鋼筋混凝土橋梁常見病害與防治措施深析

劉 鵬 遠

(山西平榆高速公路有限責任公司，山西 太原 030000)

1 概述

近年來，我國的公路交通運輸事業得到了快速的發展，交通量不斷增長，車輛大型化發展迅速，這些都加速了公路交通設施的破壞。而鋼筋混凝土橋梁作為我國公路的重要組成部分，在運營使用過程中也受到了很大的破壞，產生了很多病害。另外，在鋼筋混凝土橋梁設計中，沒有對交通量增長進行準確預測，設計標準低，不能適應我國交通量的迅速增長。另外，在施工過程中沒有進行有效的質量控制，在運營使用中養護力度不夠，這些都是造成橋梁出現早期破壞，縮短橋梁使用壽命的主要原因。

我國早期修建的鋼筋混凝土橋梁普遍存在橋梁設計標準低、通行能力差、承載能力不足等問題，必須進行完整的檢測，查明橋梁現有病害及成因，制定維修和加固方案。在鋼筋混凝土橋梁運營使用過程中，對橋梁重要部位進行定期檢查，并制定橋梁加固和維修的養護方案，保證橋梁安全使用。我國很多橋梁在沒有達到設計年限就出現嚴重破壞，最后提前進行大修甚至重建，造成了很大的經濟損失。因此，對橋梁病害進行日常檢查，制定可行的防治措施，是保證橋梁安全通行，提高橋梁使用壽命的正確途徑。

2 鋼筋混凝土橋梁常見病害及其成因

2.1 混凝土質量問題

2.1.1混凝土開裂

混凝土開裂是鋼筋混凝土橋梁最常見的一種病害，且開裂程度不同，開裂的形式類型較多，應通過對橋梁的檢測評估對裂縫進行分析。不同類型的裂縫，對橋梁的破壞不同，對橋梁結構耐久性和安全性的影響也不同。鋼筋混凝土橋梁的裂縫主要有以下幾種形式：

1)荷載裂縫。

鋼筋混凝土橋梁在靜荷載和動荷載的作用下，其結構出現的開裂為荷載裂縫。直接應力裂縫是在外界荷載作用下直接產生的開裂，而次應力裂縫是在外界荷載的間接作用下產生的裂縫，荷載裂縫主要表現為這兩種形式的開裂。

2)收縮裂縫。

收縮裂縫是在鋼筋混凝土橋梁施工過程中，由于混凝土的體積收縮產生的開裂。水泥品種、水泥標號和用量、外加劑和養護方法等都會引起收縮裂縫。

3)基礎不均勻沉降引起的裂縫。

由于鋼筋混凝土橋梁的基礎出現不均勻沉降和橫向位移，在混凝土結構中產生附加應力，使混凝土結構出現開裂。通常，對地基的勘查設計不足、結構荷載和地基地質差異大、地基凍脹、橋梁基礎位于滑坡體上等等原因，導致基礎出現橫向位移和不均勻沉降。

4)溫縮裂縫。

混凝土在溫度變化后，在熱脹冷縮的作用下會使體積發生變化，并在混凝土結構內部產生溫縮應力，導致產生溫縮裂縫。溫縮裂縫隨溫度的變化而改變，主要是由于年溫差大、溫度驟然降低、冬季施工不當等引起的。

5)施工中的不當操作引起的裂縫。

在施工過程中，由于施工工藝不合理、施工質量差等原因導致混凝土開裂。在混凝土澆筑、拼裝、拆模、運輸時沒有進行有效的質量控制，對混凝土施工操作不當導致混凝土開裂。

2.1.2混凝土表面缺陷

在鋼筋混凝土基本構件上，由于橋梁施工環境、施工質量和結構形式不同，會在構件表面產生很多缺陷，主要有蜂窩、麻面、露筋、表面裂縫等病害。隨著橋梁使用年限的增加，橋梁的表面缺陷會不斷惡化，導致混凝土剝落、鋼筋銹蝕，對橋梁造成嚴重破壞。每一個混凝土表面缺陷都是由于不同的原因造成的，必須找出缺陷產生的根源，有針對性的進行防治。

