中小跨径混凝土桥梁常见病害及处理策略

华东东

（京珠高速公路广珠段有限公司，广东中山 528445）

1 引用

随着国内交通事业的持续发展，交通运输压力与日俱增，在此背景下，国家加大了对桥梁项目建设的投入力度。而在桥梁项目中，中小跨径混凝土桥梁是1 种应用较广的类型。此类桥梁在长期使用过程中，会出现较为明显的老化现象，从而使得桥梁的安全性、稳定性与性能受到较大影响。基于此，为了更好地发挥桥梁工程的价值，保障桥梁工程的安全使用，需要对桥梁的常见病害加以深入分析，同时采取合理措施予以处理。

2 中小跨径混凝土桥梁的常见病害

2.1 裂缝

混凝土裂缝是1 种较常发生的桥梁病害，特别是在中小跨径桥梁路面中，时常会出现裂缝。混凝土裂缝的存在会给桥梁的整体安全性带来一定影响，如果施工单位对于裂缝问题了解不够充分，未能及时采取有效措施予以处理，就会导致裂缝发展加剧，使得桥梁承载能力大幅下降。在桥梁出现裂缝问题以后，桥梁结构稳定性与功能的发挥受到限制[1]。

2.2 混凝土脱落

对于中小跨径混凝土桥梁而言，混凝土脱落也较常发生。这一问题的出现会影响桥梁的外部观感，使得整体美观性下降，并且还会引发一系列更加严重的病害问题，例如混凝土起皮、麻面以及露筋等，桥梁承重性能也会严重下降。再加上腐蚀性物体渗入桥梁结构内部以后，混凝土脱落问题会变得愈发严重，从而引发内部侵蚀现象，使得桥梁结构受到严重损坏。

2.3 钢筋锈蚀病害

中小跨径混凝土桥梁建设中，会使用大量的钢筋材料。钢筋的质量优劣既会影响桥梁工程的承载性能，还会影响桥梁的稳定性。钢筋发生锈蚀主要表现为：（1）钢筋弯矩受力作用无法充分发挥；（2）钢筋锈蚀以后，钢筋的体积变大，从而导致混凝土结构开裂，使得桥梁无法正常使用[2]。

2.4 支座病害

当前，国内中小跨径混凝土桥梁建设时，普遍采用2 种类型橡胶支座——板式支座和盆式支座。由于其主要构成材料为橡胶，在使用一定时间之后，其性能便会减退。若是橡胶质量较差，甚至可能发生变形，桥梁支座也会因此失去应有的效用。

2.5 冻融病害

冻融现象是形成桥梁病害并导致桥梁承载性能与使用寿命下降的关键性因素之一。在我国东北地区，由于气候的影响容易出现冻融现象，从而导致混凝土结构形成裂缝。部分桥梁在做加固处理时，先后浇筑的混凝土之间如果结合不佳会容易形成裂缝，并且在冻融作用的影响下会使得裂缝问题进一步恶化。中小跨径混凝土桥梁建设中，冻融现象的反复出现是裂缝问题恶化的主要因素。

3 中小跨径混凝土桥梁病害原因

3.1 裂缝、脱落原因

首先，随着车流量的逐年增加，中小跨径混凝土桥梁综合承载压力也随之增大，桥梁路面经受车辆的长期碾压，混凝土结构受损严重，裂缝问题便会时常出现；其次，在我国北方地区冬季气温较低，存在冻融现象，混凝土在受其长期作用影响下也会产生裂缝，再加上桥梁的排水设计不够合理，则会使得混凝土裂缝更为严重。并且，混凝土开裂后如果不能及时采取有效的处理措施，便会引发混凝土脱落问题，造成更为严重的问题。

3.2 钢筋锈蚀原因

中小跨径混凝土桥梁内的钢筋发生锈蚀，其主要原因在于钢筋和空气接触之后发生化学反应，钢筋外表会形成1 层氧化膜。该层膜能够保护钢筋不受外界环境的干扰。混凝土极易发生碳化，环境中存在一定量的氯离子，使得混凝土的酸碱值显著下降，当钢筋长期放置于酸性环境内，即使已经覆盖了氧化膜也会进一步发生腐蚀，最终导致钢筋无法正常使用，使得混凝土结构受到严重影响[3]。

3.3 桥梁的基础设计不合理

中小跨径混凝土桥梁在进行基础设计时，通常采用的是明挖扩大型基础，将浆砌石或是强度不高的混凝土基础作为内部基础，这样的设计方式为病害的形成埋下一定的隐患。此外，部分桥梁项目的地基可能建设在冻土之上，或者建设在季节性冻土最大冻深处。上述位置的土层在受到施工作业的干扰作用之后，其承载能力会急剧降低，伴随着季节变换，地基会出现冻结或是下沉等问题，在经历反复循环之后便会给桥梁带来较大危害。

3.4 冻融病害原因

中小跨径混凝土桥梁建设施工时，大多会选择在夏季进行，基坑在开挖之后，冻土受到阳光的照射，温度缓缓升高，在浇筑混凝土时也会产生较大的热量，加之桥梁基础的热传导作用较大，导致冻土原本维持的稳定状态被打破，从而使得多年冻土上限逐渐退化并渐渐发生下沉。另外，在桥梁建设完成投入使用数年之后，冻土热熔会慢慢退化，使得地基发生下沉问题。在冻土层的人为上限再次趋于稳定以后，处于冻土上限范围以内的基础土层依然会受到季节交替的影响，同时，还会伴随着季节的更迭而发生下沉等现象，且每年均会随季节变化而重复出现[4]。

