桥梁病害与灾害

赵文宇

摘要：桥梁是联系公路、铁路的重要纽带，在整个交通网络中起着至关重要的作用，在桥梁的使用过程中，因人为或者自然影响，引起桥梁出现病害或者灾害，引起交通堵塞、中断，直接导致人类的生产、生活出现问题，甚至造成交通事故。本文通过对桥梁的病害和灾害进行了系统全面的研究，并针对桥梁的病害和灾害提出了相应的改进和补救措施。

关键词：桥梁；病害；自然因素；灾害

随着国家对基础设施建设的大力投资，以及人们生产生活中越来越多使用道路。不仅是我国，世界上任何一个国家都意识到建设出四通八达的交通网的重要性，四通八达的交通网 不仅有利于国家之间、地区之间的交流，还可以带动交通沿线的经济发展。这些四通八达的交通网就需要建造成千上万座桥梁。由此可见桥梁在交通工程中的重要性，如果在使用过程中不能对桥梁的病害和灾害进行及时的预防、发现和加固，将会导致交通网瘫痪，后果不堪设想。

1 桥梁的病害和灾害

因桥梁大部分架设在山涧、海洋、江河、湖泊之上，不仅设计上很难全面考虑环境因素，更会给现场施工带来难题，而桥梁所处的地理位置经常是地质灾害多发地区，为此桥梁的病害和灾害较其他建筑物和构筑物更易发生，桥梁的病害和灾害按成因分为自然因素和人为因素，自然因素分为地震、泥石流、山体滑坡、洪水冲击等等，人为因素分为设计缺陷引起灾害发生，施工因素和使用不当引起的病害和灾害。

1.1自然因素

我国幅员辽阔，全国范围内地质差异较大，很多地区地质复杂，在南方多雨地区，泥石流和洪水是引起桥梁灾害和病害的主要因素，在断裂带分布地区，地震是引起桥梁灾害和病害的主要因素，而在我国北方则是冻融引起是桥梁灾害和病害的主要因素。

（1） 洪水、泥石流对桥梁的灾害和病害

洪水是桥梁灾害和病害产生的常见诱因，由于我国处在洪水多发的印度洋和太平洋中间，洪水可以对桥梁基础和桥墩产生严重的冲击，会把桥头冲掉，在我国内蒙古曾经一次山洪暴发，导致铁路桥受损，引起列车线路中断，导致晚点20小时，造成严重的损失，此外洪水还会洪水、泥石流引发次生灾害，例如泥石流、山体滑坡等等，这些都会对桥梁产生更严重的灾害和病害，由此可见洪水、泥石流对桥梁的灾害和病害是常见的，为此在今后的桥梁建设中应该对其足够的重视。

（2） 地震对桥梁的灾害和病害

每次大地震过后都会引起交通瘫痪，汶川地震共引起六千多做桥梁倒塌，上万座桥梁不同程度的损害，由此可知地震对桥梁的影响是非常大的，地震对桥梁病害和灾害的影响只要体现在对桥梁上部结构下部结构、支座三方面的影响，其中上部结构的破坏最为严重，这与建筑在震害中地下室破坏较上部结构破坏小的原理是一样的，在简支桥中，这种破坏更为显著，当桥梁上部结构在地震作用下出现位移超过墩台的承受范围时，会导致桥面滑落，此外在地震作用下，桥梁上部结构出现位移，这会使支部产生破坏，支座会变形，下部结构的破坏是最严重的，下部结构的破坏后将无法修复，下部结构多采用钢筋混凝土结构，在地震作用下，钢筋混凝土结构是很难加固修复的。

1.2人为因素

（1）桥梁的设计因素

在众多桥梁事故中，有很大一部分是因为在设计时未能准确的根据勘查资料进行设计导致事故灾害的发生，具有典型代表性的事件是，2001年，长江上正在建设的一座大桥发生坍塌，发生事故的原因是因其在支护工程设计时未充分考虑水流荷载在施工过程中的影响，导致在建设过程中发生坍塌，在国外比较出名的桥梁事故是加拿大的魁北克大桥，因设计人员未能充分考虑钢结构的平面外稳定的重要性，在设计时没有给予充分可靠的平面外支撑，导致在第二榀桁架建设过程中出现塌落.桥身全部掉入河中。

