鋼筋混凝土橋梁病害檢測分析

蘇沖

摘? ? 要：目前，隨著社會的不斷進步，橋梁建設也迅速發展起來。對于鋼筋混凝土橋梁而言，其在施工與運營過程中或多或少會出現一些病害，通過做好相關病害的檢測與維修處理，可以提升橋梁工程的耐久性與安全性，進而提升橋梁的運營質量。本文先對鋼筋混凝土橋梁病害進行概述，并進一步分析鋼筋混凝土橋梁病害的檢測。

關鍵詞：鋼筋混凝土;橋梁病害;檢測

1? 引言

橋梁同其他土木工程一樣，有一定的周期性，即都有從建設期到建設和維修并重期，再到維修期的過程。在一些發達國家，公路橋梁已經進入了維修的高峰期。在我國隨著近年來公路建設的大發展，全國性的骨架公路交通網絡己基本形成，公路交通從單純的建設正在向建設和維修并重過渡。大量的公路橋梁已經達到或接近設計基準期，或出現由于各種原因引起的橋梁結構病害與損傷。因此，建立對舊橋和病害橋梁的檢測和評價體系成為各橋梁管理部門的迫切需求，也逐漸成為橋梁領域的研究熱點。對這些橋梁進行科學的病害檢測與損傷評價，真實了解橋梁的結構工作狀況，是科學、可靠的利用舊橋和進行舊橋加固與維修的前提與依據，同時，實時的對橋梁結構性能進行評價也可以避免重大橋梁結構事故的發生。橋梁檢測與損傷識別依據其預測的深度，可分為以下4個目標層次：（1）僅確定損傷是否發生;（2）如果損傷發生，確定損傷的位置（范圍）;（3）如果損傷發生，確定損傷的位置（范圍）及損傷的程度;（4）如果損傷發生，確定損傷的位置（范圍）及損傷的程度，并評價損傷對橋梁結構承載能力的影響，評定損傷發生后橋梁的承載能力。

2? 鋼筋混凝土橋梁病害檢測的概述

2.1? 常見的病害類型

鋼筋混凝土橋梁施工與運營過程中，常見的病害類型有很多：①橋面鋪裝病害。橋面鋪裝結構的主要作用就是阻隔外界因素對橋梁工程內部結構的損害，同時也避免雨水、外力作用對于橋梁工程內部結構所產生的破壞。但是，目前橋面鋪裝經常存在坑槽、唧漿等類型的病害，并且這些病害直接造成了滲水問題，進而導致了橋梁工程內部的鋼結構出現銹蝕、氧化等問題。由于受到滲水問題的影響，橋梁下部的混凝土也會出現化學腐蝕問題，進而對承重結構造成一定的破壞。②鋼筋混凝土橋梁經常出現伸縮縫病害。伸縮縫的設置是為了給橋梁提供足夠的伸縮空間，一旦伸縮縫裝置出現了病害，將造成橋梁工程的伸縮空間不足，還可能伴隨著漏水等一系列的問題。③橋梁經常出現橋頭搭板病害。所謂的橋頭搭板病害，主要是指橋頭搭板因為脫落而導致橋頭跳車等問題。一旦出現橋頭搭板等相關病害，勢必會給行車安全造成嚴重的影響。同時，橋頭搭板病害還可能對橋涵整體結構的穩定性、耐久性造成不良的影響。④支座移位損害也是一種常見的病害類型。支座的安裝可以有效的傳遞橋梁體系上部的承載力、變形力，同時還可以降低溫度變化對于橋梁穩定性的影響。

2.2? 鋼筋混凝土橋梁病害的檢測內容

在進行鋼筋混凝土橋梁的病害檢測工作時：①進行橋梁結構體系的檢測。對于橋梁結構的性能檢測工作而言，主要采用荷載試驗進行。檢測過程中，可以根據荷載性質的不同將其分為靜載試驗與動載試驗。通過進行靜載試驗，可以對所選橋梁截面的應力（應變）情況以及位移（撓度）情況進行掌握，同時還可以對荷載橫向分布、橋梁裂縫擴展情況進行分析。通過進行動載試驗，可以對動應變以及動撓度等參數進行掌握，同時可以了解橋梁的自振特性、動力響應等數據，進而可以對橋梁性能進行評價。②檢測過程中要對橋面性能進行檢測，這一過程中需要用到雷達、紅外熱象儀、超聲波等技術。需要注意的是，檢測中要對橋梁縱坡、橫坡以及橋面的平整度、磨耗效果引起重視，并且要對橋梁頂面鋼筋保護層的層裂問題進行嚴格的檢測。③注重橋梁基礎的檢測。對于橋梁基礎整體性能以及材料狀況的檢測工作，可以從墩臺沉降、傾斜狀況等方面著手，檢測過程中可以應用激光系統以及連通管水平測量裝置進行橋梁基礎沉降值的觀測。

