中小跨徑混凝土橋梁常見病害及處理策略

華東東

（京珠高速公路廣珠段有限公司，廣東中山 528445）

1 引用

隨著國內交通事業的持續發展，交通運輸壓力與日俱增，在此背景下，國家加大了對橋梁項目建設的投入力度。而在橋梁項目中，中小跨徑混凝土橋梁是1 種應用較廣的類型。此類橋梁在長期使用過程中，會出現較為明顯的老化現象，從而使得橋梁的安全性、穩定性與性能受到較大影響?；诖?，為了更好地發揮橋梁工程的價值，保障橋梁工程的安全使用，需要對橋梁的常見病害加以深入分析，同時采取合理措施予以處理。

2 中小跨徑混凝土橋梁的常見病害

2.1 裂縫

混凝土裂縫是1 種較常發生的橋梁病害，特別是在中小跨徑橋梁路面中，時常會出現裂縫?；炷亮芽p的存在會給橋梁的整體安全性帶來一定影響，如果施工單位對于裂縫問題了解不夠充分，未能及時采取有效措施予以處理，就會導致裂縫發展加劇，使得橋梁承載能力大幅下降。在橋梁出現裂縫問題以后，橋梁結構穩定性與功能的發揮受到限制[1]。

2.2 混凝土脫落

對于中小跨徑混凝土橋梁而言，混凝土脫落也較常發生。這一問題的出現會影響橋梁的外部觀感，使得整體美觀性下降，并且還會引發一系列更加嚴重的病害問題，例如混凝土起皮、麻面以及露筋等，橋梁承重性能也會嚴重下降。再加上腐蝕性物體滲入橋梁結構內部以后，混凝土脫落問題會變得愈發嚴重，從而引發內部侵蝕現象，使得橋梁結構受到嚴重損壞。

2.3 鋼筋銹蝕病害

中小跨徑混凝土橋梁建設中，會使用大量的鋼筋材料。鋼筋的質量優劣既會影響橋梁工程的承載性能，還會影響橋梁的穩定性。鋼筋發生銹蝕主要表現為：（1）鋼筋彎矩受力作用無法充分發揮；（2）鋼筋銹蝕以后，鋼筋的體積變大，從而導致混凝土結構開裂，使得橋梁無法正常使用[2]。

2.4 支座病害

當前，國內中小跨徑混凝土橋梁建設時，普遍采用2 種類型橡膠支座——板式支座和盆式支座。由于其主要構成材料為橡膠，在使用一定時間之后，其性能便會減退。若是橡膠質量較差，甚至可能發生變形，橋梁支座也會因此失去應有的效用。

2.5 凍融病害

凍融現象是形成橋梁病害并導致橋梁承載性能與使用壽命下降的關鍵性因素之一。在我國東北地區，由于氣候的影響容易出現凍融現象，從而導致混凝土結構形成裂縫。部分橋梁在做加固處理時，先后澆筑的混凝土之間如果結合不佳會容易形成裂縫，并且在凍融作用的影響下會使得裂縫問題進一步惡化。中小跨徑混凝土橋梁建設中，凍融現象的反復出現是裂縫問題惡化的主要因素。

3 中小跨徑混凝土橋梁病害原因

3.1 裂縫、脫落原因

首先，隨著車流量的逐年增加，中小跨徑混凝土橋梁綜合承載壓力也隨之增大，橋梁路面經受車輛的長期碾壓，混凝土結構受損嚴重，裂縫問題便會時常出現；其次，在我國北方地區冬季氣溫較低，存在凍融現象，混凝土在受其長期作用影響下也會產生裂縫，再加上橋梁的排水設計不夠合理，則會使得混凝土裂縫更為嚴重。并且，混凝土開裂后如果不能及時采取有效的處理措施，便會引發混凝土脫落問題，造成更為嚴重的問題。

3.2 鋼筋銹蝕原因

中小跨徑混凝土橋梁內的鋼筋發生銹蝕，其主要原因在于鋼筋和空氣接觸之后發生化學反應，鋼筋外表會形成1 層氧化膜。該層膜能夠保護鋼筋不受外界環境的干擾。混凝土極易發生碳化，環境中存在一定量的氯離子，使得混凝土的酸堿值顯著下降，當鋼筋長期放置于酸性環境內，即使已經覆蓋了氧化膜也會進一步發生腐蝕，最終導致鋼筋無法正常使用，使得混凝土結構受到嚴重影響[3]。

3.3 橋梁的基礎設計不合理

中小跨徑混凝土橋梁在進行基礎設計時，通常采用的是明挖擴大型基礎，將漿砌石或是強度不高的混凝土基礎作為內部基礎，這樣的設計方式為病害的形成埋下一定的隱患。此外，部分橋梁項目的地基可能建設在凍土之上，或者建設在季節性凍土最大凍深處。上述位置的土層在受到施工作業的干擾作用之后，其承載能力會急劇降低，伴隨著季節變換，地基會出現凍結或是下沉等問題，在經歷反復循環之后便會給橋梁帶來較大危害。

3.4 凍融病害原因

中小跨徑混凝土橋梁建設施工時，大多會選擇在夏季進行，基坑在開挖之后，凍土受到陽光的照射，溫度緩緩升高，在澆筑混凝土時也會產生較大的熱量，加之橋梁基礎的熱傳導作用較大，導致凍土原本維持的穩定狀態被打破，從而使得多年凍土上限逐漸退化并漸漸發生下沉。另外，在橋梁建設完成投入使用數年之后，凍土熱熔會慢慢退化，使得地基發生下沉問題。在凍土層的人為上限再次趨于穩定以后，處于凍土上限范圍以內的基礎土層依然會受到季節交替的影響，同時，還會伴隨著季節的更迭而發生下沉等現象，且每年均會隨季節變化而重復出現[4]。

