公路桥梁病害成因及养护对策分析

艾诚

（江西省交通投资集团有限责任公司南昌西管理中心，江西 南昌 330000）

0 引言

公路桥梁在养护维修的过程当中，要将桥梁的病害问题及原因寻找出来，采取有效的养护措施治理和防控，才能够确保公路桥梁的运行稳定性。根据当前现状分析可以了解到，影响公路桥梁病害的因素有很多种，不仅包含了自然因素还包含了施工因素，因此要结合实际探寻出更为科学有效的养护措施和养护管理体系制度，切实做好公路桥梁养护工作。

1 公路桥梁养护管理的意义

公路桥梁工程在使用过程中会出现不同程度的破损，其原因来自多方面，如建造缺陷、载荷冲击、自然侵蚀和自然灾害等。管理部门及时组织修复工作能够保证公路桥梁的安全性和可靠性，可见开展公路桥梁养护管理十分重要。公路桥梁养护管理的重要意义主要体现在以下四个方面：

第一，公路桥梁是交通运输的重要组成部分，其安全性和可靠性至关重要，养护管理工作能及时发现和修复桥梁的缺陷和病害，确保桥梁的结构稳定性和使用寿命，从而保证交通运输的畅通和安全[1]。

第二，公路桥梁养护管理有助于延长桥梁的使用寿命。通过定期的检测、维护和保养，可以防止桥梁受到自然环境因素、车辆荷载和其他外界因素的损害，减少桥梁的病害发生和进一步损坏，延缓桥梁的老化进程，提高其使用寿命和经济效益。

第三，公路桥梁养护管理对于节约资源和减少成本也具有重要意义。通过及时维护和保养，可以避免桥梁发生严重病害，减少桥梁的大规模修复和更换，能够节约维修和建设成本，同时也能降低通运输中的能耗和环境影响。

第四，公路桥梁养护管理对于提升道路网络的整体质量和可持续发展具有重要作用。科学的养护管理能够保持桥梁的良好状态，提高道路网络的安全性、便捷性和通行效率，提升整个交通系统的运行质量和效果，为民众的出行和经济发展提供可靠的基础设施支撑。

2 公路桥梁病害常见类型及成因

2.1 裂缝

钢筋混凝土桥梁裂缝按产生原因分为两类，一类是结构裂缝；另一类是非结构裂缝。结构裂缝形成的主要原因包括：设计应力超限，配筋不合理，预应力筋锚固不合理，基础沉降及意外事故等。非结构裂缝形成的主要原因包括：由于混凝土收缩、支架变形和热量变化（早期水化热、温度变化、冰冻、融化）和化学作用（钢筋腐蚀胀裂、碱性骨料反应胀裂）等[2]。

2.2 环境因素引起的损伤

桥梁结构长期暴露于自然条件下，受到环境温度和湿度的影响以及大气的侵蚀，容易出现下列损伤：

一是混凝土碳化与钢筋腐蚀。在钢筋混凝土桥梁结构中这两种病害现象比较常见，若不及时修复，这类病害会越来越严重，桥梁结构会沿钢筋方向产生更多裂缝，从而影响结构的整体安全性和耐久性。

二是氯离子侵蚀和碱集料反应。氯离子侵蚀是指氯化物渗透到混凝土内部并与钢筋发生化学反应，导致钢筋锈蚀和混凝土破坏。碱集料反应是指混凝土中的碱性物质与某些含有反应性成分的集料发生反应，导致混凝土膨胀和开裂。这两种因素会导致混凝土结构出现开裂、剥落和强度降低等病害，若不及时处理会影响结构的使用寿命和安全性。

三是冻融病害及渗水作用。在湿润条件下，混凝土中的孔隙水由于温度的变化而发生凝固膨胀，溶解后产生松弛，如此反复产生疲劳应力，使混凝土由外向内逐渐剥蚀。

2.3 支座和伸缩缝病害

支座是桥梁结构的重要组成部分，其质量直接影响桥梁的承载力和安全性。支座病害主要包括支座脱落、钢筋外露、支座老化、固定支座螺母松动、支座结构受力不均匀等，原因如下：

一是温差和动荷载引起梁体伸缩变形，由于伸缩量不均匀，导致整个支座移动，从而使位移超限；二是支座本身质量有问题；三是施工质量不达标，如结合部位不平，支座下钢板缺失或厚度不足等；四是承载力过大，超过支座的设计承载力，使支座发生变形甚至断裂。