3? 鋼筋混凝土橋梁病害的檢測分析

3.1? 堿—骨料反應和檢測

混凝土中的水泥成分和骨料中的活性硅在水的作用下會發生化學反應生成堿—硅酸鹽凝膠，這種物質容易酥松膨脹，導致混凝土開裂破壞。這種病害一旦發生就難以控制，表層開裂是堿—骨料反應的重要特征。由于混凝土結構內部鋼筋的約束作用，堿—骨料反應后的混凝土表面常出現網狀裂縫，一般在裂縫處會有白色凝膠物質流出。混凝土堿—骨料反應可以通過外表觀察進行檢測，但對于已經發生堿—骨料反應的橋梁，目前還沒有可靠的修補措施。主要通過建設過程中控制含堿量指標進行防治。

3.2? 裂縫檢測

利用讀數顯微鏡、裂縫比寬尺、鋼卷尺等儀器和工具，對13孔主橋的全部65片主梁、橫隔板、行車道板、橋墩、橋臺進行了裂縫檢測，詳細記錄了裂縫的寬度、長度及形狀位置，并繪制成裂縫分布圖。由檢測結果可知，大部分主梁梁肋底面及兩側出現裂縫，且裂縫數量較多，部分主梁尤為嚴重，裂縫寬度絕大部分不超過0.1mm，少數裂縫的寬度超過0.1mm，但均不超過0.25mm。在部分主梁的底面及側面，出現順主筋方向的縱向裂縫，部分粗裂縫寬度達到3.0mm，長度達1m以上。橫隔板、行車道板、墩身、墩帽、系梁等構件部位的裂縫很少，基本上未發現明顯且寬度較大的裂縫。

3.3? 氯離子侵蝕的檢測分析

外界環境中存在的氯離子，將會對已經硬化了的混凝土進行侵蝕。一般而言，氯離子主要來自于外界環境中的水，如果在短時間內有大量的氯離子進入到鋼筋混凝土結構中，將導致混凝土結構的表面發生泛白問題，并且將造成混凝土結構出現破損。為了降低氯離子對于鋼筋混凝土結構的侵蝕與破壞，可以定期對可能浸潤混凝土的水體進行檢測，檢測的重點是水體的pH值以及Cl離子濃度。如果附近水體的pH值小于4，那么需要對橋梁的鋼筋混凝土結構做好隔離保護。尤其是一些酸雨地區的橋梁工程，極容易受到淋雨的影響，因而要對淋雨部位涂抹相應的防水層。在進行橋梁工程的施工時，可以對氯鹽的摻量進行控制，進而降低氯離子的侵蝕問題，氯鹽的摻量不能超過水泥重量的1%。

4? 結語

在某鋼筋混凝土橋梁的檢測及病害分析中，因地制宜，采用了船上搭設支架作為檢測平臺的方法，并根據該橋的實際狀況選擇相應的檢測項目，順利完成了檢測任務，掌握了橋梁的病害狀況，并對橋梁病害及病害成因進行了具體分析，為進一步的橋梁承載力分析及維修加固決策提供科學可靠的依據。該大橋病害的產生與發展，特別是主梁鋼筋的銹蝕，將會加劇橋梁的損壞，縮短橋梁的使用壽命，使橋梁承載能力下降，從而威脅橋梁的安全，甚至可能造成嚴重的事故及后果。因此，必須對大橋的損壞部位進行徹底的維修，對嚴重損壞部位進行加固，以確保大橋的安全。在假定維持原有車輛荷載等級的前提下，對該橋的維修加固提出以下幾點建議：①主梁混凝土表面缺陷較集中的部位，需進行維修處理;②主梁混凝土表面缺陷范圍較大、程度嚴重及鋼筋嚴重銹蝕的部位，需進行加固處理;③橋面鋪裝層宜全部鑿除重筑;④橋面伸縮縫宜全部更換。

參考文獻：

[1] 肖玉輝，沈立宏.凝土橋梁病害成因分析及對策研究[J].中外公路，2015（1）：39～42.

[2] 楊洲.橋梁病害檢測及處治方法的實踐與探討[J].城市道橋與防洪，2015（1）：86～88.

[3] 李東俠，閏晶.鋼筋混凝土橋梁裂紋病害整治[J].甘肅科技，2016（10）：151～152.