高速铁路混凝土桥梁典型病害及防治对策

张李胜

摘 要：最近几年，伴随着我国铁路工程突飞猛进的发展趋势，国家不断推进高速铁路建设，与此同时，在不同程度的桥梁结构中存在各种病害，对铁路运输的安全构成严重威胁本文以高速铁路混凝土桥梁为例，分析了铁路桥梁病害。

关键词：铁路混凝土桥梁；典型病害；防治对策

由于国民经济的快速发展，铁路桥梁的建设不断扩大，铁路桥梁的建设是高速铁路项目的重要组成部分。高速铁路的运行条件和载荷，由于设计、施工、铁路桥梁的结构的变化影响和不同程度病害，因此，本文对铁路桥梁结构的典型病害进行了具体的分析和探讨，并提出了保证桥梁结构正常使用和安全运行的有效对策。

一、高速铁路混凝土桥梁典型病害

1.桥梁的结构裂缝病害。桥梁结构裂缝是纵贯铁路桥梁混凝土的深裂缝，出现在铁路双线或梁体侧面，甚至贯穿整个墩体。其次，混凝土表面裂缝深度较浅，长度不一，形状不规则。开裂后，很容易渗透到雪和雨，因此产生冻融的膨胀应力，造成桥梁开裂和脱落的现象。第三，梁体的斜梁裂缝出现在梁腹板上，这可以大大减少预应力混凝土的承载力。这些裂痕的直接原因它是由荷载列车引起的，使结构承载力不够，建筑结构不合理，基础不均匀沉降，导致桥梁结构附加力超过混凝土桥梁结构的抗拉强度，出现裂缝。

2.桥梁的腐蚀病害。高速铁路主要依附于钢筋混凝土结构、钢截面很小，特别是预应力钢丝包，横截面面积非常小，如果橋钢筋腐蚀现象，预应力钢束很容易受到损害，腐蚀严重的会减少钢筋结构的承载力，对结构的安全性和可靠性。电化学腐蚀是一种电化学腐蚀过程，由于环境特性和混凝土的性质，在这些环境条件下产生生化反应，并对表面产生影响。随后暴露在混凝土中碱性物质的氧化铁层再次发生反应，即电化学腐蚀。随着时间的推移，钢筋长度方向上的腐蚀区域越来越大。

3.混凝土冻融病害。混凝土的冻融破坏主要是由混凝土中的许多孔隙引起的，水也可以很容易进入空隙，如果温度下降到零度以下，混凝土中的多孔水就会结冰，体积就会膨胀。体积最大的水是原来体积的几十倍，造成混凝土内部的压力，然而，上升气孔中的温度变化会导致冰融化，压力也会消失，因此，在多次冻结之后，混凝土可能会受到不同程度的破坏，从而降低混凝土的强度，造成裂痕、脱落

4.桥梁墩台基础病害。桥梁的墩台已经使用了很长一段时间，不仅要承受上结构建筑荷载外，还需要抵抗各种外部环境的力量，如风、电流压力、土壤侵蚀力等。此外，由于各种各样的因素和铁路列车的增加，桥梁经常承受着过高的负荷，桥墩将受到不同程度的破坏。

二、铁路桥梁病害的防治对策

随着我国经济不断的发展，新建铁路里程不断增加，特别是在跨江工程中，桥梁成为不可替代的解决方案。国内外学者通过疾病的形成原因和治疗对策进行进一步的系统研究，提出了一些具体措施和解决方案，的一个主要措施在整个生命周期的桥梁，为加强管理的设计、建设和运营过程中，把一些混凝土裂缝等结构裂缝消除在萌芽状态，很难避免裂缝，应采取相应措施减少它们以免引起裂纹扩展，影响结构的安全和耐久性。尽管许多桥梁病害与建筑质量差有关，但不可否认的是，在认识到建筑问题的同时，桥梁的设计有了很大的改善。在设计初期加强对桥梁施工地点的地质勘察，防止地基在地质条件恶劣时遇到不均匀的沉积物。在施工阶段，应合理放置施工工具和材料，以防止临时荷载在混凝土结构中产生裂缝，影响桥梁结构的性能和后续运行。由于高负荷铁路桥梁的结构动态性能，桥梁结构设计负荷的价值必须仔细计算，并考虑在未来一段时间内适当增加负载。从长期来看，需要对混凝土损失和长期掘进预应力的损失进行实验研究，使用适当的收缩蠕变模型。在施工过程中应避免使用一些大型的水化热、收缩和水泥体积的稳定性差，应该采取一些适当的骨料、水灰比、矿物掺合料，避免碱骨料反应，注意维护工作后期混凝土浇注，浇注的混凝土砌块集施工方案（如分层分段浇筑，等等），并采取有效措施，如嵌入式管道，等）温度对混凝土浇筑进行严格控制。在桥梁混凝土结构施工和运行中容易出现裂缝的监测，如支护工作是否良好，预应力张拉值是否到位，以保证桥梁结构的正常使用和列车运行的安全平稳。

三、预制梁板常见病害及防治措施

预制梁常见病害在外观。例如，在马蹄处，梁的腹侧表面和上口的斜面有气孔和麻点。表面有梁腹侧表面及马蹄上口斜面存在气孔、麻面现象明显气孔是细粒料不足以填充粗集料之间的空隙，导致集料不密实，形成产生气泡的自由空隙：麻面是混凝土表面局部缺浆、粗糙或有许多小凹坑，由气泡、沟洞在混凝土表面形成的汽水空隙。

1.原因分析。①物料分级不合理，粗骨料偏多，细骨料少，砾石料中针片状物料含量过多；②马蹄形通风口顶部的斜面不自由，变截面处的钢筋和波纹管密实，造成振动不当或不足，导致混凝土与模板之间残留一些气泡，形成气孔；③模板分离器涂层不均匀，局部刷漏或失效，导致混凝土表面与模板粘结的表面：④混凝土未分层浇筑，不当或过高，导致离析：⑤石材粒度过大或坍塌程度小。振动或泄漏。

2.防治措施。①水灰比要严格控制的，针片状颗粒含量必须符合要求。②控制混凝土的振动距离和时间，5-10厘米是振动棒与侧模的距离，且应尽量避免碰撞钢筋及各种预埋件、低插入深度应控制在5-10厘米，分层铸造时间间隔不得超过混凝土的初凝时间，振动时间以20～30s为宜，与混凝土表面显著下沉，没有气泡，表面光滑，辐射砂浆，层厚度应控制在15厘米以内，并排气；③模板必须经过除锈、抛光和使用无色差的脱模剂清洁：④做好配合比设计工作，当配筋密实时，加入高效减水剂，保证混凝土的流量满足工作要求，在运输、浇注各个环节采取措施，确保混凝土不离析。

在高速铁路项目的建设过程中，出现了一些桥梁结构。为了确保铁路项目的安全，并与混凝土桥梁建设病害作斗争，有必要从多个角度预防它，促进我国铁路项目的稳步发展。

参考文献

[1]申俊秀.高速铁路混凝土桥梁典型病害及防治对策[J].山西科技，2015（5）：146～148.

[2]杨海魁.高速铁路混凝土桥梁典型病害及防治对策[J].科研，2015（37）：189.