市政桥梁构造性病害及防治研究

董久民

（沈阳雪松经济开发区管理委员会 辽宁沈阳 110101）

随着社会经济的逐年发展，市民衣食住行方面均得到了较大的改善，尤其是在出行条件方面，基础性运输体系及结构慢慢优化完善，形成了更大范围的交通运输网［1］。在这样的背景环境之下，人们对于市政桥梁的稳定性与坚固性也提出了更高的标准及要求［2］。传统的市政桥梁通常是以单一架构的修建形式构建的，内部的架构承压效果一般，外侧基础设施及防止结构也并不完整，这在一定程度上导致交通事故、建筑事故频发，给人们的生产生活埋下了安全隐患［3］。

为了缓解这一问题和缺陷，需要构建更加科学、严谨的桥梁维护、修缮模式。该部分主要是对桥梁构造性病害进行分析、研究。桥梁的构造性病害一般指的是自身的结构问题，如裂缝、形变、承压断裂等，如果不加以治理，极有可能造成多方向的桥梁断裂与坍塌，在造成巨大经济损失的同时，也威胁到人们的生命安全［4］。因此，需要对市政桥梁构造性病害及防治作出研究。本文会在较为真实的环境之下，结合桥梁自身的真实病害，设定具有针对性的防治方案，利用专业的设备与装置，根据执行建设的环节，逐步实现构造性病害的处理、控制与后期的维护，在最大程度上延长桥梁的使用寿命，实现桥梁的多方面、多层级及多目标的加固，为后续的施工奠定基础条件。

1 市政桥梁现状分析

近几年来，随着我国建筑技术的不断完善与优化，部分桥梁、公路施工的整体工作效率与质量得到了极大提升，人们对于市政桥梁的建设标准也逐渐提升［5］。在这样的背景之下，由传统方法构建成的桥梁逐渐无法满足人们的要求，所以，需要对其进行维护与修缮。在实际处理的过程中，市政桥梁逐渐暴露出了一些问题和缺陷，其中最为重要且关键的一项便是构造性的病害［6］。

所谓构造性的病害，主要指的是一些出现在结构上的建筑危害。这些危害如果不及时作出处理，常常会对内部的结构造成十分大的压力，同时，再加上外部因素的影响，最终形成大范围的建筑坍塌及断裂等情况，为后续的维护施工造成极大的阻碍。不仅如此，虽然部分桥梁在建设的初期安装了防护装置，但是由于年久失修及结构腐蚀，已然不具备预设的使用价值。所以，对于市政桥梁一并保护兼具防护的作用，在这样的背景下，也加重了构造性病害的情况，对于市政桥梁的建设形成了一定的阻碍，造成十分糟糕的现状。

2 市政桥梁构造性病害类型划定

在市政桥梁的实际建设过程中，由于施工不合理及不规范，常常还会出现大范围的构造性病害，这些病害对于后续的施工及未来的应用都会造成一定的影响。接下来，需要结合实际的建设需求，划定具体的市政桥梁构造性病害类型，大致可以分为以下几种，即道路桥体双侧裂缝、地基不均匀沉降截面断裂及桥梁钢筋锈蚀等，每一种构造性的病害对于桥梁的影响均是较大范围的。不仅如此，构造性病害的发生概率也不是单独的，可以随机组合发生，一旦出现这种情况，极有可能促使整个桥梁坍塌、崩落、断裂，在一定程度上增加市政桥梁的危险性，同时也给人们的日常生活埋下了安全隐患。

3 构造性病害成因分类

3.1 桥梁桩体裂缝

通常情况下，在桥梁建设的初期，相关的施工人员均会对承压桩体的内部进行检测，确保不存在裂缝及断裂的情况，才被允许使用。但是，由于不合理、不规范的维护与检修，再加上一部分外部因素的影响，导致市政桥梁后期的运行情况十分糟糕，这一情况还同时会受到天气状况、地理环境、地质变化、人为因素及施工水平的影响，尤其是承压桩体的裂缝，更是维护、修缮工作的关键处理项目。

