橋梁常規病害及成因分析

摘要：隨著我國交通事業的蓬勃發展，橋梁有其至關重要的作用，然而由于運營時間長、材料老化、施工質量差、養護不當、長期超載荷使用以及其它不可抗力因素導致橋梁事故頻頻出現，因此，橋梁養護越來越受到世界各界的關注。本文從病害對橋梁結構產生的影響來介紹混凝土橋梁的幾類常規病害，并且對橋梁一些常規病害產生的原因進行了分析，為橋梁的養護提供一定的參考。

關鍵詞：橋梁；病害；成因；養護

一、橋梁存在的一些常規病害

橋梁常規病害從其對結構產生的影響可以分為三類：影響橋梁使用性能的病害、影響承載力的病害以及影響耐久性的病害。

1. 影響使用性能的病害

橋梁影響使用性能的病害主要表現在橋面系構件的病害，包括：

（1）橋面鋪裝層破損、開裂、坑槽、擁抱等，橋面線型不順暢，橋頭連接處不平整導致橋頭跳車現象，橋下凈空不足導致水流、車流或船舶無法正常順利地流通；

（2）護欄、人行道存在隱患，如破損、開裂、松脫、缺失等；

（3）橋面積水、灌木擋道，伸縮縫功能散失，橋梁振動響應過大等。

2. 影響承載力的病害

影響橋梁承載力的病害主要表現在橋梁上部主要承重結構、上部一般承重結構以及下部結構存在的各種缺陷或隱患。

（1）上部主要承重結構存在缺陷或隱患：包括箱梁、T梁（縱梁）、空心板、拱肋、拱圈、系桿、吊桿等主要承重構件（構造）存在的嚴重破損、開裂等現象，導致橋梁承載能力明顯下降，結構存在一定的潛在危險；

（2）上部一般承重結構存在的病害：包括橫系梁、橫隔梁、橫隔板、腹拱圈、立柱等一般承重構件存在的各種破損、開裂現象，導致結構傳力途徑或傳力機理發生變化、橋梁結構整體性受到嚴重影響；

（3）下部結構墩臺、護坡等結構存在的病害：包括橋墩、橋臺開裂，橋臺基礎沖刷淘空，墩臺沉降，尤應注意可能導致結構成為機構的未完全彰顯性病害。

3. 影響耐久性的病害

（1）混凝土結構表面缺陷：包括混凝土剝落、露筋、蜂窩、麻面、表面風化、腐蝕等；

（2）保護層厚度不足、鋼筋銹蝕膨脹、混凝土堿骨料反應、梁體滲水、箱梁內部積水等。

二、橋梁常規病害成因分析

橋梁病害形成的原因諸多，主要包括：橋梁設計荷載等級低而交通流量過大引起的超載荷使用；橋梁運營時間較長、橋梁老導致材料性能退化；施工質量較差，混凝土標號低；相關單位養護不當；水、空氣中腐蝕介質多對橋梁結構造成的影響等。典型的病害成因分析如下：

1. 裂縫成因分析。通常橋梁結構裂縫從受力角度可分為結構性裂縫和非結構性裂縫。結構性裂縫（即受力裂縫）是由荷載及其它外力影響產生的裂縫，根據結構各部位受力形式不同而不同，如T梁跨中區域由于正應力過大產生的彎曲裂縫（如圖1所示），箱梁四分一跨區域由于主拉應力過大產生的彎剪裂縫，構件局部主壓應力過大產生的劈裂裂縫（此種裂縫多出現于預應力鋼筋錨固位置），以及曲線梁中存在的扭轉裂縫。非受力裂縫主要有溫度變化引起的裂縫和混凝土收縮產生的裂縫（如圖2所示），溫度裂縫的產生與結構體系、支撐和約束方式不當有關；混凝土收縮裂縫基本上呈現為形態一致的特點，在混凝土收縮種類中，塑性收縮和縮水收縮是發生混凝土體積變形的主要原因，另外還有自生收縮和炭化收縮，混凝土收縮裂縫的產生與結構體系、施工工序、澆注養護方式、混凝土配合比等因素相關。

圖1T梁跨中附近彎曲裂縫圖2箱梁翼板溫度收縮裂縫

2. 鋼筋銹蝕成因分析。鋼筋銹蝕對橋梁結構的耐久性危害較大，可能誘發混凝土剝落，有效截面面積減小，從而導致橋梁的承載能力下降，其成因主要有（1）混凝土保護層厚度以及混凝土密實度偏低，使外界介質進入與鋼筋發生作用；（2）橋梁結構存在裂縫導致鋼筋外露而發生銹蝕；（3）外界環境如水、氯離子的影響。

3. 橋面鋪裝層破損、開裂成因分析。橋面鋪裝層破損、開裂直接影響了車輛通行的舒適度，其成因較多，主要包括：橋齡較長、材料老化，橋梁長期超載荷使用、鋪裝層質量較差及養護不當，上部結構整體性差導致橋梁振動響應大，鋪裝層開裂等。

三、結束語

橋梁作為交通運營建設中重要的一個組成部分，從竣工驗收并運營使用起，由于一些客觀和非客觀的原因，必然會產生各種影響其使用性和耐久性的病害及缺陷，這些病害積累或者發展到一定程度，會危害橋梁的安全，為保證橋梁結構的安全性與耐久性，建議加強對該橋的日常維護及保養，并應根據有關規范要求，每年至少進行一次定期檢測，以便及時排查橋梁存在的各種安全隱患，一旦發現問題，及時分析并解決，保證橋梁的安全運營，延長橋梁的使用壽命。

參考文獻：

[1] 劉山洪，劉毅. 橋梁病害種類及處理方法[J].重慶交通大學學報（自然科學版），2008，27（z1）.

[2] 肖玉輝，沈立宏.混凝土橋梁病害成因分析及對策研究[J].中外公路，2004（1）.

[3] 李鵬.淺談橋梁檢查與橋梁結構檢測[J].科技資訊，2011，22.