钢筋混凝土桥梁病害调查及维护研究

侯雪峰 甘肃省陇南公路管理局

钢筋混凝土桥梁病害调查及维护研究

侯雪峰 甘肃省陇南公路管理局

任何一座桥梁，从交付运营时起，或多或少就带有一定程度的病害，如不加以处理，病害将越来越严重，最终危及到桥梁的安全。对桥梁病害必须进行维修处理，但更重要的是从设计、施工中去预防桥梁病害的发生，降低后期的维修保养费用。因此建立健康、安全、稳定的检测系统是很有必要的。

混凝土桥梁 病害成因 调查及维护

我国现代化建设的重要基础设施之一就是桥梁，而桥梁除了遭受风吹日晒侵蚀破坏，而且还会在使用过程中受到磨损和冲击，另外，桥梁在设计和施工之初也会留有一些缺陷，因此必然对道路桥梁的使用功能和行车服务质量造成不同程度的影响。在长期的使用与它外界各种影响的作用下，桥梁就会发生病害，而且要是不对桥梁结构上所出现的病害给予及时的加固与补救，那么结构上的这些原始缺陷加上结构的自然老化会使得结构上的损伤不断累积，加速发展，进而结构的功能逐渐退化，最后造成桥梁变成危桥的后果，桥梁出现损毁、垮塌，这种实例已经数不胜数，给人民生命财产造成了极大损失，所以研究和解决这一类问题势在必行。

一、混凝土桥梁病害类型

目前，公路桥梁以混凝土板桥、T梁桥和箱型梁桥为主，约占90%以上。混凝土桥梁的常见病害表现为以材料退化引起的功能性损伤和外部作用引起的结构性损伤两类，其损伤形态表现为混凝土白化、层析、保护层厚度缺陷、钢筋锈蚀及混凝土开裂问题，结构横向联系破坏，形成单梁受力，桥梁附属设施中桥面铺装、伸缩缝、支座破损等问题。常见的结构表层病害有麻面、空洞、磨损、剥落等情况。麻面是指在混凝土表面发生局部缺浆、粗糙、松散，但没有出现钢筋外露的情况，主要的产生原因是模板表面不光滑和湿润程度不足，导致构件表面的水分吸收不均匀产生的。空洞是指在混凝土浇筑完成之后，形成较大的缝隙，导致局部未能完成浇筑。结构性裂缝又称为荷载性裂缝。这类裂缝主要是由外部压力造成的。其裂缝的密度、宽度、分布情况都和外部压力有一定的关系。一般情况下，裂缝能够充分说明桥梁整体结构存在的问题。非结构性裂缝一般是由于变形引起的。在桥梁内部的变形过程中，会因为受限制产生自应力，当自应力的强度超过混凝土的抗拉力极限时，就会产生裂缝，当裂缝出现之后，变形就立即得到释放，相关的自应力也随之消失。造成内部变形的主要原因有温度的变化、混凝土的性能等多方面因素。

二、造成混凝土桥梁病害的原因

1.外部原因。随着社会经济的飞速发展，公路系统的交通量、载重量不断攀升，超载现象更是层出不穷，对桥梁造成了负面影响：钢筋混凝土受力构件变形加大、裂缝愈加明显，甚至直接导致严重性破坏。由此可见，荷载作用是造成桥梁受力构件破坏的直接因素。水分、土质方面：桥梁所在区域的土质、含水量、含盐量、水位季节性变化，都会造成钢筋混凝土的腐蚀。环境、气候方面：以沿海地区为例，其气候呈现季节变化明显、空气湿度大等特点，由于温度和湿度的适宜性，具备结晶、冻融腐蚀的条件。此外，受到风力、雨水、潮汐等因素影响，加快了沿海地区的混凝土桥梁侵蚀程度。

2.内部原因。就公路桥梁而言，其结构形式主要包括小跨径钢筋混凝土梁、板、桩柱式构造结构的主体构件，裂缝、毛细孔通道在主体构件部分较为常见；水泥混凝土主要由氢氧化钙、水化铝酸钙构成，在外部因素影响下，其经由空隙与盐碱成分发生化合作用，生成膨胀性、易溶性物质，进而引发桥梁腐蚀；在桥梁设计、施工过程中，防腐措施未能得到有效重视，也是产生桥梁病害的重要原因。此外，在实际检测过程中，不乏桥台边角缺损、桥墩承台开裂等现象。

三、混凝土桥梁病害维修方法与对策

1.梁端头局部破损维修方法。拆除原有伸缩缝的填充材料，按新构造详图进行施工。将伸缩缝两边各宽约40cm范围内的铺装层混凝土凿除并用高压水枪清洗干净，按1.5kg/m2的用量涂刷2遍“优止水”。调整原预埋螺栓锚筋及露出的桥面钢筋。伸缩缝做防水处理做法如下：用小扁凿凿除旧的填缝料，用钢丝刷清理缝壁，并清理干净缝内尘土，用水盾防水胶底漆涂刷缝壁。在缝的两侧路面上各撒1层石粉（或用石灰水涂刷），防止灌填接缝材料时污染路面；凿挖或钻成埋置螺栓用的锚筋孔，并预先埋好锚筋；锚筋孔的直径应比锚筋大5mm，锚筋必须埋设牢固，在孔内灌注调和好的“立止水”，使其不易拔出。缝的下部可填25～30mm高的泡沫塑料嵌条，用水盾防水胶面漆灌缝，缝顶部须留有5mm膨胀空间。

2.翼板下混凝土表层疏松维修。T形梁间接缝处的裂缝应采取防治结合的原则进行治理，根据桥面铺装层破损情况选择修复方法。全面清理T形梁接缝处的铺装层，清洗干净按如下做法修铺。T形梁间的缝隙用“立止水”封堵；在缝隙上涂刷2道宽度为20cm柔性“优止水”，并加设增强纤维网，涂层总厚度应不小于1.6mm；在其他结构层表面按1.5kg/m2的量分2遍涂刷“优止水”并养护24h；在“优止水”涂层表面按0.25L/m2的量涂刷水盾底漆；按每升1m2的量分2道涂刷水盾面漆，然后用细砂作保护层，进行桥面铺装。如果是局部修复，则将T形梁伸缩缝隙处破损的混凝土彻底凿除，露出混凝土新鲜表面。钢筋锈蚀处用钢刷除锈剂除锈后涂刷2道FP阻锈剂。在新鲜的混凝土表面用UP2000进行修补。边梁外侧及梁体破损的修补方法：解决排水以疏通为主，使桥面排水通畅，采取相应的构造修补措施。

四、结语

综上所述，桥梁维护是一项系统工程，首先要进行系统的病害调查，弄清混凝土病害的真正状况，在对病害产生的原因进行正确诊断分析的基础上，配合科学合理的设计和维修材料的选择及正确使用，严格按照施工程序控制施工质量，可大大延长维修周期，提高混凝土的耐久性，延长桥梁的使用寿命。同时，在施工设计过程中，应根据实际情况来确定采用哪种防腐措施，并且也要遵循降本增效的原则，在选择防腐措施的过程中应有针对性，最终采用科学的防腐策略，进而提高桥梁使用效率。

[1]陈光花.论道路桥梁结构病害与加固[J].黑龙江科技信息，2015.

[2]张云清.城市混凝土桥梁盐冻病害调查与研究[J].建筑材料学报，2016.