鋼筋混凝土橋梁病害調查及維護研究

侯雪峰 甘肅省隴南公路管理局

鋼筋混凝土橋梁病害調查及維護研究

侯雪峰 甘肅省隴南公路管理局

任何一座橋梁，從交付運營時起，或多或少就帶有一定程度的病害，如不加以處理，病害將越來越嚴重，最終危及到橋梁的安全。對橋梁病害必須進行維修處理，但更重要的是從設計、施工中去預防橋梁病害的發生，降低后期的維修保養費用。因此建立健康、安全、穩定的檢測系統是很有必要的。

混凝土橋梁 病害成因 調查及維護

我國現代化建設的重要基礎設施之一就是橋梁，而橋梁除了遭受風吹日曬侵蝕破壞，而且還會在使用過程中受到磨損和沖擊，另外，橋梁在設計和施工之初也會留有一些缺陷，因此必然對道路橋梁的使用功能和行車服務質量造成不同程度的影響。在長期的使用與它外界各種影響的作用下，橋梁就會發生病害，而且要是不對橋梁結構上所出現的病害給予及時的加固與補救，那么結構上的這些原始缺陷加上結構的自然老化會使得結構上的損傷不斷累積，加速發展，進而結構的功能逐漸退化，最后造成橋梁變成危橋的后果，橋梁出現損毀、垮塌，這種實例已經數不勝數，給人民生命財產造成了極大損失，所以研究和解決這一類問題勢在必行。

一、混凝土橋梁病害類型

目前，公路橋梁以混凝土板橋、T梁橋和箱型梁橋為主，約占90%以上?；炷翗蛄旱某Ｒ姴『Ρ憩F為以材料退化引起的功能性損傷和外部作用引起的結構性損傷兩類，其損傷形態表現為混凝土白化、層析、保護層厚度缺陷、鋼筋銹蝕及混凝土開裂問題，結構橫向聯系破壞，形成單梁受力，橋梁附屬設施中橋面鋪裝、伸縮縫、支座破損等問題。常見的結構表層病害有麻面、空洞、磨損、剝落等情況。麻面是指在混凝土表面發生局部缺漿、粗糙、松散，但沒有出現鋼筋外露的情況，主要的產生原因是模板表面不光滑和濕潤程度不足，導致構件表面的水分吸收不均勻產生的。空洞是指在混凝土澆筑完成之后，形成較大的縫隙，導致局部未能完成澆筑。結構性裂縫又稱為荷載性裂縫。這類裂縫主要是由外部壓力造成的。其裂縫的密度、寬度、分布情況都和外部壓力有一定的關系。一般情況下，裂縫能夠充分說明橋梁整體結構存在的問題。非結構性裂縫一般是由于變形引起的。在橋梁內部的變形過程中，會因為受限制產生自應力，當自應力的強度超過混凝土的抗拉力極限時，就會產生裂縫，當裂縫出現之后，變形就立即得到釋放，相關的自應力也隨之消失。造成內部變形的主要原因有溫度的變化、混凝土的性能等多方面因素。

二、造成混凝土橋梁病害的原因

1.外部原因。隨著社會經濟的飛速發展，公路系統的交通量、載重量不斷攀升，超載現象更是層出不窮，對橋梁造成了負面影響：鋼筋混凝土受力構件變形加大、裂縫愈加明顯，甚至直接導致嚴重性破壞。由此可見，荷載作用是造成橋梁受力構件破壞的直接因素。水分、土質方面：橋梁所在區域的土質、含水量、含鹽量、水位季節性變化，都會造成鋼筋混凝土的腐蝕。環境、氣候方面：以沿海地區為例，其氣候呈現季節變化明顯、空氣濕度大等特點，由于溫度和濕度的適宜性，具備結晶、凍融腐蝕的條件。此外，受到風力、雨水、潮汐等因素影響，加快了沿海地區的混凝土橋梁侵蝕程度。

2.內部原因。就公路橋梁而言，其結構形式主要包括小跨徑鋼筋混凝土梁、板、樁柱式構造結構的主體構件，裂縫、毛細孔通道在主體構件部分較為常見；水泥混凝土主要由氫氧化鈣、水化鋁酸鈣構成，在外部因素影響下，其經由空隙與鹽堿成分發生化合作用，生成膨脹性、易溶性物質，進而引發橋梁腐蝕；在橋梁設計、施工過程中，防腐措施未能得到有效重視，也是產生橋梁病害的重要原因。此外，在實際檢測過程中，不乏橋臺邊角缺損、橋墩承臺開裂等現象。

三、混凝土橋梁病害維修方法與對策

1.梁端頭局部破損維修方法。拆除原有伸縮縫的填充材料，按新構造詳圖進行施工。將伸縮縫兩邊各寬約40cm范圍內的鋪裝層混凝土鑿除并用高壓水槍清洗干凈，按1.5kg/m2的用量涂刷2遍“優止水”。調整原預埋螺栓錨筋及露出的橋面鋼筋。伸縮縫做防水處理做法如下：用小扁鑿鑿除舊的填縫料，用鋼絲刷清理縫壁，并清理干凈縫內塵土，用水盾防水膠底漆涂刷縫壁。在縫的兩側路面上各撒1層石粉（或用石灰水涂刷），防止灌填接縫材料時污染路面；鑿挖或鉆成埋置螺栓用的錨筋孔，并預先埋好錨筋；錨筋孔的直徑應比錨筋大5mm，錨筋必須埋設牢固，在孔內灌注調和好的“立止水”，使其不易拔出。縫的下部可填25～30mm高的泡沫塑料嵌條，用水盾防水膠面漆灌縫，縫頂部須留有5mm膨脹空間。

2.翼板下混凝土表層疏松維修。T形梁間接縫處的裂縫應采取防治結合的原則進行治理，根據橋面鋪裝層破損情況選擇修復方法。全面清理T形梁接縫處的鋪裝層，清洗干凈按如下做法修鋪。T形梁間的縫隙用“立止水”封堵；在縫隙上涂刷2道寬度為20cm柔性“優止水”，并加設增強纖維網，涂層總厚度應不小于1.6mm；在其他結構層表面按1.5kg/m2的量分2遍涂刷“優止水”并養護24h；在“優止水”涂層表面按0.25L/m2的量涂刷水盾底漆；按每升1m2的量分2道涂刷水盾面漆，然后用細砂作保護層，進行橋面鋪裝。如果是局部修復，則將T形梁伸縮縫隙處破損的混凝土徹底鑿除，露出混凝土新鮮表面。鋼筋銹蝕處用鋼刷除銹劑除銹后涂刷2道FP阻銹劑。在新鮮的混凝土表面用UP2000進行修補。邊梁外側及梁體破損的修補方法：解決排水以疏通為主，使橋面排水通暢，采取相應的構造修補措施。

四、結語

綜上所述，橋梁維護是一項系統工程，首先要進行系統的病害調查，弄清混凝土病害的真正狀況，在對病害產生的原因進行正確診斷分析的基礎上，配合科學合理的設計和維修材料的選擇及正確使用，嚴格按照施工程序控制施工質量，可大大延長維修周期，提高混凝土的耐久性，延長橋梁的使用壽命。同時，在施工設計過程中，應根據實際情況來確定采用哪種防腐措施，并且也要遵循降本增效的原則，在選擇防腐措施的過程中應有針對性，最終采用科學的防腐策略，進而提高橋梁使用效率。

[1]陳光花.論道路橋梁結構病害與加固[J].黑龍江科技信息，2015.

[2]張云清.城市混凝土橋梁鹽凍病害調查與研究[J].建筑材料學報，2016.