伸缩缝设于梁体末端，属于结构薄弱部位。反复受到汽车荷载的作用，伸缩缝易受到损伤，工作性能也会受到一定的影响。桥梁伸缩缝装置损坏的主要表现有伸缩缝变形、锚固构件损坏、接头四周填料剥落、凹凸不平、锚固混凝土局部破损、出现麻面与锚固钢筋暴露等[3]。

2.4 桥墩和桥台损坏

桥墩和桥台是公路桥梁的重要支撑结构，承担着将桥梁荷载传递到地基的重要功能。然而，由于长期受到各种外力的作用，桥墩和桥台会发生损坏和病害，对桥梁的稳定性和安全性造成潜在威胁。

一是裂缝。裂缝一般是因材料收缩、膨胀、变形或受外部荷载影响产生的。裂缝会降低桥墩和桥台的结构强度，甚至引发进一步的损坏和不稳定问题。

二是腐蚀。桥墩和桥台常常处于潮湿的环境中，长期受到水流和湿度的影响，会引起金属部件的腐蚀，会导致金属结构损坏，从而影响桥梁的承载能力和稳定性。此外，车辆的振动和水流的冲刷都会对桥墩和桥台产生力学作用，长期的振动和冲刷会导致结构疲劳和损伤，甚至引起倾斜和变形。

3 公路桥梁病害治理养护对策

3.1 裂缝治理养护对策

对于结构裂缝，养护对策包括加强设计的合理性、施工质量控制，确保应力不超限、配筋合理、预应力筋锚固状态良好，同时要采取基础控制沉降和意外事故预防措施。此外，应定期检测和监测结构裂缝的变化情况，及时采取修复措施，保证桥梁结构的安全性可靠性。

对于非结构裂缝，养护对策应注重混凝土的收缩控制和热量变化的影响。在养护阶段，应采取措施减少混凝土的收缩，如适当调整配比、增加混凝土的含水量、使用缓凝剂等。此外，应注意控制桥梁的温度变化，避免过大的温度差对混凝土的影响。

针对钢筋腐蚀胀裂和碱性骨料反应胀裂等化学作用，应定期进行防腐处理和检测，确保钢筋和骨料的质量，以避免产生裂缝。

3.2 环境因素引起损伤养护对策

针对桥梁结构长期暴露于自然条件下导致的混凝土碳化、钢筋腐蚀、氯离子侵蚀、碱集料反应、冻融病害和渗水作用等损害问题，需要采取相应的养护对策。

一是针对混凝土碳化和钢筋腐蚀，可采取增加混凝土覆盖层厚度、采取防腐涂料或防腐剂等措施，以减缓钢筋腐蚀的速度。二是对于氯离子侵蚀和碱集料反应，可以选择具有抗氯离子渗透和碱-骨料反应抑制作用的混凝土材料，并加强定期检测和维护。三是对于冻融病害和渗水作用，应采用防水涂料、加强混凝土密实度、修复裂缝和加装防水层等方法养护，以减少水分进入混凝土内部，防止冻融循环引起的损害。

3.3 支座和伸缩缝病害养护对策

针对支座病害，可采取定期检查和维护措施，确保支座的正常运行和承载能力。严格按照要求检查支座的伸缩变形情况，确保伸缩量均匀，避免位移超限。对支座进行质量检测，确保其合格；修复施工缺陷，如结合部位不平、钢板缺失或厚度不足等问题，确保支座的承载力与承受压力相匹配，避免发生严重变形或断裂。

对于伸缩缝的病害，可采取定期检查和维护措施，以保证其正常工作性能。对于伸缩缝的变形、锚固构件损坏、填料剥落、凹凸不平、锚固混凝土破损及麻面和锚固钢筋暴露等问题，应及时进行修复和更换，以保持伸缩缝的完整性和良好的工作性能。伸缩缝更换处理如图1 所示。

图1 伸缩缝更换处理

3.4 桥墩和桥台损坏养护对策

针对裂缝问题，应进行定期的巡检和监测，及时发现和修复裂缝。对于材料收缩、膨胀、变形等原因引起的裂缝，可以采用填缝、修补等方法进行修复，保证桥墩和桥台的结构强度和稳定性。此外，需要对外部荷载进行合理控制，避免过大的荷载对桥梁造成不利影响。