4 中小跨径混凝土桥梁主要病害的处理措施

4.1 混凝土的裂缝和脱落的处理

在处理桥梁混凝土裂缝时，要通过有效措施提升混凝土的密实度，这是避免裂缝问题进一步恶化和频繁出现的关键措施。因此，在施工作业期间，要把混凝土开裂程度控制在可接受范围内（开裂宽度不得超过0.15 mm），从而防止空气与水体对混凝土质量带来影响。对于混凝土结构裂缝，可采取压力注浆或者表面处理等措施来进行处理，也可以通过在开裂部位表层贴上适量的碳素纤维，以此来提升混凝土结构的密实性，同时，还可以在混凝土结构内部，合理应用渗透性结晶材料，以此提升混凝土密实程度[5]。对于混凝土结构已经发生了脱落的现象，应当立刻采取相应措施予以处理，可以先将脱落的混凝土清理干净，再使用黏结性强、膨胀系数高的混凝土或砂浆作为补充物质，从而更好地保障处理质量，有效地提高桥梁整体的结构强度与密实性。

4.2 钢筋锈蚀的处理

钢筋锈蚀问题的处理需要从其生锈的原因着手，主要分为自然因素影响与人为过失两大类。其中，在自然因素方面可控性较小，人们往往只能通过对自然变化动态进行分析，从而在施工时做好每一阶段的任务规划，做出合理的调整。人为过失问题具有一定的可控性，因此，采取人为干预是1 种较为可行的手段。人为干预措施主要有：在钢筋外表涂抹防锈防腐涂料，或是研发更为坚固、耐腐、抗自然因素作用强的新型材料，将其与钢筋混合用于桥梁建设中。上述措施均是针对钢筋生锈的防治方面的，要想更好地降低钢筋锈蚀问题的出现概率，还需科学研究人员持续不断地对当前钢筋应用状况进行深入分析，加强科研创新，尽早研发出新型材料与新技术。

4.3 桥梁橡胶支座病害的处理

中小跨径混凝土桥梁的橡胶支座病害，通常是由于支座在使用期间发生了严重的变形或是出现了开裂、腐蚀等状况。若是橡胶支座在桥梁投入使用时发生了严重的损坏，必须要及时采取合理措施进行处理，且在处理时需要对桥梁做顶升处理，在处理完毕以后要替换全新的橡胶支座，如此方能彻底解决病害问题。

4.4 冻融病害的治理措施

冻融病害通常是下述几点问题引发的：（1）自然因素的作用；（2） 桥梁混凝土结构质量存在问题，排水设施不够完善；（3）后期养护不到位。由自然因素引发的冻融问题，当前较难采取有效措施进行规避，施工人员也仅仅只能在可预测范围内对自然因素的影响进行观察分析，从而采取一定措施尽量降低损失。若是混凝土存在质量方面的问题，则要求有关部门针对质量问题进行督促纠正，确保投入工程建设的混凝土是满足行业标准和工程要求的。后期养护工作处理不当，需要设置专门的监管养护小组，在发生冻融病害的初期阶段就将详细情况上报给技术人员，并详细追查分析和登记相关信息，方便相关部门能够迅速制定处理策略。冻融病害尽管无法彻底消除，但经过全方位的、全过程的预防规避之后，冻融病害的出现可以获得有效缓解抑制[6]。

4.5 做好质检工作

中小跨径桥梁作为常见的桥梁类型，在施工期间需要先做好相应的前期准备工作。对施工建材与机械设备实行质量检查，并且还需要对施工设计方案加以审查检验，确保设计图纸的合理性、可行性、最优性。在施工期间，施工作业人员应当具有较强的质量意识，严格遵照设计图纸与规范要求开展各项施工操作，做到按图作业，不可随意变更设计方案。在进行建材选取时，应当根据工程项目的实际需求，保证材料性能可以满足施工环境与条件要求，对于质量不过关的材料，必须将其清出施工现场。施工方还需要对机械设备实行严格检查，防止设备在施工作业期间发生故障而无法正常运作，对施工进程与质量带来影响。桥梁工程的全部施工建材均需具备质检报告，保证质量符合工程需要，减少病害问题的出现，从而确保中小跨径桥梁的整体质量。

4.6 做好养护工作

桥梁养护工作是延长桥梁工程使用寿命的关键措施。在养护环节，需要严格遵照桥梁养护管理规范注明的措施开展各项操作，确保养护工作充分发挥效果，才能够减少桥梁病害和安全事故发生的频次。桥梁维护管理人员应当定期实行巡视检查与质量审查工作，安排专业的检测评价人员对桥梁状态进行定期评定，详细了解桥梁的使用状况与技术情况。同时，要对投入使用之后发现病害的桥梁编制安全、经济、合理的维护加固计划，并针对超载车辆实行严格管理，从而防止桥梁的安全使用受到影响，确保通行车辆的安全性，路桥管理部门也要严格遵守《公路安全保护条例》等有关法规条例，保证桥梁的安全使用。

5 结语

随着国内中小跨径混凝土桥梁工程数量的不断增多，桥梁在长期投入使用中难免会发生病害，这些病害的出现会导致桥梁整体稳定性与安全性受到影响。因此，需要采取有效措施处理桥梁的常见病害，延长其使用寿命，提高桥梁工程的经济效益与社会效益，为交通运输事业的可持续发展保驾护航。