高速公路桥梁病害常见类型及养护技术研究

张鑫 于学通

【摘 要】本文主要针对高速公路桥梁病害常见类型以及加强高速公路桥梁养护管理的对策进行简要分析，仅供参考。

【关键词】高速公路桥梁；病害类型；养护技术

一、高速公路桥梁病害常见类型

1、桥面系常见病害。高速公路桥梁中桥面铺装直接承受车辆荷载，能够起到扩散荷载的作用，另外桥面铺装也将梁板相互连接在一起使得主梁能够更好的协同受力也直接桥面铺装一方面可扩散荷载，直接参与桥面板的受力；另一方面桥面铺装将桥面板联系在一起，使得受力更加均衡，同时桥面铺装能够起到保护桥面板的作用，所以桥面铺装在高速公路桥梁的运营过程中要整体性完好，并且要保证有足够的强度和刚度，其抗水损害能力、抗磨耗能力、高温性能和低温性能良好，对于北方地区，桥面铺装的损害主要是由于冬季气温低和大量的雨雪天气导致混凝土的开裂，使得水进入铺装层内部，在冻融循环作用和车辆荷载的反复作用下使得裂缝发展加剧，进一步会威胁到桥面板的安全，南方地区由于气温高和多降雨，桥面铺装的损害主要是高温天气下产生的车辙和多雨天气引起的水损害。

桥面铺装层是直接在桥面板上铺筑，较为接近于半刚性基层路面，所以桥面铺装在使用过程中会出现部分半刚性基层路面的典型病害，如果铺装层为水泥混凝土较为常见额病害是横向裂缝额出现，类似于刚性路面发生的断板状况，如果铺装为沥青混凝土较为常见的病害为反射裂缝的出现，这是因为沥青混凝土跟水泥混凝土在模量上的较大差距。裂缝的发生位置一般在距伸缩缝1-2m的范围内较为明显，同时在桥梁主梁的支座位置处也是多发点，对于跨径较大的桥梁，跨中位置处的桥面铺装抗开裂能力也是个薄弱环节。桥梁在外部荷载和环境的作用下，桥面板会发生位移变化，伸缩缝主要作用就是调节产生的这部分位移变化，从而更好的改善桥梁的整体受力状况。从目前高速公路桥梁的实际情况来看大部分桥梁在通车5年之后其伸缩缝就会发生不同程度的病害，主要表现形式为伸缩的老化、脱落、破损，部分桥梁伸缩缝的钢制构件会出现锈蚀，路面上的杂物在车辆或者是雨水的作用下会进入伸缩缝内部，如果不及时处理就会不断积聚，从而影响到桥梁的正常位移变化，不利于结构的安全性。另外随着伸缩缝病害程度的加剧在伸缩缝两侧的桥面铺装病害也会不断加剧，进而会出现大面积的龟裂或坑槽。

2、上部结构常见病害。目前在高速公路桥梁中大多采用的板桥的结构形式，板桥的主要病害是企口缝位置处的损害，企口缝能够将相邻两板连接在一起，其损害就会导致单板受力的情况出现，从而引起桥面板底部出现纵向和横向裂缝，进而导致出现渗水现象。 在桥面板跨中位置处和支座位置处出现的裂缝大多为结构性裂缝，要在日常桥梁养护中引起足够的重视。另外如果桥面铺装层厚度不够或者桥面板顶板厚度不够在车辆荷载的长期作用下也会引起桥面板顶板破洞。边梁的的混凝土剥落、钢筋碳化、锈蚀现象也较为常见。

3、下部结构常见病害。高速公路桥梁的墩台结构将上部荷载传递到基础上，其结构的强度和稳定性直接关系到了桥梁的安全，桥梁墩台一旦发生失稳现象极易导致桥梁坍塌事故的发生。桥梁墩台承载力的下降、倾斜、沉降、位移等，能够导致上部结构的损害，严重时会危机整座桥梁的安全使用。桥梁下部结构的主要病害是墩台倾斜、变位，主要是由于流水的冲刷作用或者是基础为软土地基等情况下会引起高速公路桥梁的墩台倾斜病害，另外桥梁也要面对季节性的山洪的冲刷作用，洪水引起的滑坡、泥石流、崩塌等地质灾害也会对桥梁的墩台结构造成较大的冲击。梁墩台施工大多涉及到大体积混凝土施工，大体积混凝土施工中要涉及到水泥的水化热作用，水化热作用和外部温度的变化会导致混凝土裂缝的出现，特别是对大桥或特大桥的大体积混凝土下部结构，水化热作用、收缩和徐变会产生大量的裂缝。

