钢筋混凝土桥梁裂缝病害防治措施浅析

邢 娜 41070419691110102X

河南宏建建设发展有限公司

钢筋混凝土桥梁裂缝病害防治措施浅析

邢 娜 41070419691110102X

河南宏建建设发展有限公司

交通运输量大幅度增长，行车密度及车辆载重越来越大，加上设计及施工不当、设计标准过低、运营期间维护不当等因素，很多桥梁出现了不同程度的病害，严重影响了桥梁的使用性能，带来极大的安全隐患。笔者根据自身的施工经验对桥梁常见病害原因进行了彻底的分析，并从公路桥梁的病害从设计、施工、使用和养护等方面提出了对策，以期对我国的桥梁病害的整治和桥梁维修加固做出一些贡献。

桥梁；病害；原因；措施

随着我国国民经济的快速发展，高速公路作为交通要道变得日益重要，其车速快，流量大，对桥梁的冲击力大，如果其发生病害，那么就会使得交通陷入瘫痪状态，所以定期检查和养护维护桥梁至关重要，由此可见，总结高速公路桥梁的病害特征对桥梁的养护、维修和加固意义重大。

一、桥梁裂缝种类及产生的原因

我国修建的高速公路上的桥梁多为中小跨径的混凝土简支梁桥，有些通车年限较长，已经出现较严重的病害。从目前钢筋混凝土桥梁使用的情况看，有很多桥梁体开裂和桥面铺装混凝土损坏等，使桥面产生坑槽，影响车辆的正常行驶，甚至影响到结构的正常使用和耐久性。混凝土桥梁裂缝的成因复杂、繁多，有时多种因素互相影响，但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要因素，大致可划分以下几种：

（1）荷载引起的裂缝。混凝土桥梁在静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝，主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝；次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。 通常裂缝方向与主拉应力方向大致是正交的。

（2）温度变化引起的裂缝。混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或内部温度发生变化，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中，温度应力可以达到甚至超出活载应力。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化主要因素有：年温差、日照、骤然降温、水化热、蒸汽养护或冬季施工措施不当等。

（3）收缩引起的裂缝。在实际工程中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩（干缩）是发生混凝土体积变形的主要原因，另外还有自生收缩和炭化收缩。研究表明，影响混凝土收缩裂缝的主要因素有：水泥品种、标号及用量、水灰比、外掺剂、养护方法、外界环境、振捣方式及时间。

（4）地基变形引起的裂缝。由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移，使结构中产生附加应力，超出混凝土结构的抗拉能力，导致结构开裂。基础不均匀沉降的主要原因有：地质勘察精度不够、试验资料不准；地基地质差异太大；结构荷载差异太大；结构基础类型差别大；地基冻胀；分期建造的基础；桥梁基础基于滑坡体、溶洞或活动断层等不良地质时，可能造成不均匀沉降。

（5）施工工艺质量引起的裂缝。在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中，若施工工艺不合理、施工质量低劣，容易产生纵向、横向等各种裂缝，特别是细长薄壁结构更容易出现。

二、减少高速公路桥梁裂缝病害发生的对策

引起桥梁病害的因素涉及到设计、施工、使用和管理养护等各方面，而且因为桥梁的结构类型、跨度、环境和使用条件不同而各不相同。要减少病害的发生，就必须从上述各方面入手，有针对性地采取对策。

国内在设计方面常因为工期或经济方面的原因在方案设计时投入的精力不足，对很多关键问题缺乏研究，为桥梁的病害埋下了病根。一方面是结构设计不合理，对结构体系缺乏仔细的研究和优化，结构细节构造粗糙，材质要求低。另一方面是计算和设计不完善，如设计安全系数不恰当，进行有限元分析时对结构边界条件和传力路径认识不清除，对施工方法、顺序和施工荷载等结构成桥性能的影响认识不够等。

很多桥梁病害经常与施工质量低劣有关，典型的问题有钢筋保护层不足及目前广泛存在于施工现场的严重的构件开裂、混凝土蜂窝、麻面、露筋等问题，其主要原因包括：水泥选用、混凝土配合比、振捣、养护不当及预应力施加不合理等。这些施工上的缺陷虽然短期不会对桥梁的正常使用产生明显的影响，但却会对结构的后期使用和长期耐久性产生非常不利的危害。

车辆超载是我国公路运输中较为普遍的现象。桥梁的超载一方面可能会引发疲劳问题，加大疲劳应力幅度、加剧损伤，甚至会出现一些超载引发的结构破坏事故。另一方面，超载造成的桥梁内部损伤不能恢复，将使得桥梁在正常荷载下的工作状态发生变化，从而可能危害桥梁的安全性和耐久性。国内很多地区对于桥梁的日常检查和养护还不是十分重视，一座桥梁往往前期建设投入很大的成本，而忽视桥梁运营中的养护和维修。很多病害没有在桥梁日常和定期检查中发现并及时予以整治，天长日久导致病害加重不得不采取加固措施，此时投入的加固费用十分可观，甚至会超过建设费用。从根本上减少桥梁病害的对策就是采用合理缜密的设计方案，保证良好的施工质量，加强对高速公路桥梁使用荷载的研究，避免超载现象，以及进行完善的日常检查和养护。

三、结语

任何一座桥梁在运营中不可避免会产生一定程度的病害，但其病害防治是一项系统工程，必须采取合理的方法进行整治或维修加固。弄清病害的真正状况，在对病害产生的原因进行正确诊断分析的基础上，配合科学合理的设计和维修材料的选择及正确使用，严格按照施工程序控制施工质量，可大大延长维修周期，提高混凝土的耐久性，延长桥梁的使用寿命。

［1］王有志，孙大海，徐鸿儒.钢筋混凝土简支板粟式桥病害调查分析与评价.华东公路，2002（4）.

［2］王伟亚，张秀海.梁（板）桥常见伸缩缝损坏成因及修补措施［J］.山西交通科技，2002（4）.

［3］肖敏，雷昌龙.混凝上桥梁的病害防治.桥梁建设，2002（2）：36-39.

［4］闻宝联，涂光备，刘凯立等.钢筋混凝土桥梁病害调查及维护研究.桥梁建设，2004，（1）：78-81.

［5］ 王有志，孙大海，徐鸿儒. 钢筋混凝土简支板梁式桥病害调查分析与评价.华东公路，2002（4）.