在市政桥梁施工时，几乎都会使用作为截面及桩体的关联材料，这主要是由于混凝土的黏性较强。但是，由于外部压力的变化，导致混凝土的抗撕拉能力逐渐下降，在桥梁道路运营期间，也并未对其进行养护与可持续性的处理，导致桥梁内部结构受到过大的压力，进而在后期在不同的区域中出现多种类型的裂缝。

其实，桥梁如果长期受到超出承压极限范围之外的力量，对于桩体本身也是一种损坏，更会加重桩体上的裂缝深度，再加上外部因素的侵蚀与形变、冲击，促使市政桥梁长期处于极限状态，久而久之，更是会加重裂缝的深度和宽度，严重的甚至会导致桥梁分裂，对于人们的出行也会埋下安全隐患，威胁市民的人身安全。

3.2 桥面下沉

桥面下沉主要与建筑桥梁的地质特点存在较大的联系。在一部分的地区，所建设桥梁的区域地质一般不能过于坚硬和柔软，在市政桥梁建筑及设计的综合过程中，相应的环节均需要设定标准。出现桥面下沉的情况，一般是由于在建设的过程中未按照标准来构建，或者设计不合理。在实际施工时，部分施工人员忽视建设要求，导致工程缩水现象严重，这也是造成桥面下沉的重要因素之一。除此之外，为了简化相应的建设环节，提升整体的施工效率和经济效益，相关部分对于审核的标准会相对放宽一些，此时，就极有可能出现评估不合理、不精准的情况，使得桥梁路面的实际厚度与预设的厚度不相同，界面也呈现出参差不齐的状态，部分桥梁还会因为承压桩体偷工减料而断裂、崩塌，导致后期桥面下沉的现象更为严重。

3.3 桥梁承接钢筋锈蚀

钢筋锈蚀是多数桥梁均存在的问题之一，同时也是施工质量、桥梁寿命延长的重要前提条件之一。但是，部分的桥梁在建设的过程中，施工单位可能为了节约成本及经费投入，选择应用质量较差的材料进行施工处理，对于钢筋和钢钉的使用也是如此，钢筋的质量并未达到预设的标准，便不能更好地实现桩体之间的连接，而且桥梁截面也会由于承接不均产生偏颇、不平衡的状态，这在一定程度上也会造成桥梁多方面的问题。同时，对于承接钢筋及钢钉的使用也并不规范，钢筋与钢钉本身便极容易受到氧化，部分工程人员在使用之前会对其进行简单的防氧化处理，但是，效果并不理想，这与其自身存在的较强的脆弱性特征有更为直接的联系。另外，在外界空气、自然环境及施工处理的影响下，其逐渐出现不同程度的锈蚀现象，其实，钢筋与钢钉生锈是不可避免的，但是可以通过特殊的方式进行延缓。可部分施工人员对于防锈防氧化的处理并不到位，致使最终钢筋性能逐渐下降，造成桥梁内部的承载力大幅度下降，进而形成桥梁断裂和桥体坍塌等问题。

4 市政桥梁构造性病害防治措施

4.1 双向梁式防撞加固

与传统的防撞设施不同的是，桥梁防撞与加固结构必须进行关联，这样可以最大程度地避免桥梁脱节及断裂等事故，提升整体的安全性。而传统的防撞设施仅是加置部分的围栏和木质框架，达到维护的作用，但是实际的效果并不明显，所以，不具有应用价值。为了缓解这一情况，可以采用双向梁式的防撞加固方式来完整整体的建设框架，避免构造性病害的发生。

所谓双向梁式防撞加固，主要是对桥梁的主承接梁进行防护与防治，可以在规划的过程中进行双向辅助关联墙的建立，将悬臂梁、简支梁分别支撑在墙体与支撑梁之间，将连续梁作为过渡，作为承压的核心点。与此同时，为了减少由于撞击而出现的多方向裂痕，可以使用多目标的养护和修复形式，同时实现防撞和加固，这样的方式会使整个桥梁更加稳定。考虑到承压桩体的进一步固定，可以在桥梁中心位置安装一个预应力拉杆，采用钢筋关联，将两端与锚尾部固定在一起，增强具体的支撑效果，起到病害的防治作用。