2.2 鋼筋銹蝕

鋼筋是橋梁的骨架結構，由于混凝土表面開裂滲水或鋼筋保護層太薄或露筋等原因，都會導致混凝土內部的鋼筋銹蝕。大多數結構都是由于混凝土表面開裂滲水導致的，橋梁防撞墻等附屬結構的鋼筋容易出現第二種情況的銹蝕。鋼筋銹蝕，會使橋梁結構表面的混凝土開裂甚至成塊脫落，導致鋼筋銹蝕進一步惡化。因此，鋼筋銹蝕對鋼筋混凝土橋梁的破壞極大，且呈現不斷惡化的趨勢。

2.3 橋面系損壞

橋面鋪裝結構直接承受車輛荷載和自然條件的侵蝕，容易使橋面出現各種損壞。橋面鋪裝層直接承受來自車輛的荷載作用，容易使瀝青面層出現各種破損。另外，由于環境溫度和氣候條件造成的水破壞、溫縮開裂等破壞，也是導致橋面損壞的主要原因。同時，由于施工中對橋面鋪裝層的厚度控制不足，導致局部過薄區域首先出現破壞。另外，橋面鋪裝層清理不干凈，導致瀝青面層與鋼筋混凝土鋪裝層結合不良；防水層施工不合格等都是造成橋面系損壞的誘因。

2.4 橋頭跳車

在鋼筋混凝土橋梁投入使用一段時間后，橋頭跳車是一項比較常見的病害。橋臺跳車會直接影響行車舒適性，增加車輛故障率，也是誘發其他橋梁病害的主要原因。橋頭跳車的主要原因是由于橋臺與路基相接處出現了不均勻沉降造成的。填土的穩定需要一定時間方可穩定，而橋臺在完成施工后其沉降就已經穩定了，這就導致出現了不均勻沉降。

3 鋼筋混凝土橋梁病害防治措施

3.1 混凝土裂縫的處治方法

1)表面處理法。對于混凝土表面出現細而淺的裂縫，可采用表面涂抹的方式進行維修。而對于局部出現大面積滲漏水的部位，可采用表面貼補法進行維修。表面處理法應根據鋼筋混凝土橋梁出現開裂的種類，選取處治方法。

2)填充法。填充法是使用修補材料對較寬的裂縫(寬度在0.3 mm以上)進行修補，其施工工藝簡單，施工成本低。對于寬度小于0.3 mm，比較淺的裂縫，可先將其修鑿成V型槽，然后作填充處理。

3)封縫處理。對混凝土表面的裂縫進行封縫處理前，必須先對裂縫表面進行清理，使用0.2 MPa的壓縮空氣吹凈空隙內的灰塵和浮碴等雜物，使用工業丙酮將裂縫刷洗干凈。然后采用灌漿材料進行灌漿封縫，最后封閉灌漿孔。

3.2 橋面鋪裝損壞的治理措施

在梁體安裝施工時，對梁體的拱度進行準確控制，并在橋面鋪裝施工前，對橋面標高進行復核，以保證橋面鋪裝層的厚度均勻。嚴格控制鋼筋保護層厚度，防止鋼筋銹蝕，并做好泄水管、伸縮縫、施工縫等小型構件的質量控制。

3.3 橋梁的加固維修

橋梁加固維修是在對橋梁病害進行檢查統計的前提下，制定橋梁加固維修方案，進行加固維修以恢復橋梁的使用性能。

1)對橋梁進行日常養護和維修。主要包括修補裂縫、涂刷保護涂料和附屬構件的維修與更換。2)對橋梁主體結構進行補強與加固，可采用粘貼鋼板等方式進行補強和加固，以改善橋梁的受力狀態。3)為了提高橋梁的地基承載力和穩定性，采取措施對橋梁墩臺及基礎進行維修與加固，如采用擴大墩臺基礎、旋噴注漿加固基礎等。

4 結語

鋼筋混凝土橋梁在運營使用過程中，受到車輛荷載和自然條件的破壞，會出現很多病害，在日常檢查中應做好記錄并采取措施進行及時維修。為了延長鋼筋混凝土橋梁使用壽命，必須對其病害進行定期檢查，并制定維修和加固方案，及時進行修補，以恢復橋梁的使用性能。文章從鋼筋混凝土橋梁常見病害的成因進行分析，提出了病害的防治措施，為橋梁日常維修與加固提供了一些參考經驗。

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