿命，保障公路的畅通，是我们广大桥梁养护人员的一项长远而又重要任务。

参考文献

[1] 张桂英.高速公路桥梁常见病害的成因及防治[J].交通世界，2007，2（3）：99.

[2] 田春艳，刘勇.高速公路桥梁常见病害原因分析及对策探讨[C]//北京国际桥梁结构评估研讨会论文集.2004，23：133.

[3] 李占锋.高速公路桥梁养护管理[J].交通世界，2010（7）：125.