市政橋梁工程常見質量問題及防范措施探析

柴 斌

(北京市市政專業設計院股份公司山西分公司,山西 太原 030006)

1 概述

改革開放40年來，隨著我國經濟建設的大力發展，人口城市化的逐步推進，城市人口增多，汽車擁有量也達到了新的高度，城市交通壓力隨之增大，與此同時也對市政道路橋梁建設提出了更高的要求。尤其是早晚高峰造成的長時間大面積的堵車，部分橋梁路段更是擁堵的關鍵節點，長期以往對市政橋梁的工程質量和使用壽命提出嚴峻挑戰。面對這樣的現狀，我們應認真分析市政橋梁工程的質量問題，找到常見的病害并究其原因，對癥下藥，做到防微杜漸，才能更好的保證橋梁工程質量，從而保障城市的發展，推動城市的進步。本文結合目前我國市政橋梁工程的現狀，淺析了市政橋梁工程的常見病害，并從多個角度提出了一些防范措施。

2 市政橋梁工程常見質量問題及原因分析

2.1 橋面鋪裝開裂

橋面常見裂縫有干縮裂縫、縱向裂縫、網狀裂縫和龜狀裂縫幾種形態。造成裂縫產生原因有很多，例如：設計理論的缺陷或假設與實際狀態相差太大，未按設計規定、施工規范的要求施工，施工程序和方法不當，自然因素影響等等，這些因素都會造成橋梁的鋪裝質量達不到相關要求。

2.2 梁體混凝土裂縫

梁體裂縫可大致分為結構性裂縫和非結構性裂縫兩大類型，其中結構性裂縫可分為設計性結構裂縫及施工性結構裂縫。非結構性裂縫可分為塑性裂縫、溫差裂縫、長期干縮裂縫、龜裂縫及其他侵害性裂縫。

1)設計結構性裂縫是指設計時采用的結構形式在荷載作用下必然會出現的裂縫，這種裂縫是允許存在的，但裂縫的寬度應小于0.2 mm或設計文件規定的限值，否則將會影響結構安全；施工結構性裂縫是指由于施工原因造成的結構性裂縫，如現澆箱梁支架拆除過程中產生的裂縫等。

2)塑性裂縫是指混凝土在可塑狀態下出現的裂縫，包括沉降裂縫和收縮裂縫。沉降裂縫產生的原因主要包括兩個，一是由于支架及基礎的不均勻沉降造成上部結構混凝土產生裂縫，二是混凝土骨料下沉過程中受到鋼筋、模板對拉螺栓的約束時產生的裂縫。

3)溫差裂縫是由于混凝土內部溫度與表面溫度的差異及混凝土表面溫度與環境溫度的差異導致混凝土收縮不均而產生的裂縫。

4)長期干縮裂縫是指混凝土長時間暴露在空氣中，由于各種原因的水分喪失，造成混凝土體積縮小，當受到約束時，這種變化將會造成裂縫，而且這種變化會持續很長時間。

2.3 橋頭跳車

就城市道路路況而言，主要是柔性道路與剛性結構物之間的連接處發生不均勻沉降，產生錯臺所致。橋梁與路基、路面的組成材料、剛度、強度、脹縮性等存在差異，且橋頭連接處受力時易形成集中應力，在車輛荷載、結構自重、自然因素作用下，橋梁與道路同時發生沉降，但兩者的沉降量有很大差異，道路的沉降量遠大于橋梁的沉降量，形成錯臺，導致行車時發生橋頭跳車。

2.4 鋼筋銹蝕

橋梁梁體鋼筋銹蝕將很大程度的影響橋梁使用壽命，然而鋼筋銹蝕又是一個非常共性的問題。鋼筋銹蝕的機理和原因有很多，其中最主要的是由于混凝土保護層厚度不夠、澆筑過程中振搗不夠密實以及混凝土的抗滲性能不足等，導致鋼筋與空氣中的水分和腐蝕性氣體等接觸，從而發生化學反應，造成了鋼筋的銹蝕。

2.5 伸縮縫病害

伸縮縫是橋梁的一個重要部件，同樣也會影響橋梁的結構安全和使用壽命。伸縮縫常見的病害包括：伸縮縫過窄、兩側高差過大、伸縮縫橡膠條損壞、錨固區破損、縫內漏水以及伸縮縫堵塞等。

