高速桥梁常见病害及防治措施研究

李岩峰 刘朝峰

（河北工业大学土木与交通学院 天津 300401 河北省土木工程技术研究中心 天津 300401）

前言

随着我国经济的发展，高速公路已经成为各地经济发展命脉。针对疲劳荷载下桥梁结构的疲劳病害及产生病害的原因研究对于桥梁新建工程、改扩建工程和加固养护工程具有重大理论和现实意义。本文以津保高速公路桥梁普查为工程背景，对桥梁病害及产生原因进行了分析研究，并给出了养护建议。

1 桥梁常见病害

本文通过对津保高速全线桥梁检查结果分析，发现存在以下几种典型病害[1]：

1.1 上部结构混凝土构件裂缝

上部结构主要指受力梁[2]。本次检查中发现部分预应力空心板板底存在沿预应力钢筋方向的裂缝，个别伴有碱蚀，宽度一般在0.1～0.2mm之间；普通空心板底存在纵向及横向和斜向细小裂缝，裂缝宽度介于0.1～0.26mm之间；整体现浇板底存在横向裂缝，部分存在纵向通长裂缝，大部分裂缝宽度介于0.1～0.3mm之间。

1.2 下部结构混凝土构件裂缝

下部结构主要指桥台、桥墩。本次检查中发现大部分桥梁的桥台存在竖向、横向和斜向裂缝。

1.3 梁板渗水碱蚀

70%梁板的底部存在渗水碱蚀现象，个别在渗水部位存在横向和纵向细微裂缝。

1.4 混凝土脱落、剥离、锈胀、露筋

本次检查中发现部分桥梁的梁板及桥台存在混凝土锈胀、露筋并且钢筋存在不同程度的锈蚀。其中梁板主要集中在内外侧边板的腹板和翼板位置；桥台主要集中在台帽位置。

1.5 铰缝脱落并渗水碱蚀

检查中发现部分桥梁的铰缝勾缝脱落、渗水碱蚀。铰缝主要作用为横向传力，铰缝脱落会影响到桥梁的横向传力性能，甚至导致单板受力。

1.6 伸缩缝病害

伸缩缝类型主要有毛勒缝、简易伸缩缝等。调查中发现，伸缩缝的病害主要集中在：杂物堵塞，橡胶止水带损坏、脱落，安装混凝土开裂，钢梁变形等病害。

2 产生病害的原因及相应治理方法

2.1 上部梁板裂缝

（1）产生裂缝原因分析

①内应力：混凝土结构，受温度、徐变等的影响会产生内应力，对于超静定结构会产生外约束力，当混凝土的抗拉强度不足以抵抗约束力引起的应力便会产生裂缝。

②主要受力钢筋数量不足：由于设计原因，或施工过程中各种因素导致预应力筋设置不足，混凝土本身抗拉强度不足以抵抗其截面拉应力而产生裂缝。

③保护厚度不均匀：在绑扎钢筋时，保护层厚度控制不好，造成空心板顶板和主梁翼缘上下部的保护层厚度不均匀，导致产生裂缝。

（2）治理方法

裂缝宽度w＜0.15mm，用专用封缝胶对裂缝做表面封闭处理；裂缝宽度w≥0.15mm，可先用裂缝修补胶对裂缝进行压力灌注修补，再粘贴碳纤维布或钢板进行加固。

2.2 下部桥台（墩）裂缝

（1）产生裂缝原因分析

①活载原因：受超载车辆影响，其冲击效应对桥台产生的竖向压力及台后土压力明显加大，是台身开裂的主要原因之一。

②施工工艺不当：施工过程中，颠倒施工步序，先进行台背填土，后安装梁板；或振动压路机在未安装梁板时，靠近台身压实，施工违规导致台身产生裂缝。

③桥台属于大体积混凝土，混凝土内外温差影响会导致表面产生收缩裂缝。

④桥台基础不均匀沉降产生沉降裂缝。

（2）治理方法

本次普查中的桥台（墩）竖向裂缝多数未超限[3]，其对墩台承载力影响较小。但考虑到结构耐久性，对W≥0.4mm裂缝用裂缝修补胶压力灌注处理，对W＜0.4mm裂缝表面封闭处理。

2.3 梁板渗水碱蚀

（1）原因分析

①桥面排水不畅，雨雪水不能及时排出。

②部分桥梁两端桥面存在横缝，雨雪水会沿着裂缝下渗，也会从梁端部渗入梁内，再由底板渗水。

（2）治理方法

①疏通排水设施，防止桥面积水。

②及时对桥面裂缝进行修补，避免雨雪水下渗。

③板底打孔放水，及时排出板内积水。

2.4 混凝土脱落、锈胀、露筋

（1）原因分析

①钢筋保护层厚度控制不当，导致钢筋向外倾移，紧贴模板面出现外露。

②钢筋周围未被水泥砂浆饱满填充，造成露筋；混凝土运输和浇筑时出现离析，导致浇筑时靠模板部位缺浆。

③养护不到位，拆模时缺棱，掉角，导致露筋。

（2）治理方法

对表面露筋，对钢筋除锈并刷洗干净后，用聚合物砂浆抹压平整，并认真养护。

2.5 铰缝勾缝脱落、渗水碱蚀

（1）原因分析

勾缝砂浆与梁体结合、粘贴不牢固。车辆通过桥梁时，由于震动致使勾缝砂浆脱落。由于桥面排水不畅，雨雪水会沿着铰缝开裂部位下渗，产生碱蚀。

（2）治理方法：可将勾缝脱落的铰缝重新勾缝，加强桥面防排水，防止雨雪水下渗。

2.6 伸缩缝病害

（1）原因分析

①重型、超载车辆的频繁冲击影响，对伸缩缝的破坏作用明显。

②日常养护不到位。伸缩缝杂物未及时清理或清理方式不合理，造成止水带破损。

（2）治理方法：对较多杂物填充的伸缩缝予以清理，对于安装混凝土破坏的，修补安装混凝土，对于橡胶止水带破损的更换止水带。

3 结语

本文对桥梁的常见典型病害进行了总结，并对病害原因进行了深入分析，同时针对性给出了养护治理方法，对高速公路桥梁的养护提供有益的理论支持。

参考文献

[1]《公路桥梁技术状况评定标准》（JTG/TH21－2011）.

[2]《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）.

[3]《公路桥涵养护规范》（JTGH11-2004）.