試論公路橋梁病害成因與養(yǎng)護(hù)管理策略

黃 勝

(馬鞍山市當(dāng)涂縣公路管理局，安徽 馬鞍山 243100)

0 引 言

公路上的橋梁受到交通荷載、自然環(huán)境、養(yǎng)護(hù)管理等因素的影響，導(dǎo)致混凝土脫離、鋼筋銹蝕以及伸縮縫變形損壞等病害，需要找出病害成因進(jìn)行養(yǎng)護(hù)管理，延長(zhǎng)公路橋梁的使用年限。

1 公路橋梁病害及成因分析

1.1 鋼筋銹蝕

公路橋梁鋼筋為主要原材料，當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫時(shí)，就可能造成鋼筋銹蝕，受到銹蝕的鋼筋橫截面積逐漸減小，導(dǎo)致其承載力減弱，增加交通安全隱患。產(chǎn)生銹蝕的主要原因?yàn)槭┕r(shí)鋼筋附近的混凝土未振搗密實(shí)、保護(hù)層厚度不夠、未參加阻銹劑等,導(dǎo)致鋼筋受到雨水侵蝕產(chǎn)生銹蝕，另外冬季使用融雪鹽等清除積雪，也會(huì)造成鋼筋腐蝕。

1.2 裂縫病害

橋梁混凝土裂縫為常見(jiàn)病害類(lèi)型之一，當(dāng)產(chǎn)生此類(lèi)病害時(shí)，需要找到本質(zhì)原因，才能將問(wèn)題加以解決，降低橋梁存在的安全隱患。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生裂縫，產(chǎn)生裂縫的原因與設(shè)計(jì)、施工、使用等多方面的因素有關(guān)。例如，地質(zhì)勘探不精、設(shè)計(jì)粗糙等，施工時(shí)使用的混凝土原材料不符合設(shè)計(jì)要求或工序控制不嚴(yán)等，使用過(guò)程中的養(yǎng)護(hù)不當(dāng)甚至不養(yǎng)護(hù)，或者車(chē)輛超載現(xiàn)象嚴(yán)重等，都可能導(dǎo)致橋梁出現(xiàn)裂縫。對(duì)此，應(yīng)對(duì)實(shí)際裂縫展開(kāi)分析，找出裂縫形成原因，制定出治理措施，才能解決裂縫問(wèn)題，保證橋梁使用安全[1]。

1.3 支座和伸縮縫損壞

通常橋梁會(huì)在橋臺(tái)、橋墩等位置頂部設(shè)置支座，作為橋梁重要結(jié)構(gòu)部分，起到傳遞橋梁自重以及活載等作用。支座結(jié)構(gòu)能夠隨著橋梁承重不同產(chǎn)生變位，因此其質(zhì)量對(duì)安全性能可產(chǎn)生較大影響。引發(fā)支座病害的主要因素有支座本身的質(zhì)量、溫度、重力及使用時(shí)間的長(zhǎng)短等因素，導(dǎo)致橋梁板伸縮，當(dāng)伸縮量不均衡時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致支座發(fā)生移動(dòng)。同時(shí)施工環(huán)節(jié)支座質(zhì)量有問(wèn)題，也可能造成安全隱患。橋梁端部通常都會(huì)設(shè)置伸縮縫。當(dāng)橋體混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破損時(shí)，就會(huì)對(duì)伸縮縫產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響梁板伸縮，甚至導(dǎo)致底板出現(xiàn)裂縫，形成嚴(yán)重的安全隱患。

2 公路橋梁病害的養(yǎng)護(hù)管理措施

2.1 落實(shí)鋼筋銹蝕保護(hù)

橋梁使用過(guò)程中，常出現(xiàn)混凝土裂縫鋼筋銹蝕的問(wèn)題，嚴(yán)重時(shí)威脅橋梁安全，對(duì)此應(yīng)落實(shí)鋼筋防銹蝕工作，注重日常養(yǎng)護(hù)。在具體保護(hù)過(guò)程應(yīng)該注意以下兩方面：

