钢混组合箱梁桥病害原因分析及处置措施

史毅杰

（邢台路桥建设总公司，河北 邢台 054001）

某城市互通立交含一个东西走向跨越市区三环路的主线桥，以及进入市区的匝道桥。主线桥共分为三联，第二联跨越三环路，单向三车道设计，桥面净宽度为11m，两侧防撞护栏的宽度为0.5m，桥梁主跨跨径为48m，其中第二联主线桥为38m+48m+41.5m的预应力钢混凝组合梁桥。经过近三年的实际运营，质量检测机构于2019年11月对该桥梁整体结构质量检测时发现，箱梁内部钢板与螺栓出现锈蚀现象，局部区域出现混凝土病害，部分箱梁内部底板积水严重，泄水管的排水功能丧失。

一、钢混组合箱梁桥病害类型与原因分析

（一）箱梁内部螺栓、钢板锈蚀

经现场检测，锈蚀部位发生在箱梁内部钢板的底板与肋板、腹板与肋板接合部位，钢板拼接部位的螺栓也出现锈蚀现象。同时发现箱梁底板局部区域存在少量积水，而且箱梁内壁有水珠沁出，根据这一现象可以确定产生锈蚀的主要原因是在对现浇混凝土养护作业时，由于箱室内部缺少排水通气设施，养护用水无法及时排出箱室，箱室内壁在积水的长期浸泡下，导致钢板与螺栓出现铁锈，尤其在积水较多的区域，锈蚀现象更为严重。

（二）桥面板混凝土脱落露筋

在混凝土桥面板锚固区周围及箱梁钢腹板的位置，部分混凝土呈现出松散状态而脱离面板层，而且混凝土脱落部位的钢筋裸露在外。产生这一病害的原因主要是由于裸露的钢筋与空气中的水或雨水相结合，产生锈蚀现象，随着锈蚀程度的加深，处于混凝土内部的钢筋出现鼓胀，造成包裹钢筋的混凝土剥离本体。

（三）箱室内部存在混凝土垃圾

在施工过程中，将产生大量的混凝土残渣、木板碎屑及碎石块等建筑垃圾，由于施工人员未能及时清理，导致垃圾始终在箱室内部堆积，这不仅给箱梁本身增加了额外荷载，也给桥梁养护施工带来了诸多不便。

（四）泄水管失去泄水、排水功能

在该钢混组合箱梁当中，桥梁泄、排水装置采用铸铁泄水管，排水管外壁包裹了一层锌铁皮，通过现场检测发现，局部区域的泄水管外壁出现锈蚀现象，导致泄水功能丧失，水流直接流向桥梁下方的城市主干道，给过往车辆的通行安全造成严重影响。另外，在桥梁养护过程中，由于养护人员未能及时清理堆积在泄水管内的垃圾，使泄水通道严重堵塞，一旦雨季来临，桥面积水难以排出，经过长时间渗透，使桥体主梁翼板出现锈蚀，进而缩短桥梁的使用寿命。

（五）锚头缺少保护措施出现锈蚀现象

在预应力钢绞线张拉工序中，由于施工单位仅对部分钢绞线采取切割作业，并且切割过程中，并未对锚头采取有效的保护措施，导致裸露在外的锚头及部分钢绞线与空气中的水蒸气发生反应出现锈蚀。

二、钢混组合箱梁桥病害处置措施

（一）积水病害处置措施

桥梁箱室排除积水最为常用的处置方法是：首先在箱室底板位置，利用小型切割机切割出直径3cm的孔洞，使积水沿着孔洞排出体外，为了保证排水效果，孔洞的位置应当处于底板纵坡最低端，孔洞形状多以梅花状为主。而处于桥墩底板位置的填充混凝土区域内的积水，可以在箱室最低处切割出直径3cm的圆孔，将积水排出。

（二）钢板与螺栓锈蚀病害处置措施

对于锈蚀严重的钢板与螺栓，主要利用打磨的方法将表面的锈迹除去，然后将环氧富锌底漆及环氧厚浆面漆喷涂在锈蚀部位，其环氧富锌底漆的喷涂厚度为50μm，环氧厚浆面漆的喷涂厚度为200μm～300μm，如果螺栓连接部位锈蚀严重，应当及时更换。

在除锈过程中，施工人员首先要清洗干净钢板与螺栓表面的油污，通常采用的清洗溶剂是丙酮或汽油，然后利用砂轮或者钢丝球等工具打磨表面的锈迹，直到钢板与螺栓表面露出金属光泽为止，再用粗砂纸将残余锈迹去除。当打磨工序结束后，在表面涂刷一层油漆，为了保证除锈效果，外界温度降至5℃以下时，不打磨除锈。并且每一次涂刷的油漆层厚度不宜过厚，防止产生气泡状针孔。

（三）混凝土脱落病害处置措施

施工单位采用了强度等级为C50的自流平混凝土修补脱落部位。首先将松散的混凝土凿除，利用角磨机或者钢丝刷打磨脱落部位的混凝土基面，然后在锈蚀部位涂抹界面胶，涂抹厚度应超过1mm。在界面胶干燥以前，可以利用聚合物水泥砂浆将缺陷部位补平。当修补工序结束后24h之内，采取喷雾养护的方法，养生修复面砂浆，养生时间不得少于7d。

（四）箱室内部混凝土垃圾处置措施

对于施工期间遗留在箱室内部的建筑垃圾，施工单位应在模板拆除前及时清除，清除时不得触碰模板，避免损伤内部组件。另外在切割钢绞线时，裸露在外的钢绞线长度应当大于3cm，以便维修人员能够快速查找到钢绞线锈蚀的具体位置。对除去表面锈迹的钢绞线，利用聚合物水泥砂浆给锚头形成一层保护层，其厚度不得超过5cm。

（五）泄水管损坏处置措施

当泄水管丧失泄水功能后，施工人员应更换泄水管，将原泄水管拆除，换成抗渗防腐性能较好的PVC管。更换之前，施工人员应先清理泄水管周边的碱蚀、松散混凝土，并利用聚合物水泥砂浆修复。对没有维修价值的泄水管应及时凿除，凿除时不得损坏原泄水管侧壁位置的混凝土壁面。当植入PVC泄水管后，泄水管周边的缝隙应当利用聚合物水泥砂浆予以填充补平，使泄水管与混凝土构成一个整体结构，确保泄水管具有良好的抗渗与防水性能。

（六）增加检修孔数量

在处置该桥梁病害时，施工设计方案中只设置了一个检修孔，这就使作业人员在检修过程中，常常出现较大位移，加之箱室内部空间小，以至于移动过程较为困难，针对这种情况，施工单位应在桥梁的适当位置增加2个～3个检查孔。首先要确定检修孔的准确位置，定位孔洞中心，标记出成孔边缘线；然后围绕检修孔圆心，画出直径为630mm的边缘线，并沿着边缘线的位置，钻孔施工，一般情况下，孔径为30mm；接下来利用机械切割的方法，沿着钻孔外边缘线切割作业，使孔洞直径等于650mm。

三、结语

通过对钢混组合箱梁桥病害原因的分析，施工单位主要采取了以下病害处置措施：针对箱室积水病害，采取打孔排水的方法；针对桥梁钢板与螺栓锈蚀病害，采取锈迹打磨与涂刷汽油、丙酮溶剂的方法；针对混凝土脱落病害，采取涂刷界面胶的方法；针对箱室中堆放的建筑垃圾，由施工人员专门集中清理；针对泄水管损坏病害，采取更换PVC管的方法。