公路桥梁常见病害原因分析及防治

朱华

【摘 要】由于设计、施工和超载超限等各种原因，造成了公路小跨径桥涵过早的出现单板受力、沥青混凝土桥面铺装早期破坏、橡胶伸缩缝过早破坏、桥面混凝土渗水、桥头跳车等各种病害。本文分析了这些病害产生的主要原因并提出了预防措施和处治方法。

【关键词】桥梁；病害；原因；防治

0 前言

随着国民经济的发展，公路通车里程也突飞猛进，但是由于设计、施工等各种原因，尤其是超载、超限运输没有从根本上予以遏制，造成了高速公路桥梁在通车时间不长就出现诸如小跨进板涵或通道单板受力、沥青混凝土桥面铺装早期损坏、桥面混凝土渗水、桥头跳车等各种病害。本文重点对公路桥梁通车时间不长出现病害的成因和预防措施及处治方法进行简要的探讨。

1 小跨径板涵或通道单板受力

1.1 小跨径板涵或通道产生单板受力的主要原因

小跨径板涵或通道在通车时间不长出现面层沥青混凝土纵向裂缝，底面板缝间混凝土脱落，铰缝损坏，行车道位置的梁板跨中板底裂缝的单板受力现象。产生单板受力的主要原因：

1）车辆重载、超载；

2）预制安装的板涵或通道，板与板之间的连结力不够，桥面铺装层偏薄，钢筋直径偏小；

3）施工时预制板厚度控制不严；

4）桥面混凝土与梁板没有共同受力。

1.2 预防单板受力的主要措施

预防小跨径板涵或通道出现单板受力现象要从施工方法上解决。小跨径板涵或通道宜采用整体现浇方法施工，对预制板在预制安装时，板与板之间的侧面要凿毛并通过预留钢筋的焊接加强连接，铰缝混凝土应振捣密实，并采用高标号混凝土。

1.3 单板受力桥涵的加固措施

对已产生单板受力的板涵或通道主要是以提高梁板的承载力，加强梁板的横向联系的加固措施解决。

1.3.1 提高桥面铺装的整体承载力

加厚桥面铺装层的厚度，加粗、加密铺装层钢筋网，加强梁板的横向连系，提高桥面的整体承载力。

1）凿除原桥面铺装层，重新铺筑

加厚桥面铺装层厚度。将设计桥面铺装防水混凝土厚度6到10cm，加至15cm厚铺装层。加粗、加密铺装层钢筋网。使用C40防水混凝土，并在其中掺加聚丙烯纤维，同时加强浇筑混凝土前凿毛。在板顶钻孔，植入锚固筋，加强梁板与桥面铺装的共同作用。

2）凿除全幅铰缝混凝土重新浇筑

将原施工浇筑的C30混凝土提高到C40混凝土。跨径小于8m的小桥或通道，在铰缝中增设铰缝钢筋，并采用焊接连接；跨径大于8m的桥梁，在铰缝顶面增设联结钢板加强梁板的横向联系。

1.3.2 利用碳纤维加固补强的方法提高梁板的承载力

碳纤维施工技术以耗能低、无污染、易施工等特点被国内外许多知名人士所推荐，其原理是使用高强度的碳纤维覆盖于被加固的构造物构件表面，使其紧密结合，增强构件的抗拉强度。

2 沥青混凝土桥面铺装早期破坏

2.1 沥青混凝土桥面铺装早期破坏的原因

出现隆起、黏结不牢、裂缝、渗水，甚至通车时间不长就出现坑槽、松散现象。其主要原因：

1）压实度不足，粒径组成设计不当，沥青铺装层透水；

2）桥面水泥混凝土表面不平整、不粗糙，未按要求凿毛；

3）桥面水泥混凝土强度不足，抗渗性能差；

4）有防水层的桥面，防水层与水泥混凝土黏结不牢，使沥青混凝土与水泥混凝土形成两张皮现象。

2.2 预防沥青混凝土桥面铺装早期损坏的措施

2.2.1 主要预防措施

1）通过试验做好沥青混合料组成设计，选用合格的混合料原材料，注意压实机械的选用；

2）处理好桥面水泥混凝土面层浮浆，水泥混凝土桥面要做平整、粗糙，并做好与沥青铺装层的连结层、防水层，采用改性沥青铺装；

3）桥面水泥混凝土在配合比设计阶段要考虑抗渗指标，混凝土要达到抗渗要求；

4）桥面水泥混凝土施工时，严格控制混凝土塌落度，确保混凝土强度。

2.2.2 主要修复措施

1）清除病害桥面沥青混凝土，做好防水层与黏结层，重新铺装沥青混凝土，要求沥青混凝土符合设计要求，碾压达到设计标准；

2）对沥青铺装采用稀浆封层，防止因漏水而产生病害。

3 橡胶伸缩缝过早破坏

桥面伸缩缝由于设置在梁端构造薄弱部位，直接承受荷载的作用，又暴露于自然中，受到各种自然的影响，经常过早出现橡胶板锚固不牢，预埋钢板在车辆冲击下，整板松动，锚固螺丝脱盖，螺铨歪斜变形。

3.1 橡胶伸缩缝早期破坏的原因

温度变化是影响桥梁伸缩量的主要因素，桥梁结构在外界特定温度环境，梁体内部温度分布不均匀，梁体端部在材料热性能的变化下产生角变位。橡胶伸缩缝早期出现损坏的主要原因：

