浅谈桥梁病害的预防措施与维修

孙　辰　顾仕敏

摘要：桥梁病害表现多种多样，本文仅针对混凝土桥梁出现的裂缝问题的预防措施与简支梁桥梁体常见的病害预防与维修措施进行了介绍。

关键词：桥梁病害；混凝土裂缝；简支梁；预防措施；维修

1 桥梁混凝土裂缝的控制与预防措施

桥梁混凝土裂缝的产生原因源自很多方面，下面仅针对混凝土桥梁设计、原料选择、地基处理、施工措施的选择与混凝土的养护方面谈桥梁混凝土裂缝的控制与预防措施。

1．1 设计措施

采取合理的结构形式和合理的分块。混凝土工程施工中如果允许设置水平施工缝，应根据温度裂缝的要求进行分块，且设置必要的连接方式。

合理布置分布钢筋:尽量采用小直径、密间距布筋，结构边缘处或变截面处需要加强分布筋，表面可以设置钢筋网片。

为防止钢筋产生锈蚀裂缝，设计时应根据规范要求控制裂缝宽度、采用足够的保护层厚度。

合理地进行建筑物在使用阶段的沉降计算，以控制由于地基不均匀沉降产生的宽裂缝。

1．2 优选混凝土原材料

优选混凝土原材料、优化混凝土配合比的目的是使混凝土具有较大的抗裂能力。

采用低水化热的水泥。由于矿物成分及掺加混合材料数量不同，水泥的水化热差异较大。铝酸三钙和硅酸三钙含量高的，水化热较高；混合材料掺量多的水泥水化热较低。为减小水泥水化热，降低混凝土绝热温升和混凝土内部温度，从而减小内外温差，应选用低水化热的水泥产品。

掺粉煤灰。可以用适量粉煤灰取代一部分水泥以削减水化热产生的高温峰值。混凝土中掺用粉煤灰后，可提高混凝土的抗渗性、耐久性，减少收缩，降低胶凝材料体系的水化热，提高混凝土的抗拉强度，抑制碱集料反应，减少新拌混凝土的泌水等。

骨料的选用。应优先选用热膨胀系数小、含泥量低的骨料，并强调骨料的连续级配，条件许可时，应尽可能使用粒径大的骨料。之所以这样，因为一方面骨料本身的强度就远大于水泥胶体，另一方面，采用连续级配的骨料，可以提高骨料在混凝土中的所占体积，能大幅度降低水泥用量，从而间接地降低水化热。

优化混凝土配合比。认真进行混凝土配合比设计，通过试验确定施工中采用的配合比。严格控制砂石骨料的含泥量，在满足混凝土设计强度等级、混凝土各项性能要求以及泵送混凝土流动性要求情况下，选取节省水泥，降低混凝土绝热温升。

1．3 地基处理

尽可能以桩柱式(坐于岩盘上的重力式基础除外)基础及下部的形式加宽，避免下部产生不均匀沉陷。

对基底采取夯实、换填夯实等，使沉降均匀，基底的埋深要考虑冻土的影响；对刚性扩大基础，建议对下部结构联成一体，并尽量对基底进行技术处理，尽可能减少不均匀的沉陷。

新建基础的承载能力要比原有基础适当提高；加强横向连接，降低沉降对新旧接缝处受力的影响。

增加桥面水泥混凝土铺装的刚度，这是提高桥梁上部结构整体性的重要措施；

在做桥梁上部结构设计时，把基础不均匀沉降作为荷载适当加以考虑。

1．4 采取合适的施工措施

合适的施工方法不仅能降低混凝土内的最高温度，还能减小混凝土的内外温差，有效地降低温度裂缝的产生，达到控制裂缝的目的。

浇筑方案。在混凝土施工过程中，为了有效降低混凝土的内外温差，常采用分块浇筑。分块浇筑又可分为分层浇筑法和分段跳仓浇筑法两种。分层浇筑法目前有全面分层法、分段分层法、斜面分层法三种浇注方案。全面分层浇筑是在第一层全面浇筑完毕后，开始浇筑第二层时，已施工的第一层混凝土还未初凝，如此逐层进行，直至浇筑完成；分段分层浇筑，适用于厚度不大而面积或长度较大的工程，施工时混凝土先从底层开始浇筑，进行至一定距离后再浇筑到第三层，如此依次向前浇筑其他各层；斜面分层适用于结构的长度超过厚度的三倍的浇筑层，振捣上作从浇筑层的下端开始，逐渐上移，此时向前推进的浇筑混凝土摊铺坡度应小于1:3,以保证分层混凝土之间的施工质量。

