橋梁常見病害對橋梁承載力的影響

【摘要】介紹了公路危舊橋梁常見的病害和缺陷對橋梁構件及其對整個橋梁承載能力的影響評估。

【關鍵詞】公路橋梁；常見病害；承載力影響評估

1、引言

隨著我國公路建設的突飛猛進，現有路網中有相當一部分橋梁隨著時間已出現不同程度的老化、缺陷和損傷，這已成為擺在各地公路管養部門面前的一個現實問題，解決這一技術問題必須通過專業部門對橋梁技術狀況及缺陷和損傷進行全面細致和深入的現場檢查，查明缺陷和潛在缺陷及損傷的性質、部位、嚴重程度及發展趨勢，弄清出現缺陷和損傷的主要原因以便能分析和評價既存缺陷和損傷對橋梁質量和使用承載能力的影響，并為橋梁維修和加固提供可靠的技術數據和依據。

2、橋梁結構常見病害

公路橋梁往往由于各種原因以及外界環境影響等因素而出現結構不同程度的不利于橋梁正常使用的現象，其常見缺陷和病害主要有：表觀病害如蜂窩、麻面、空洞、露筋、剝落、游離石灰、縫隙夾層等和內部缺陷。

3、結構病害對承載能力的影響

結構病害對承載能力的影響可分為對混凝土的影響及鋼筋的影響兩部分。某些病害可能對混凝土產生較大了影響而使混凝土強度降低，而另一些病害可能誘發鋼筋產生銹蝕而使鋼筋強度降低，通常它們之間是相互滲透、相互作用的，即大多病害對混凝土產生影響的同時也促進鋼筋銹蝕的產生。

3.1混凝土強度偏低對結構承載力的影響

混凝土強度偏低對橋梁結構的影響在于：降低結構或構件的強度，從而影響橋梁結構的承載能力，降低構件的抗裂性能，加劇裂縫的產生和發展，降低構件的剛度，增大橋跨結構的撓度和其它變形，此外，混凝土強度偏低，是混凝土內部組織方面的原因造成的，通常還伴隨著橋梁結構的抗裂性、抗滲性、耐磨性、耐久性等性能的降低。

由于結構所處地位與受力情況的不同，強度偏低所產生的具體影響也不一樣。構件受拉時：素混凝土受拉構件承載力與混凝土強度幾乎成正比，但素混凝土構件受拉，為設計規范所不允許，一般在橋梁結構中極為罕見，鋼筋混凝土受拉構件，設計應考慮鋼筋承受全部拉力，此時承載力受混凝土強度影響很小；構件受壓時：受壓構件設計一般由混凝土承受全部或大部分壓力，它與混凝土強度成正比；構件受彎時：鋼筋混凝土受彎構件的正截面強度與混凝土強度有關，但影響幅度不大，如含筋率正常（0.2～1.0%）的構件，混凝土標號由20號降低為10號時。正截面強度僅減少0.3～3%。斜截面強度受混凝土強度影響較大。

對于成型構件混凝土強度的測定可以根據混凝土的特性利用超聲回彈綜合法進行測定。

3.2鋼筋銹蝕對結構產生的影響：

混凝土結構物中鋼筋的銹蝕可引起體積膨脹（約為原體積的2～4倍），從而使混凝土產生剝離、開裂、破壞了混凝土的受力性能，鋼筋表面的銹蝕物降低了鋼筋與混凝土之間的結合力在受力狀態下可產生滑移，改變結構受力狀態，降低了材料的耐久性能，影響橋梁的使用壽命；削弱鋼筋的受力斷面，特別是高強鋼絲的表面積大而斷面積小，銹蝕對受力的危害甚大，銹層及其引起的混凝土裂縫（主要是沿鋼筋縱向的裂縫），削弱了鋼筋（抗拉、抗剪）和混凝土（抗壓）的共同作用。

混凝土內部的鋼筋銹蝕可以用半電池電位法結合混凝土的電阻率進行測定。

4、對橋梁承載能力的評估

根據對橋梁病害與缺陷的調查，可分為表征橋梁材料缺陷程度的“結構各部分材料狀況檢查（MCR）”和表征橋梁結構使用性能缺陷的“結構各部分性能狀況檢查（PCR）”，同時根據橋梁各部分構件對整個橋梁的承載能力和使用性能的影響大小，分為主要部分、次要部分和附屬部分，將檢查結果以缺陷的嚴重程度分為6個數量級進行評價。

根據病害和缺陷的調查評定，可以判定橋梁的質量是否適應現有的交通運輸狀況，粗略評估橋梁的承載能力，可為橋梁管養部門有針對性的養護維修提供依據，但對于重要的、特型的、需準確評定承載力的橋梁還應在此檢查的基礎上進行靜、動力荷載試驗來對其現有承載能力進行準確評定。

參考文獻：

[1]橋梁維修與加固.人民交通出版社，1997.

[2]橋梁技術改造.人民交通出版社，1991.

作者簡介：

張慧清，棗莊市市政園林管理局。