(1) 定期和不定期檢測(cè)橋梁混凝土裂縫,對(duì)混凝土中有鋼筋的部位進(jìn)行分析,及時(shí)進(jìn)行鋼筋銹蝕處理。針對(duì)部分橋梁底板位置的鋼筋出現(xiàn)較為嚴(yán)重腐蝕問(wèn)題時(shí)，可邀請(qǐng)檢測(cè)單位對(duì)橋梁進(jìn)行檢測(cè)；不能滿足使用要求或存在安全風(fēng)險(xiǎn)隱患時(shí)，要請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)單位進(jìn)行維修，加固或更換梁板設(shè)計(jì)。

(2) 當(dāng)處于雨雪等極端氣候時(shí)，應(yīng)及時(shí)做好公路橋梁地面的清理工作，使用機(jī)械清理積雪，適當(dāng)撒環(huán)保類(lèi)型的融雪劑，降低積雪對(duì)公路橋梁的鋼筋的腐蝕影響。

2.2 合理養(yǎng)護(hù)混凝土結(jié)構(gòu)

為解決公路橋梁出現(xiàn)的裂縫問(wèn)題，需要找出裂縫產(chǎn)生的主要原因，并對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度、穩(wěn)定性等展開(kāi)綜合分析，重視結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)時(shí)先調(diào)查公路橋梁中混凝土強(qiáng)度等級(jí)，使用專業(yè)儀器對(duì)裂縫展開(kāi)測(cè)量，根據(jù)測(cè)量結(jié)果展開(kāi)等級(jí)評(píng)定，確認(rèn)裂縫發(fā)生原因;并與標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)比，當(dāng)?shù)燃?jí)和標(biāo)準(zhǔn)不符時(shí)，需要采取適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)措施。例如，可使用環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)公路橋梁裂縫進(jìn)行封閉，在板底位置粘貼碳纖維布；還可在裂縫表面使用噴涂法，噴涂砂漿對(duì)裂縫進(jìn)行修補(bǔ)。使用噴涂法之前，需要將裂縫周?chē)幕炷吝M(jìn)行“鑿毛”處理，之后再將高黏度砂漿噴涂在上方，形成保護(hù)層，修補(bǔ)裂縫。此外，在噴涂砂漿之前，還應(yīng)重點(diǎn)對(duì)裂縫表面展開(kāi)清理，重點(diǎn)清除裂縫中的雜物，并用清水沖刷干凈，使用水將基層充分濕潤(rùn)，之后進(jìn)行噴漿[2]。

2.3 重視支座伸縮縫管理

針對(duì)支座問(wèn)題，可強(qiáng)化使用環(huán)節(jié)的維護(hù)管理，定期清除縫隙雜物、周?chē)⒎e雪等，并做好除銹防腐工作。保證支撐墊板牢固，保證支座處于合理的位置，將橋面應(yīng)力進(jìn)行放散。伸縮縫病害也是公路橋梁常見(jiàn)病害之一，在公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理階段，應(yīng)重點(diǎn)對(duì)伸縮縫展開(kāi)管理。針對(duì)已損壞的伸縮縫，及時(shí)進(jìn)行更換處理，保證其質(zhì)量。對(duì)于沉降問(wèn)題導(dǎo)致的伸縮縫的異常現(xiàn)象，可保留原有伸縮縫，對(duì)公路橋梁地基結(jié)構(gòu)展開(kāi)整修、加固等，保證其穩(wěn)定性。同時(shí)在養(yǎng)護(hù)管理環(huán)節(jié)，應(yīng)落實(shí)各項(xiàng)養(yǎng)護(hù)措施，如定期對(duì)伸縮縫中的硬物、垃圾等進(jìn)行清理，防止其對(duì)道路、橋梁等伸縮縫造成傷害。使用高強(qiáng)速混凝土對(duì)伸縮縫展開(kāi)修整，防止其裂縫范圍進(jìn)一步擴(kuò)大而對(duì)伸縮縫性能產(chǎn)生影響。