在时间允许的条件下，可将混凝土结构采用分层多次浇注，施工层之间按施工缝处理，即薄层浇筑技术，它可以使混凝土内部的水化热得以充分地散发，应该注意的是分层浇筑的间歇时间。目前水工混凝土中遵循的原则是薄层短间歇，对施工缝的处理要求十分严格；而在桥梁混凝土施工中，由于体积相对较小，多采用一次性整体浇筑和全面分层多次浇筑。

振捣工艺。采用二次振捣技术，即是浇灌后的混凝土，在振动界限以前，给予二次振捣，改善混凝土强度，提高抗裂性，能排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和孔隙，提高混凝土与钢筋的握裹力，防止因混凝土沉落而出现的裂缝，以减小内部微裂，增加混凝土密实度，从而可使混凝土抗压强度提高10－20%左右。

降低混凝土浇筑温度的措施。混凝土因为水化热引起体积变化，以及因为环境温度的周期变化均会引起开裂，如果把混凝土的初始温度降低到一定程度，使之产生的温差较小，从而产生的拉应力小于混凝土抗拉强度，可以避免混凝土开裂。降低浇筑温度的具体措施包括：①浇筑前预冷混凝土；②降低原材料温度，如做好水泥散热、骨料浇水冷却和预冷等；③采用冷却拌和水与加冰拌和；④减少运输途中的热量倒灌，包括减小运输距离，采用特制的保温罐车，用保温材料包裹混凝土泵送管道等。

1．5 混凝土养护

刚浇筑的混凝土、强度低、抵抗变形能力小，如遇到不利的温湿度条件，其表面容易发生有害的冷缩和干缩裂缝。保温的目的是减小混凝土表面与内部温差及表面混凝土温度梯度，防止表面裂缝的发生。

混凝土表面压平后，先在混凝土表面洒水，再覆盖一层塑料薄膜，然后在塑料薄膜上覆盖保温材料进行养护，保温材料夜间要覆盖严密，防止混凝土暴露，中午气温较高时可以揭开保温材料适当散热。底层塑料布下预设补水软管，补水软管间距6－8m,沿管长度方向每100mm开5mm水孔，根据底板表面湿润情况向管内注水，养护过程设专人负责。

2 简支梁桥梁体常见病害的维修与预控

2.1 简支梁桥梁体常见病害的维修

梁（板）体砼的空洞、蜂窝、麻面、表面风化、剥落等应先将松散部分清除，再根据情况用高标号砼或水泥砂浆填补。

梁体若出现漏筋或保护层剥落等现象，应先将松动的保护层凿去，并将钢筋锈迹清除，如损坏面积不大可用环氧砂浆修补，如损坏面积过大，可喷射高标号水泥砂浆修补。

钢筋砼简支梁产生裂缝时，按下列方法进行处理：①当裂缝宽度大于限值规定时，应采用压力灌浆法灌注环氧树脂胶；②如裂缝发展严重时，应查明原因，按照不同情况采取加固措施，并加强观测。

2.2 桥梁病害的预控

一座桥梁的病害成因涉及到许多方面的因素，诸如设计、施工、监理以及养护等，因此，要使得病害的减轻就需要从以下几个方面入手。

2.2.1 紧抓设计环节，好的设计是桥梁是否成功的基本保证，没有好的设计方案，就不可能高水平的现代化的桥梁。

2.2.2 组织和管理好施工的各个环节，因为桥梁质量的好坏不是靠一时的好坏来衡量，而是环环紧扣的，只要一个环节出现问题，则引起其他环节病害的发生，因此，施工单位要具有良好的施工水平和职业道德，同时，监理单位要做好监督管理，认真管理施工单位。

2.2.3 加强养护和维修

要积极做好养护工作，及时发现桥梁的病害，并分析其可能成因，在了解成因的基础上采用有效的维修措施，减轻或消除病害。