（2）桥梁的施工因素

桥梁的施工在工程界也是一项难题，因桥梁建设的地点，地址复杂，多为地质突变区域，这就对施工队伍的素质要求较高，在建筑市场还不是很规范的情况下，也曾出现多起桥梁施工过程中的灾害，2005年四川江安长江大桥就出现一起因施工不规范导致工程事故，出现多名工人受伤，2名工人死亡，事故的原因是施工方未按设计要求进行侧向支撑的布置，导致在施工过程中钢筋笼桁架失稳，出现工程事故，由此可知，在桥梁施工过程中加强质量的控制，加强施工人员素质的提升，对预防桥梁发生灾害有着至关重要的作用。

2 应对桥梁病害和灾害的措施

桥梁建成后，要承受往复荷载和动荷载的作用，在往复荷载作用下，桥梁会产生疲劳，在动荷载的作用下，桥梁会产生裂纹等危害。这种破坏时不显著的，但是一旦发生破坏后果却是非常显著的。为此要加强对桥梁病害的检测和观测，并采取相应的措施来控制桥梁病害的发展，防止其有病害演变成灾害。我国过去因经济技术的限制，大部分桥梁是钢筋混凝土桥和拱桥，这两类桥梁也是发生病害和灾害最多的桥梁，本文针对应对钢筋混凝土桥和拱桥的病害和灾害的措施进行分析。

2.1加固钢筋混凝土桥梁

在已有桥梁中因车流量加大或其他因素导致桥梁承受的荷载变大，这时要对桥梁进行加固，常用的加固措施时贴FRP进行加固，这种既经济工作量小的方式在很多桥梁中采用，此外还可以在桥梁下部结构设置预应力拉杆，对桥梁进行加固。或在混凝土桥外套受力桁架，设置附件结构来起到加固混凝土桥梁来避免病害和灾害的作用。

2.2对桥梁基礎进行加固

某些桥梁桥墩基础没有设置岩石来围桩，在船舶、水流的作用下，桥墩会受到损害，为此在桥梁施工过程中要在桥底或者桥台上加柱，常用的加柱方法有钻孔桩加固、钢筋混凝土桩加固等等。这些加固措施可以使桥梁桥面的病害减小，使其不会产生变形、移位等病害。同时也会预防桥梁发生坍塌的灾害。

2.3修补桥梁裂缝

桥梁裂缝的病害是非常危险的，桥梁桥面的裂缝在雨水的冲刷下，在车轮的作用下，会发展较快，最终引起桥面材料脱落，如果大面积脱落最终会影响交通，为此应及时修补桥梁裂缝，裂缝小的可选用树脂，裂缝大的可选用水泥浆来修补。

2.4对拱桥进行改造加固

因拱桥的结构形式合理，用材省的缘故，在一定时期内，我国拱桥建设很多，这些拱桥在交通网中因其结构形式的缘故，导致其病害和灾害较多，对拱桥的加固可采用加厚拱梁和减轻拱桥上不必要的荷载改变其结构体系的方法，其最终的目的是在偶然荷载的作用下使桥梁的病害和灾害降到最低。

3总结

随着我国加大对基础设施建设的投入，越来越多的桥梁将会被建设，而公路网的连通也是对已有桥梁的考验。在桥梁的建设和对已有桥梁的加固中要积极探索新的技术措施和方法来消除或减小桥梁的病害和灾害。桥梁的病害和灾害不仅威胁着人们的生命和财产安全，还直接影响我国经济和沟通交流，因此对桥梁进行病害和灾害的预防是非常有必要的，希望通过检测、维修、加固来使我国的桥梁能够更坚固，病害灾害最小。

参考文献：

[1] 甘应朋等，夷陵大桥斜拉桥主塔下塔柱裂缝分析与处理[1J，交通科技，第204期，2004年第3期.

[2] 钟扬有等，阳江市鱿鱼头大桥桥面裂缝病害的处理[]J，广东交通职业技术学院学报，第2期，2004年6月.

[3]王北元，水泥混凝土桥沥青混凝土桥面铺装早期病害原因分析和结构设计方法，大连

理工大学硕士论文，2003.