3 應(yīng)用案例

3.1 項(xiàng)目概況

該項(xiàng)目為G205國(guó)道和S248省道當(dāng)涂縣范圍內(nèi)公路養(yǎng)護(hù)工程，養(yǎng)護(hù)路段64 km，路面為瀝青混凝土，施工內(nèi)容為合同路段各個(gè)橋梁伸縮縫檢查、混凝土維修、伸縮縫的維修等。施工段共計(jì)3座特大橋梁、2座大橋和17座中小橋梁。

3.2 病害分析

(1) 止水帶損壞。該項(xiàng)目存在止水帶損壞問(wèn)題，導(dǎo)致雨季時(shí)，雨水通過(guò)破損位置向伸縮縫內(nèi)流入，造成橋臺(tái)、蓋梁上鋼板支座銹蝕，橡膠支座老化，導(dǎo)致橋臺(tái)、蓋梁混凝土出現(xiàn)開(kāi)裂和脫落等病害。

(2) 鋼筋斷裂。橋梁長(zhǎng)期使用過(guò)程中承受的車(chē)輛荷載較大，當(dāng)伸縮縫剛度不符合荷載要求時(shí)，就會(huì)造成鋼筋斷裂，縮短伸縮縫使用時(shí)間。

(3) 養(yǎng)護(hù)措施不到位，伸縮縫中存在雜物，未定期清理，在極端氣候下，導(dǎo)致其穩(wěn)定性減弱。

3.3 治理措施

(1) 針對(duì)項(xiàng)目存在的止水帶損壞問(wèn)題，可使用新型橡膠止水帶、專用安裝工具進(jìn)行更換。

(2) 針對(duì)混凝土問(wèn)題，可使用鋼纖維混凝土進(jìn)行澆筑，落實(shí)振搗施工，保證公路橋梁表面的平整性。澆筑時(shí)按照0～2 mm平整度標(biāo)準(zhǔn)，使用一次澆筑施工方式澆筑厚度<30 cm的槽深；使用分層澆筑的施工方式澆筑厚度>30 cm的槽深，提高施工質(zhì)量。施工結(jié)束之后，使用草簾覆蓋橋梁、灑水養(yǎng)護(hù)7 d，養(yǎng)護(hù)期間設(shè)置標(biāo)識(shí)，封閉養(yǎng)護(hù)路段[3]。

(3) 針對(duì)伸縮縫鋼筋斷裂問(wèn)題，應(yīng)該重新對(duì)伸縮縫的鋼筋和錨固筋進(jìn)行連接，保證其連接的穩(wěn)定性。禁止破壞橋頭和臺(tái)背位置的預(yù)留筋，防止伸縮縫鋼筋的強(qiáng)度受到影響，提升橋梁的承載性能。

(4) 為延長(zhǎng)公路橋梁的使用年限，應(yīng)落實(shí)日常的養(yǎng)護(hù)工作，如定期將伸縮縫中的雜物進(jìn)行清理，保證伸縮縫能夠正常發(fā)揮其功能。同時(shí)還應(yīng)定期將老化、損壞的構(gòu)件進(jìn)行更換，延長(zhǎng)橋梁使用年限。結(jié)合公路橋梁實(shí)際情況，對(duì)承重梁板出現(xiàn)病害的橋梁，采取限載的方式限制通行車(chē)輛。此外，還應(yīng)重點(diǎn)落實(shí)橋梁連接縫處的檢查，一旦出現(xiàn)反射裂縫問(wèn)題，及時(shí)進(jìn)行處理。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，通過(guò)上文對(duì)公路橋梁病害原因展開(kāi)分析，對(duì)于特定病害采取適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)措施，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)早期病害，及時(shí)養(yǎng)護(hù)，保護(hù)公路橋梁質(zhì)量，同時(shí)預(yù)防嚴(yán)重病害產(chǎn)生，保證公路橋梁安全，這對(duì)提高我國(guó)道路橋梁質(zhì)量具有重要意義。