市政桥梁工程常见质量问题及防范措施探析

柴 斌

(北京市市政专业设计院股份公司山西分公司,山西 太原 030006)

1 概述

改革开放40年来，随着我国经济建设的大力发展，人口城市化的逐步推进，城市人口增多，汽车拥有量也达到了新的高度，城市交通压力随之增大，与此同时也对市政道路桥梁建设提出了更高的要求。尤其是早晚高峰造成的长时间大面积的堵车，部分桥梁路段更是拥堵的关键节点，长期以往对市政桥梁的工程质量和使用寿命提出严峻挑战。面对这样的现状，我们应认真分析市政桥梁工程的质量问题，找到常见的病害并究其原因，对症下药，做到防微杜渐，才能更好的保证桥梁工程质量，从而保障城市的发展，推动城市的进步。本文结合目前我国市政桥梁工程的现状，浅析了市政桥梁工程的常见病害，并从多个角度提出了一些防范措施。

2 市政桥梁工程常见质量问题及原因分析

2.1 桥面铺装开裂

桥面常见裂缝有干缩裂缝、纵向裂缝、网状裂缝和龟状裂缝几种形态。造成裂缝产生原因有很多，例如：设计理论的缺陷或假设与实际状态相差太大，未按设计规定、施工规范的要求施工，施工程序和方法不当，自然因素影响等等，这些因素都会造成桥梁的铺装质量达不到相关要求。

2.2 梁体混凝土裂缝

梁体裂缝可大致分为结构性裂缝和非结构性裂缝两大类型，其中结构性裂缝可分为设计性结构裂缝及施工性结构裂缝。非结构性裂缝可分为塑性裂缝、温差裂缝、长期干缩裂缝、龟裂缝及其他侵害性裂缝。

1)设计结构性裂缝是指设计时采用的结构形式在荷载作用下必然会出现的裂缝，这种裂缝是允许存在的，但裂缝的宽度应小于0.2 mm或设计文件规定的限值，否则将会影响结构安全；施工结构性裂缝是指由于施工原因造成的结构性裂缝，如现浇箱梁支架拆除过程中产生的裂缝等。

2)塑性裂缝是指混凝土在可塑状态下出现的裂缝，包括沉降裂缝和收缩裂缝。沉降裂缝产生的原因主要包括两个，一是由于支架及基础的不均匀沉降造成上部结构混凝土产生裂缝，二是混凝土骨料下沉过程中受到钢筋、模板对拉螺栓的约束时产生的裂缝。

3)温差裂缝是由于混凝土内部温度与表面温度的差异及混凝土表面温度与环境温度的差异导致混凝土收缩不均而产生的裂缝。

4)长期干缩裂缝是指混凝土长时间暴露在空气中，由于各种原因的水分丧失，造成混凝土体积缩小，当受到约束时，这种变化将会造成裂缝，而且这种变化会持续很长时间。

2.3 桥头跳车

就城市道路路况而言，主要是柔性道路与刚性结构物之间的连接处发生不均匀沉降，产生错台所致。桥梁与路基、路面的组成材料、刚度、强度、胀缩性等存在差异，且桥头连接处受力时易形成集中应力，在车辆荷载、结构自重、自然因素作用下，桥梁与道路同时发生沉降，但两者的沉降量有很大差异，道路的沉降量远大于桥梁的沉降量，形成错台，导致行车时发生桥头跳车。

2.4 钢筋锈蚀

桥梁梁体钢筋锈蚀将很大程度的影响桥梁使用寿命，然而钢筋锈蚀又是一个非常共性的问题。钢筋锈蚀的机理和原因有很多，其中最主要的是由于混凝土保护层厚度不够、浇筑过程中振捣不够密实以及混凝土的抗渗性能不足等，导致钢筋与空气中的水分和腐蚀性气体等接触，从而发生化学反应，造成了钢筋的锈蚀。

2.5 伸缩缝病害

伸缩缝是桥梁的一个重要部件，同样也会影响桥梁的结构安全和使用寿命。伸缩缝常见的病害包括：伸缩缝过窄、两侧高差过大、伸缩缝橡胶条损坏、锚固区破损、缝内漏水以及伸缩缝堵塞等。