二、加强高速公路桥梁养护管理的对策

1、加强桥梁日常检查。高速公路桥梁日常检查主要包括：桥面是否有裂缝、是否有积水；泄水管是否通畅；桥梁的护栏是否完好无损等等。公路管理部门应该安排人员每天检查一次，将检查結果及需要进行养护的部位认真记录下来，每个月需要做好公路桥梁的检查结果总结工作，有针对性地提出养护措施。如果在公路桥梁的日常检查过程中发现公路桥梁出现病害，检查人员应及时做好隔离措施。

2、准确掌握桥梁状况。公路管理部门需要编制桥梁信息收集调查表，收集公路桥梁的相关资料，具体包括施工设计图纸、材料试验资料、施工记录、维修资料等等，这样有助于养护人员准确掌握桥梁的使用状况。在养护管理工作中，养护人员要能够灵活变通，学习借鉴类似桥梁工程的养护经验，这样有利于有针对性地开展桥梁养护管理工作。

3、加强桥梁养护管理。根据养护修理程度，可以将桥梁养护工程分为四个等级：即小修、中修、大修与改建。对于病害不严重的、检修技术状况为一、二类的，可以采取小修措施，这样能够有效控制病害的恶化；对于中等病害、检修技术状况为三类的，应该采取中修措施，这样能够减缓病害扩展速度，保证高速公路桥梁运营安全。公路管理部门负责高速公路桥梁的小修与中修，地市级及以上的公路管理机构则负责大修与改建。省级交通主管部门必须要建立健全桥梁养护工程管理制度，对相关单位及人员加强信用管理，严格考察其资质水平，从而有效保障养护工作水平。交通管理部门还需要对桥梁检测、加固设计、施工监理等过程加强管理，营造一个公开公平、竞争有序的市场环境。高速公路桥梁的中修、大修及改建结束之后，相关部门需要根据相关规定进行验收。各级交通管理部门需要采取有效措施，提高桥梁养护管理水平。对于需要封闭交通或养护时间极长的公路桥梁养护工程，必须要在养护工程开展之前的半个月发布相关信息，突发性情况除外。对于高速公路及国道上的桥梁养护施工信息，必须要根据相关规定，在第一时间内上报给交通部备案。最后，高速公路桥梁养护单位在开展养护施工活动的过程中，要能够严格遵循相关规定，合理布置施工场地，科学安全标志及防护设施，以此来保障往来车辆的安全，同时还需要做好交通疏导工作。

4、裂缝病害的养护。对于裂痕长度没有超过特定值的裂缝病害，为了有效避免气候因素对其的进一步损害，可以通过涂刷水玻璃或环氧树脂来进行封闭处理；对于裂痕长度超出特定值的裂缝病害，可以利用空压式的方法来灌注外氧树脂，从而填充裂缝；对于裂痕长度介于0.4～0.5mm的裂缝病害，首先需要凿开裂缝、将其清理干净，然后再使用高强度等级的水泥砂浆进行填补，如果裂缝较为严重，可以使用加固或更换构件的办法来解决。

5、墩台基础的养护。利用砖石、混凝土及钢筋混凝土共同修筑桥梁墩台是为了增强墩台的稳定性与牢固性，有效降低外界因素造成的影响。《养护规范》对墩台基础养护做出明确规定：对于大型高速公路桥梁，需要定期做好河床的疏浚工作，及时将河面上的杂物清理干净，确保水流通畅；在未经批准的情况下，不得任意修建对桥梁有影响的建筑物，如果有修建的必要，那么必须要采取桥梁防护措施。必须要将墩台表面打扫干净，将其周边的苔藓、杂草及垃圾清理干净。圬工砌体在外界环境影响的影响下，会出现灰缝脱落，这就需要重新勾缝。如果桥梁的混凝土表面存在蜂窝麻面等病害，必须要及时将其清洗干净并用水泥砂浆抹平。对于砌体镶面受到严重破坏的，必须要在第一时间更换。可以使用石料或混凝土预制块来进行修补或重砌，要确保新旧砌体紧密结合，色泽及质地一致。

6、其他养护方法。对于桥面铺装局部破损的病害，可以采取局部修补法以确保其平整，减少车辆冲击造成的影响。对于空心板底面及铰缝渗水，可以通过在空心板板底钻孔、利用环氧树脂砂浆封闭来有效解决。对于破损严重的，可以重新浇注铰缝。对于梁板结构性裂缝，可使用纤维补强材料或粘贴钢板来增强结构的抗剪性等等。除了上述养护方法之外，高速公路桥梁管理部门还要能够对桥梁养护工作提高重视，加强人员培训、提高其专业技术水平，从各个方面有针对性地开展养护工作。

结束语

一条高速公路從设计、然后进行的施工以及监理、到最后投入使用，每个环节都要严格按照规范要求进行，例如设计不认真、施工质量低劣等都有可能造成混凝土桥梁出现裂缝发生缺陷问题。所以在进行高速公路大体积混凝土的施工过程中必须严格按照国家有关规范、技术标准进行设计、施工和监理，是保证结构安全耐用的前提和基础。

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