4.2 伸缩防治装置升级

伸缩防治一般是对桥梁的梁体结构、承压截面进行控制的一种装置，主要被安装在桥梁的两侧及底部。由于桥梁中部分装置及结构同样也是伸缩性质的，为了可以进一步节省建设的空间，对于这一类装置同样也需要与伸缩防治装置进行关联。可以在桥梁建设的初期，选择刚性较强的梁体结构，保证实际道路应用的对应承载标准，同时，结合桥梁通行的具体情况，设定伸缩装置的实际距离与伸缩节点，确保防治设施及装备可以正常投入使用。伸缩防治装置的张力与拉力也需要进行更为严格的控制，为了避免锈蚀与裂缝的情况，可以设定具体的伸缩比例，具体如表1所示。

表1 伸缩防治装置比例预设表

根据表1，可以完成对伸缩防治装置比例的预设。依据上述预设的比例，加强对伸缩装置的控制，提升整体的病害防治效果。

4.3 桥头跳车防治

桥头跳车是一种较为特殊的病害，主要是因为桥梁侧方向的竖向刚度相对较大，进而导致在建设与使用的过程中车辆很难实现定向移位，并且在狭小的区域中，回填土自重及车辆的压力通常会出现下沉的现象，而此时，桥梁的地基也会发生深度的变化，进而影响路堤回填的体积，导致跳车现象发生。

可以先确定桥梁高台跳车的回填坚实度，进行双向防控。同时，为了确保桥梁过渡段结构的稳定，可以采用减少桥梁两端差距的方式来调整桥梁的平面均衡度。另外，还需要增强桥梁回填土的密度与强度，最大程度地避免出现形变的问题，进一步起到双向荷载加固的作用，提高桥梁的质量。

4.4 混凝土结构坏化预防

结构坏化一般多发生于桥梁的中下路段的位置，主要是因为荷载区域常年受力不均而导致的结构性损坏。在建筑材料中，要数混凝土的结构坏化造成的影响最广泛。同时，桥梁结构坏化一般是不可逆的，一旦发生，便无法维护处理，所以，为了避免这一问题的发生，需要提前进行防治。在修建的过程中，可以将混凝土的密实度及抗腐标准提升至最高，在形成防护截面的同时，还可以降低混凝土的实际渗透性，促使氯离子的氧化速度下降。同时，在预设的基础之上，将混凝土的水泥浆与氯离子相结合，加入普通硅酸盐水泥，形成混合的浆体，随后，将水泥浆过筛，并进一步细化，最终所构建的效果将会更好。但是，需要注意的是，对于混凝土的结构坏化，要预设固定的审查、核验期限，定期进行处理，最大程度地避免混凝土结构坏化问题的出现。

4.5 桥梁预应力钢丝束关联加固

通常桥梁的连接与桩体的承接均是利用钢丝束来实现的，这主要是因为钢丝束的坚硬度及弹性较大，更加适合高承压的桥梁使用。为了达到预期的加固目标准，首先，需要结合相关的数据，计算出桥梁综合承压值、荷载值及预应力，以此来确定具体的桥梁截面面积。其次，将钢丝束横向捆绑在桥梁的两侧，并与下方的桩体呈垂直状态，此时，根据预应力的强度及承压总值，加设钢丝束，形成更强的关联加固结构，避免桥体出现脱节的现象，形成更为有效的构造性病害处理，营造更加安全、稳定的市政桥梁交通环境。

5 结语

本文是对市政桥梁构造性病害及防治的分析与研究。构造性病害与基础性病害有所不同，构造性病害所覆盖的面积相对更广，在复杂的建筑环境之中，如果与其他结构具有较强的关联性，则更难处理、控制，严重的甚至会产生大面积的建筑坍塌及内部构造断裂。所以，为了避免这一问题的发展，可以结合特殊的技术及处理模式进行防治。施工人员需要深入分析建筑过程中所呈现的结构性病害的整体特征及病害的范围，结合得出的结果，制订灵活的防治计划。但是需要注意的是，这一防治计划也并不是固定的，而是随着工程建设变化及病害的区域随时作出调整，以此来确保工程的顺利完工，提升市政桥梁日常应用的安全性和长久性。