1)伸缩缝过窄，一般是由于设计阶段对桥梁伸缩量考虑不足，导致伸缩缝选型不当，使得桥梁在使用过程中出现挤死的情况，进而造成桥面出现破坏。

2)伸缩缝两侧高差过大主要是由于桥台沉陷、安装误差、支座垫石碎裂等导致，伸缩缝由于桥头跳车现象产生的冲击荷载而受到损坏，从而影响伸缩缝的正常使用。

3)伸缩缝橡胶条损坏主要是由于安装伸缩缝的铆钉松动、橡胶板变形、断裂等引起。

4)锚固区破损是由于施工时锚固区后浇混凝土强度不够，或养护不到位，或桥面存在高差导致跳车，加上超载车辆频繁作用导致破损，容易造成伸缩缝钢构件部分损坏。

5)伸缩缝渗水是橡胶条损坏和锚固区破损引发的伴生病害，对桥梁的危害包括：橡胶支座老化开裂、钢板锈蚀，墩台混凝土、梁体侵蚀麻面、钢筋锈蚀；钢结构梁体端头锈蚀等。

6)伸缩缝堵塞的原因主要为沙石、垃圾等杂物在缝中不断积累影响了伸缩缝的收缩性能，影响梁体的正常位移，引起一定的不良后果。

3 市政桥梁工程质量控制及防范措施

造成市政桥梁质量问题的原因有很多，为了避免出现质量问题影响桥梁使用寿命，根据上面分析的质量问题，我们可以针对每个质量问题从多个角度出发，提出防范措施，严格控制工程质量。

3.1 桥面铺装质量控制

在设计初期，应充分调查项目周边自然环境气候，认真研究分析，采用与之相适应的桥面铺装材料及结构组合；施工中，要严格按照设计及规范要求，控制原材料质量和施工质量，采用正确合理的施工工艺和方案，确保桥面铺装质量满足要求。

3.2 梁体混凝土裂缝质量控制

1)强化混凝土桥梁的设计工作，做好结构受力分析，避免因为结构刚度不足或配筋不合理导致桥梁产生裂缝；在设计造型时应当分部处理变截面，减缓突变，最大程度避免应力集中；合理选择混凝土设计强度。

2)合理设计混凝土配合比，严格控制混凝土原材料质量，改善骨料级配，并且控制水灰比，在满足工作要求的前提下，尽量降低混凝土中的水泥用量，控制砂石的含泥量，降低水化热的影响。

3)控制混凝土搅拌时间，避免搅拌时间过长。

4)加强支架模板的施工质量控制：支架基础的地基承载力应符合要求，支架应有足够的强度、刚度和稳定性；在支架和模板架好之后，应进行预压，消除支架的拼装间隙和基础沉降等非弹性变形，防止不均匀沉降造成梁体裂缝。

5)浇筑过程中，要正确把握振捣时间、振捣工具和振捣强度，保证振捣充分且无漏振；在浇筑大体积混凝土时，还要考虑进行控温浇筑；浇筑完成后要及时养护。

3.3 避免桥头跳车的防范措施

首先，要对台背地基进行换填处理，尤其是对于柔性路基路段更要进行特殊化处理，采用先进的台后填土施工工艺，选用合适的压实机具，确保台后及时回填，回填压实度要达到要求；其次，桥台设计中设置桥台搭板和枕梁，可以使柔性路堤产生的较大沉降逐渐过渡到桥台，避免很明显的沉降差。

3.4 桥梁钢筋锈蚀控制对策

控制桥梁梁体裂缝，可以避免空气中的水分和化学物通过缝隙与钢筋接触，但依然无法完全避免钢筋的锈蚀，所以还应该采取对策主动应对。

1)在混凝土中加入矿渣粉、粉煤灰等材料，在搅拌时，可以进行高强度的振捣实验，通过这种方式排空模板内残存的控制，防止混凝土碳化导致钢筋锈蚀。

2)采用性能比较好的钢筋来提高自身的防护能力，施工中应根据实际情况，处理对钢筋有害的物质，尤其是锈蚀的最大诱导氯离子，不能使用海产的工业用水。

3)对钢筋的表面进行除锈，再对露出的钢筋表面涂上一层隔离层，将环境中蕴含的有害成分对钢筋的腐蚀程度降到最低。

3.5 伸缩缝病害防范措施

1)优化设计方案，充分考虑桥梁在使用过程中的伸缩量，选择合理的伸缩装置。

2)提高对桥梁伸缩装置施工工艺的重视程度，严格按照施工工艺和工序标准的要求施工；提高锚固件焊接质量，提高后浇混凝土和填缝料的施工质量，加强填缝混凝土振捣工作的控制，确保混凝土达到设计强度标准，并及时养护。

3)确保伸缩装置两侧的混凝土与桥面系的相邻部位结合紧密。

4)在使用过程中，应注意伸缩缝内的杂物的清理，防止被杂物填满影响伸缩缝的工作性能。

4 结语

市政道路桥梁在我国道路交通及城市建设中发挥着非常大的作用，直接影响着民生与经济发展，因此需要引起我们对市政道路桥梁尤其是市政桥梁工程质量的高度重视，对常见的桥梁质量病害做好防范工作，最大程度避免质量问题的出现。与此同时，还应该提高相关从业人员的专业素养和敬业精神，避免由于主观原因引起的质量问题，并努力研究探索，不断开拓创新，使得市政桥梁建设朝着更好的方向发展。