1）橡胶伸缩缝自身刚度较差，强度低，焊接质量差，施工工艺控制不严；

2）混凝土早期破坏，混凝土浇筑不密实，强度低；

3）对桥梁伸缩装置施工工艺重视不够，未能严格掌握施工工艺和标准；

4）车辆掉落的坚硬物挤压造成橡胶板损坏，未能及时认真地对桥面和伸缩装置内的杂物进行清扫；

5）个别伸缩缝的损坏是由于设计原因造成的，伸缩缝装置的选型不合理。

3.2 橡胶伸缩缝早期破坏的预防措施

1）加强施工工艺控制，对伸缩装置的施工安装高度重视。严格控制缝两侧混凝土的浇筑质量。焊接长度要满足规范要求；

2）焊接固定件螺铨时，必须防止已浇混凝土被烧伤；

3）伸缩缝材料及产品要经过国家认证；

4）加强伸缩装置的桥面板端设置；

5）合理选择桥梁伸缩装置的类型。

3.3 橡胶伸缩缝的处治措施

1）加强日常养护，及时清理车辆掉落坚硬物阻塞伸缩缝，早期病害及时修补，严格控制超载车辆的行驶，加强夜间行车管理。

2）及时处理易损坏的角钢、螺铨，随时紧固易松动的螺母。

3）出现损坏的橡胶板查明损坏原因及时更换，防止伸缩缝旁边的结构损坏。

4 桥面混凝土渗水

4.1 桥面混凝土渗水的主要原因

桥梁通车时间不长出现板底渗水，严重出现滴水现象，其主要原因。

1）防水层厚度不足，混凝土强度过低；

2）混凝土使用的外掺剂配合比不好，防水混凝土的抗渗、抗裂性能差；

3）施工过程控制不严格，施工工艺粗糙，混合料有离析现象，桥面铺装层钢筋网保护垫块密度不足；

4）铰缝施工没有按设计要求施工，铰缝混凝土早期破坏；

5）过早开放交通，桥面铺装混凝土在没有达到设计强度，为了施工方便便提早开放交通。

4.2 预防混凝土桥面混凝土渗水的措施

1）桥面防水混凝土应是细集料集配、高标号混凝土。配合比设计时小粒径料偏多石料集配合理，水泥用量取上限值；

2）施工中严格控制混凝土塌落度及拌合时间，使混凝土和易性好、均匀，并加强振捣，满足抗渗要求；

3）严格控制铰缝施工工艺和质量，将板边凿毛，合理布置铰缝钢筋，采用高标号防水混凝土，保证混凝土防水层的最小厚度；

4）空心板施工时要重视封头处理，对封头混凝土的质量、厚度严格控制；

5）控制好施工时间，采用覆盖养护毯的方法养生，养生过程在施工期7d内要做到“全覆盖、全湿润、全天候”养生。

4.3 桥面混凝土防渗水处理

1）桥面清理干净设防水层黏结层后，铺沥青混凝土；

2）已通车的桥梁为沥青铺装层的，采用稀浆封层等措施，防止漏水。

5 桥头跳车

桥头跳车是公路工程质量的一个通病，在公路工程中具有普遍性，它影响着行车速度、舒适性、安全性。

5.1 桥头跳车的成因

桥头跳车是由于桥台和路堤沉降不一，形成错台沉降所致，其主要原因：

1）路桥结构刚度相差很大，桥台和路堤沉降不均匀；

2）路基施工没有达到设计要求，压路机受桥台的限制碾压困难，台后压实度达不到标准；

3）路面水渗入路基和桥台台背的接缝；

4）桥头路堤及锥坡范围内地基填前清理不彻底；

5）台后填料采用不当或填料含水量过大。

5.2 预防桥头跳车的措施

针对引起桥头跳车的成因，在工程实施过程中需通过采取以下措施，从而有效地减轻桥头跳车的危害。

1）改善地基性能，加强填前压实，提高地基承载力；

2）做好桥头路堤的排水、防护工程；

3）设置桥头搭板；

4）采用无缝式伸缩缝；

5）提高桥头路基压实度，选择透水性小、后期压缩变形小、稳定性好的做填料；

6）优化设计方案，采用新工艺加固路堤。

5.3 桥头跳车的处理措施

1）对桥头跳车较轻，基层没有破坏的，可采用沥青混凝土填补找平；

2）对桥头跳车严重，沉陷面积较大，基层出现破坏的，清除已破坏的旧基层，采用刚性、半刚性基层，重新铺筑沥青混凝土；

3）对于基层未破坏，整体范围下沉较大，变化较快的可采用粉喷桩灌注基底，然后面层整平；

4）对于因防护不当水毁造成的基础掏空等情况产生的沉陷，应视具体情况先将破坏根源处理好，采取相应的措施后，再处理基层和面层。

6 结束语

考虑到时间、费用、安全、综合效益几方面的因素，各级公路桥梁应从长远利益出发，对产生的各类桥面铺装病害要及时修复，对不影响行车的裂缝、坑槽等病害，提倡预防性养护，确保路面的使用寿命，为行驶车辆提供安全可靠的环境。

【参考文献】

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[2]JTG F80/1-2004 公路工程质量检验评定标准[S].北京：人民交通出版社，2004.

[3]JTG H10-2009 公路养护技术规范[S].北京：人民交通出版社，2009.

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