针对腐蚀问题，应定期进行防腐维护工作。可采用防腐涂层、防水涂层等措施，保护金属部件，使其免受水流和湿度的侵蚀。定期检查和维护涂层的完整性，及时修复破损的涂层，以防止腐蚀的发生和扩散。同时，应加强排水系统的设计和维护，确保桥梁周围的排水畅通，减少水流对金属结构的腐蚀影响[4]。

对于桥墩和桥台的振动和冲刷问题，可以通过增加支撑和加固装置，提高结构的抗震性和抗冲击能力，减少振动和冲刷对桥梁的影响。定期检查和维护振动和冲刷引起的损伤，修复裂缝和疲劳损伤，确保桥墩和桥台的稳定性和安全性。

4 公路桥梁病害养护建议

江西省农村公路危桥数量大，改造任务十分艰巨，必须采取切实措施，加快推进改造工作，确保农村公路桥梁安全运行。

4.1 培养专业的养护队伍

公路桥梁的维护工作需要依靠一支负责、专业、严谨的路政管理队伍，路政人员积极配合和协作，才能有效地进行桥梁维护工作。为了确保公路桥梁的可靠运行和安全性，需要采取一系列措施来培养和提升路政管理队伍的能力和素质。

一是要加强对路政管理人员的专业化培训。通过组织各类培训课程和研讨会，提升路政管理人员的专业知识和技能，使其能够熟悉桥梁维护的工作流程和操作规范。二是要关注新技术、新材料的应用，培养路政管理人员的创新意识和解决问题的能力，以应对不断变化的桥梁维护需求。三是要制订公路桥梁路政管理手册，并严格执行相关制度。通过编制详尽的管理手册，明确桥梁维护的工作标准、程序和要求，确保工作的规范性和一致性。四是要建立健全的监督机制，加强对路政管理人员的考核和评估，确保工作质量和效率[5]。

4.2 建立专业的公路桥梁养护管理系统

建立一套专门的养护管理体系十分必要。可基于信息技术，将桥梁的基本信息、使用情况、维修保养记录等输入到统一的管理系统中。管理人员可以随时查阅桥梁的历史记录、检测数据、维修记录等，从而全面了解桥梁的状况和历史演变。同时，系统的统计分析功能使得桥梁数据可以被全面统计和分析，快速生成报表和图表，方便管理人员进行评估和决策，进而制订相应的养护管理方案，从而提升养护管理水平，保证养护质量。

4.3 推进“路长制”“桥长制”，加强公路桥梁日常养护

日常养护是保证公路桥梁长期稳定运行的重要保障。为了确保养护工作的有效性，需要加强一系列日常养护措施。

一是定期清理排水设施的杂物，特别是易堵塞排水孔，以降低事故发生率。二是及时修补桥面铺装层的裂缝和坑槽，彻底解决病害桥面，保持桥面的平整度和密实度。三是伸缩缝的清理和维护也非常重要。及时清理伸缩缝中的杂物，替换老化的橡胶填充物，以确保伸缩缝能够正常使用。

为确保上述措施有效落实，需要制订详细的养护工作流程，并选定一名具备工作能力和负责精神的人员担任“路长”或“桥长”，带领养护人员开展日常养护工作，并承担起相应的责任。通过加强日常维护，使公路桥梁在更加安全的环境中运行，为道路交通安全提供可靠保障。

4.4 加强桥梁预防性养护监测，做好桥况鉴定工作

定期对公路桥梁进行预防性监测十分必要。桥梁检测设备的快速发展，为精准评估桥梁的技术状况提供了有利条件，因此必须定期使用专业的检测设备对公路桥梁进行监测、检测、分析和维修工作。桥梁检测是获取桥梁数据和建立桥梁数据库的手段，通过对桥梁进行定期监测检查，有助于及时了解桥梁各个部分的受损程度，评定和鉴定桥梁质量状况，为后续养护工作的开展打下坚实的基础。

5 结语

公路桥梁病害的成因是多方面的，因此需要根据病害类型与成因采取针对性的养护措施，以有效延长公路桥梁的使用寿命，提高其安全性和可靠性，从而保障交通安全与顺畅。此外，需要树立更为科学的养护理念，积极引进新技术、新方法，对桥梁病害进行更为有效的处理，以提升桥梁的安全性及稳定性，为民众提供更为安全、可靠的交通环境。