农村危桥病害机理研究

武芸

[摘 要]桥梁受损的原因涉及工程规划、设计、施工、运营管理等各阶段，且机理复杂。文章通过对湖南地区典型农村公路桥梁的调研，归纳分析了农村危桥病害类型及作用机理，为危桥改造的科学决策提供技术参考。

[关键词]农村桥梁；病害；研究

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2016.12.217

我国有近一半数量的中小跨径桥梁分布在农村公路上，由于地理位置偏僻，这些桥梁的使用状况一直为人们所忽视。桥梁是公路的咽喉，其使用功能的好坏直接影响整条线路是否畅通。随着服役时间的延续，荷载条件变化以及环境侵蚀等不利因素的影响，加之设计和施工的缺陷，都会使桥梁受到不同程度的损伤，造成病害，使结构性能退化，使用功能逐步降低甚至完全丧失。对于上述危桥，只能限载限速通行，甚至不得不关闭，从而严重影响农村群众的生产和生活，成为制约农村经济发展的瓶颈。桥梁技术状况不同，其养护加固对策亦不一样，因此科学决策危桥改造方案必须以准确评价桥梁技术状况为前提。然而目前国家并未出台完整的农村桥梁评价指导标准，因此研究一套适合农村桥梁的可靠性评价指标具有一定的现实意义。

桥梁结构的病害直接反映桥梁结构的内部技术状态，分析桥梁结构病害表现特征及其产生机理，能为桥梁结构可靠性评定的有效实现奠定基础。因此本文首先对农村危桥的病害现状进行分析，归纳整理了不同类型桥梁的典型病害特征及其成因、作用机理。在此基础上，提出了适合湖南地区农村公路桥梁可靠性评价的技术指标。

截至2012年年底，湖南省共有农村公路桥梁33109座，909162延米，其中梁桥占全部桥梁的83.2%，其他桥型占16.8%。因此梁桥病害是主要问题所在。根据对其中部分桥梁的调研资料，农村公路桥梁常见病害，分为桥面系、上部结构以及下部结构三个方面[1][2]。

1 桥面系

1.1 桥面铺装

桥面铺装的主要病害有横桥向裂缝、顺向裂缝、桥头跳车、网状裂缝、坑洼不平、破损等，此外，还存在桥面不洁现象。桥面铺装出现以上病害的主要原因是车辆的超载、养护不到位等，见表1。

表1 桥面铺装病害比重统计表

病害分类[]出现病害桥梁数量 n（座）[]调研桥梁总数N（座）[]病害桥梁比重（n/N）

裂缝类[]20[]27[]74.07%

桥面破损类[]17[]27[]62.96%

积水、积垃圾类[]18[]27[]66.67%

1.2 伸缩缝装置

伸缩缝装置常见病害有以下几种形式：伸缩缝装置自身损坏、锚固构件损坏、桥面板端头损坏、伸缩缝装置缺失。伸缩缝的病害主要是由于设计不当、施工以及车辆超载、材料老化等的因素造成，见表2。

表2 伸缩缝装置病害比重统计表

病害分类[]出现病害桥梁数量 n（座）[]调研桥梁总数N（座）[]病害桥梁比重（n/N）

伸缩缝自身破坏[]12[]27[]44.44%

桥面板端头损坏[]11[]27[]40.74%

锚固构件破坏[]14[]27[]51.85%

伸缩缝装置缺失[]15[]27[]55.56%

1.3 人行道、护栏及栏杆

栏杆及护栏的病害表现为全部或部分缺失、破损类病害（主要有断裂、错位、剥落、锈蚀）、松动等，强度已经不能满足防护及安全的要求。造成桥梁栏杆和护栏局部破损的原因大多数是机动车交通事故，少数是人为碰损或盗窃所致，见表3。

表3 人行道、护栏及栏杆病害比重统计表

病害分类[]出现病害桥梁数量 n（座）[]调研桥梁总数N（座）[]病害桥梁比重（n/N）

人行道破损[]13[]27[]48.15%

栏杆、护栏缺失[]10[]27[]37.3%

破损，强度不足[]9[]27[]33.33%

1.4 防排水系统

栏杆及护栏的病害表现为全部或部分缺失、破损类病害（主要有断裂、错位、剥落、锈蚀）、松动等，强度已经不能满足防护及安全的要求。造成防、排水系统病害的主要原因，一是缺失，二是使用了质量不合格的建材，三是由于人为原因如管养不及时从而造成排水管堵塞，见表4。

表4 防排水系统病害比重统计表

病害分类[]出现病害桥梁数量 n（座）[]调研桥梁总数N（座）[]病害桥梁比重（n/N）

排水系统缺失[]14[]27[]51.85%

排水管堵塞[]11[]27[]40.74%

防水层破坏[]10[]27[]37.33%

2 上部结构

2.1 上部承重构件（主梁、挂梁）

主梁混凝土蜂窝、麻面、剥落等；钢筋锈蚀、露筋；主梁挠度过大，受力裂缝超过规范限值并且数量较多；预应力混凝土构件出现裂缝，预应力筋锚固端混凝土开裂、剥落，预应力锚具外露等。上部承重构件病害的主要原因是承载力不足，可能是由于设计承载力不足、施工材料和方法的不足以及车辆超载行驶和养护单位管养不到位等，见表5。

表5 上部承重构件病害比重统计表

病害分类[]出现病害桥梁数量 n（座）[]调研桥梁总数N（座）[]病害桥梁比重（n/N）

主梁混凝土类[]22[]27[]81.48%

主梁钢筋类病害[]21[]27[]77.78%

主梁裂缝类病害[]18[]27[]66.67%

2.2 支座

支座常见的病害有位置偏离原位、梁端支承不稳、垫石被压碎、老化、缺失、脱空，发生不可恢复的剪切变形等。支座病害的主要原因是设计时类型选择失误、安装不当等原因造成的，见表6。