1)伸縮縫過窄，一般是由于設計階段對橋梁伸縮量考慮不足，導致伸縮縫選型不當，使得橋梁在使用過程中出現擠死的情況，進而造成橋面出現破壞。

2)伸縮縫兩側高差過大主要是由于橋臺沉陷、安裝誤差、支座墊石碎裂等導致，伸縮縫由于橋頭跳車現象產生的沖擊荷載而受到損壞，從而影響伸縮縫的正常使用。

3)伸縮縫橡膠條損壞主要是由于安裝伸縮縫的鉚釘松動、橡膠板變形、斷裂等引起。

4)錨固區破損是由于施工時錨固區后澆混凝土強度不夠，或養護不到位，或橋面存在高差導致跳車，加上超載車輛頻繁作用導致破損，容易造成伸縮縫鋼構件部分損壞。

5)伸縮縫滲水是橡膠條損壞和錨固區破損引發的伴生病害，對橋梁的危害包括：橡膠支座老化開裂、鋼板銹蝕，墩臺混凝土、梁體侵蝕麻面、鋼筋銹蝕；鋼結構梁體端頭銹蝕等。

6)伸縮縫堵塞的原因主要為沙石、垃圾等雜物在縫中不斷積累影響了伸縮縫的收縮性能，影響梁體的正常位移，引起一定的不良后果。

3 市政橋梁工程質量控制及防范措施

造成市政橋梁質量問題的原因有很多，為了避免出現質量問題影響橋梁使用壽命，根據上面分析的質量問題，我們可以針對每個質量問題從多個角度出發，提出防范措施，嚴格控制工程質量。

3.1 橋面鋪裝質量控制

在設計初期，應充分調查項目周邊自然環境氣候，認真研究分析，采用與之相適應的橋面鋪裝材料及結構組合；施工中，要嚴格按照設計及規范要求，控制原材料質量和施工質量，采用正確合理的施工工藝和方案，確保橋面鋪裝質量滿足要求。

3.2 梁體混凝土裂縫質量控制

1)強化混凝土橋梁的設計工作，做好結構受力分析，避免因為結構剛度不足或配筋不合理導致橋梁產生裂縫；在設計造型時應當分部處理變截面，減緩突變，最大程度避免應力集中；合理選擇混凝土設計強度。

2)合理設計混凝土配合比，嚴格控制混凝土原材料質量，改善骨料級配，并且控制水灰比，在滿足工作要求的前提下，盡量降低混凝土中的水泥用量，控制砂石的含泥量，降低水化熱的影響。

3)控制混凝土攪拌時間，避免攪拌時間過長。

4)加強支架模板的施工質量控制：支架基礎的地基承載力應符合要求，支架應有足夠的強度、剛度和穩定性；在支架和模板架好之后，應進行預壓，消除支架的拼裝間隙和基礎沉降等非彈性變形，防止不均勻沉降造成梁體裂縫。

5)澆筑過程中，要正確把握振搗時間、振搗工具和振搗強度，保證振搗充分且無漏振；在澆筑大體積混凝土時，還要考慮進行控溫澆筑；澆筑完成后要及時養護。

3.3 避免橋頭跳車的防范措施

首先，要對臺背地基進行換填處理，尤其是對于柔性路基路段更要進行特殊化處理，采用先進的臺后填土施工工藝，選用合適的壓實機具，確保臺后及時回填，回填壓實度要達到要求；其次，橋臺設計中設置橋臺搭板和枕梁，可以使柔性路堤產生的較大沉降逐漸過渡到橋臺，避免很明顯的沉降差。

3.4 橋梁鋼筋銹蝕控制對策

控制橋梁梁體裂縫，可以避免空氣中的水分和化學物通過縫隙與鋼筋接觸，但依然無法完全避免鋼筋的銹蝕，所以還應該采取對策主動應對。

1)在混凝土中加入礦渣粉、粉煤灰等材料，在攪拌時，可以進行高強度的振搗實驗，通過這種方式排空模板內殘存的控制，防止混凝土碳化導致鋼筋銹蝕。

2)采用性能比較好的鋼筋來提高自身的防護能力，施工中應根據實際情況，處理對鋼筋有害的物質，尤其是銹蝕的最大誘導氯離子，不能使用海產的工業用水。

3)對鋼筋的表面進行除銹，再對露出的鋼筋表面涂上一層隔離層，將環境中蘊含的有害成分對鋼筋的腐蝕程度降到最低。

3.5 伸縮縫病害防范措施

1)優化設計方案，充分考慮橋梁在使用過程中的伸縮量，選擇合理的伸縮裝置。

2)提高對橋梁伸縮裝置施工工藝的重視程度，嚴格按照施工工藝和工序標準的要求施工；提高錨固件焊接質量，提高后澆混凝土和填縫料的施工質量，加強填縫混凝土振搗工作的控制，確保混凝土達到設計強度標準，并及時養護。

3)確保伸縮裝置兩側的混凝土與橋面系的相鄰部位結合緊密。

4)在使用過程中，應注意伸縮縫內的雜物的清理，防止被雜物填滿影響伸縮縫的工作性能。

4 結語

市政道路橋梁在我國道路交通及城市建設中發揮著非常大的作用，直接影響著民生與經濟發展，因此需要引起我們對市政道路橋梁尤其是市政橋梁工程質量的高度重視，對常見的橋梁質量病害做好防范工作，最大程度避免質量問題的出現。與此同時，還應該提高相關從業人員的專業素養和敬業精神，避免由于主觀原因引起的質量問題，并努力研究探索，不斷開拓創新，使得市政橋梁建設朝著更好的方向發展。