4 中小跨徑混凝土橋梁主要病害的處理措施

4.1 混凝土的裂縫和脫落的處理

在處理橋梁混凝土裂縫時，要通過有效措施提升混凝土的密實度，這是避免裂縫問題進一步惡化和頻繁出現的關鍵措施。因此，在施工作業期間，要把混凝土開裂程度控制在可接受范圍內（開裂寬度不得超過0.15 mm），從而防止空氣與水體對混凝土質量帶來影響。對于混凝土結構裂縫，可采取壓力注漿或者表面處理等措施來進行處理，也可以通過在開裂部位表層貼上適量的碳素纖維，以此來提升混凝土結構的密實性，同時，還可以在混凝土結構內部，合理應用滲透性結晶材料，以此提升混凝土密實程度[5]。對于混凝土結構已經發生了脫落的現象，應當立刻采取相應措施予以處理，可以先將脫落的混凝土清理干凈，再使用黏結性強、膨脹系數高的混凝土或砂漿作為補充物質，從而更好地保障處理質量，有效地提高橋梁整體的結構強度與密實性。

4.2 鋼筋銹蝕的處理

鋼筋銹蝕問題的處理需要從其生銹的原因著手，主要分為自然因素影響與人為過失兩大類。其中，在自然因素方面可控性較小，人們往往只能通過對自然變化動態進行分析，從而在施工時做好每一階段的任務規劃，做出合理的調整。人為過失問題具有一定的可控性，因此，采取人為干預是1 種較為可行的手段。人為干預措施主要有：在鋼筋外表涂抹防銹防腐涂料，或是研發更為堅固、耐腐、抗自然因素作用強的新型材料，將其與鋼筋混合用于橋梁建設中。上述措施均是針對鋼筋生銹的防治方面的，要想更好地降低鋼筋銹蝕問題的出現概率，還需科學研究人員持續不斷地對當前鋼筋應用狀況進行深入分析，加強科研創新，盡早研發出新型材料與新技術。

4.3 橋梁橡膠支座病害的處理

中小跨徑混凝土橋梁的橡膠支座病害，通常是由于支座在使用期間發生了嚴重的變形或是出現了開裂、腐蝕等狀況。若是橡膠支座在橋梁投入使用時發生了嚴重的損壞，必須要及時采取合理措施進行處理，且在處理時需要對橋梁做頂升處理，在處理完畢以后要替換全新的橡膠支座，如此方能徹底解決病害問題。

4.4 凍融病害的治理措施

凍融病害通常是下述幾點問題引發的：（1）自然因素的作用；（2） 橋梁混凝土結構質量存在問題，排水設施不夠完善；（3）后期養護不到位。由自然因素引發的凍融問題，當前較難采取有效措施進行規避，施工人員也僅僅只能在可預測范圍內對自然因素的影響進行觀察分析，從而采取一定措施盡量降低損失。若是混凝土存在質量方面的問題，則要求有關部門針對質量問題進行督促糾正，確保投入工程建設的混凝土是滿足行業標準和工程要求的。后期養護工作處理不當，需要設置專門的監管養護小組，在發生凍融病害的初期階段就將詳細情況上報給技術人員，并詳細追查分析和登記相關信息，方便相關部門能夠迅速制定處理策略。凍融病害盡管無法徹底消除，但經過全方位的、全過程的預防規避之后，凍融病害的出現可以獲得有效緩解抑制[6]。

4.5 做好質檢工作

中小跨徑橋梁作為常見的橋梁類型，在施工期間需要先做好相應的前期準備工作。對施工建材與機械設備實行質量檢查，并且還需要對施工設計方案加以審查檢驗，確保設計圖紙的合理性、可行性、最優性。在施工期間，施工作業人員應當具有較強的質量意識，嚴格遵照設計圖紙與規范要求開展各項施工操作，做到按圖作業，不可隨意變更設計方案。在進行建材選取時，應當根據工程項目的實際需求，保證材料性能可以滿足施工環境與條件要求，對于質量不過關的材料，必須將其清出施工現場。施工方還需要對機械設備實行嚴格檢查，防止設備在施工作業期間發生故障而無法正常運作，對施工進程與質量帶來影響。橋梁工程的全部施工建材均需具備質檢報告，保證質量符合工程需要，減少病害問題的出現，從而確保中小跨徑橋梁的整體質量。

4.6 做好養護工作

橋梁養護工作是延長橋梁工程使用壽命的關鍵措施。在養護環節，需要嚴格遵照橋梁養護管理規范注明的措施開展各項操作，確保養護工作充分發揮效果，才能夠減少橋梁病害和安全事故發生的頻次。橋梁維護管理人員應當定期實行巡視檢查與質量審查工作，安排專業的檢測評價人員對橋梁狀態進行定期評定，詳細了解橋梁的使用狀況與技術情況。同時，要對投入使用之后發現病害的橋梁編制安全、經濟、合理的維護加固計劃，并針對超載車輛實行嚴格管理，從而防止橋梁的安全使用受到影響，確保通行車輛的安全性，路橋管理部門也要嚴格遵守《公路安全保護條例》等有關法規條例，保證橋梁的安全使用。

5 結語

隨著國內中小跨徑混凝土橋梁工程數量的不斷增多，橋梁在長期投入使用中難免會發生病害，這些病害的出現會導致橋梁整體穩定性與安全性受到影響。因此，需要采取有效措施處理橋梁的常見病害，延長其使用壽命，提高橋梁工程的經濟效益與社會效益，為交通運輸事業的可持續發展保駕護航。