道路桥梁养护中常见病害与维护措施

张文彪

(山西省公路局忻州分局，山西 忻州 034000)

1 道路桥梁常见病害

道路桥梁病害以裂缝最为常见，裂缝的产生原因包括水化热的影响及支架下沉影响。在20 ℃的环境温度条件下，热源中心，也就是后浇筑部分的桥墩和盖梁，其核心温度为35 ℃，可见，核心混凝土的实际温升可以达到15 ℃。由于受到水泥水化热的持续作用和影响，在盖梁当中会产生很大拉应力，这一应力主要集中于盖梁中部与和上部想靠近的部位。当越靠近盖梁的核心部位时，由水化热引起的Z向拉应力不断增大。最大拉应力产生于盖梁和Y形墩之间的结合处，可以达到4.93 MPa，虽然超过了混凝土在Y向的初凝强度，但主要由配置在这一部位的钢筋网片来承担，所以在表面通常不会产生裂缝；而Y形墩和盖梁相结合的部位向盖梁内延伸处的应力可以达到3.70 MPa，这说明在这一部位将极有可能产生水平横桥向的裂缝。为了对Z向裂缝是否会产生进行分析，需对水平横桥向的正应力进行计算。盖梁在横桥向上的正应力相对较大，特别是盖梁中部和靠近上部的表面应力，可以达到更大，且分布十分复杂，应力的数值处在2.53～3.30 MPa范围内，已经超出了混凝土自身初凝强度，这说明有很大的可能会在盖梁当中产生竖向裂缝。如果混凝土中的主拉应力大于混凝土自身强度，则会使混凝土开裂，如图1所示。在图1中，主应力最大处集中于C区与D区。其中，C区为淡黄色，这一区域中的应力在2.9～3.2 MPa范围内，超出混凝土自身初凝强度，除外表面以外，这一部位无钢筋布置，受水泥水化热作用后将很有可能产生裂缝。尽管D区的应力可以达到最大，但这一区域处在布置了很多钢筋的表面，所以水化热并不容易引起开裂，开裂现象产生的可能性较小。

图1 第一主应力

由于受到混凝土自身重量和施工荷载等因素的持续影响，模板会产生一定程度的沉降现象。如果支架沉降满足线性分布，则在盖梁端施加竖向的强迫位移，其位移量为10 mm，则各节点的实际位移情况如图2所示。

图2 由支架下沉引起的整体位移

受支架下沉持续作用和影响，横桥向的正应力与第一主应力都产生与盖梁顶部，当支架下沉10 mm时，横桥向的最大正应力为4.89 MPa。可见，如果支架的下沉较大，则会在这一部位产生竖向裂缝。根据分析可知，如果支架只下沉了1 mm，则横桥向上的最大正应力将降低至0.49 MPa，基于此，单个因素不足以产生裂缝。

水化热与支架下沉两种工况条件下盖梁和Y形墩应力值如表1所示。

表1 水化热与支架下沉两种工况条件下

对于C40混凝土，其抗拉强度的标准值为2.40 MPa，可见，受水化热与支架下沉因素的影响，都有可能导致盖梁产生裂缝，主要表现在以下几个方面：受水化热作用和影响，盖梁除了可能产生水平横桥向的裂缝，也有可能产生竖向裂缝；受支架下沉因素的影响，盖梁上部可能产生贯穿至Y形墩墩顶处的竖向裂缝；在产生可能性方面，水化热是导致裂缝产生的主要原因之一。

2 道路桥梁病害处治

2.1 裂缝预处理

利用压缩空气对每个孔眼进行吹扫，防止孔眼被灰渣阻塞，然后沿裂缝的走向按照从上到下的方向对裂缝两侧进行处理，清除灰尘、浮渣与松散部位，然后将构件的表层整平，将突出的地方凿除，再用蘸取丙酮的棉布进行擦洗，清除裂缝及其周围附着的油污，在清洗过程中应注意防止施裂缝堵塞，对之后的施工造成影响。

2.2 埋设灌胶嘴

在裂缝延伸方向上进行灌胶嘴的骑缝设置，在其中一个灌胶嘴进行灌胶的过程中，其他灌胶嘴可充当排气嘴。所有灌胶嘴都必须固定于预定位置，灌胶嘴就位后，需在其四周和外表面使用厚度为5 mm左右的结构胶进行密封与粘贴。

2.3 封缝与检查

封缝隙的主要目的是使裂缝变成一个完全封闭的空腔体，封缝一般需要根据其大小，并结合灌胶的基本要求实施。对于细小的裂缝，可使用环氧胶泥或者是环氧树脂浆液贴脱脂玻璃丝布直接进行封闭。当检查发现渗漏时，应使用水泥与水玻璃进行封堵。实际的封缝质量在很大程度上影响后续的灌胶处理质量，所以必须引起重视，并认真操作。

为了使封闭完成后形成的空腔有良好承受能力，需要在封缝完成后对其密封效果进行检查。检查方法为：在封缝是使用的砂浆或胶泥达到固化以后，在裂缝的表面均匀涂抹一层皂液，然后通过灌胶嘴向空腔内连续通入压缩气体，如果裂缝表面的皂液没有产生气泡，则说明封缝合格，可开始下一道工序的施工，否则要进行修补。

2.4 灌胶

灌胶开始前，连接好管路并将灌胶嘴阀门开启，然后用压缩气体进行二次吹扫，并对灌胶所用设备实施检查，经试运转确认合格后方可开始正式灌胶。对于灌胶的方法，需要以裂缝所在位置和大小为依据确定，一般分为单孔灌浆与分区群孔灌胶。对每条裂缝进行的灌胶，都必须从其中一端开始，直到另外一端。灌胶压力一般采用0.2～0.4 MPa，开始灌胶时，压力不能太大，之后逐渐升高，注意不可突然加压。在达到要求的规格后，仍要保持稳定，使灌胶质量达到预期要求。

对于水平方向的裂缝，应按照从较低的一端从较高的一端尽心灌胶；对于竖向腹板上的裂缝，应按照从下到上的顺序灌胶。在其中一端开始灌胶之后，当另外一端排出和灌胶端浓度相同的胶液后，方可停止灌胶，但要保持压力，对灌胶嘴进行封堵。

对于贯通裂缝，若单面灌胶开始后另外一端表面没有冒出胶液，则需要在另外一端再进行一次灌胶。而对于没有贯通的裂缝，在邻近的灌胶嘴开始喷浆后方可。

灌胶完成的标准为停止吸浆，吸浆率不超过0.1 L/min，此时继续灌注一段时间后方可停止。在灌胶完成且经检查确认合格后，尽快拆除灌胶管路，并对其进行冲洗，防止时间太长导致管路中的胶液凝固，影响下次正常使用。

2.5 封口

在裂缝中灌入的胶液达到初凝后，将灌胶嘴拆除，并利用固化速度较快的胶液对灌胶嘴部位进行抹平。

2.6 质量检验

灌胶结束并封口完成后开始质量检验，检验方法为通入压缩空气(其压力按照灌胶时采用的压力的70%～80%)，必要时也可采用钻芯取样的方法检验。若检验中发现曲线，应立即予以补救。

3 结 语

综上所述，道路桥梁经过长时间的使用，难免产生一些病害，轻则影响道路桥梁整体外观，给人以不安全的感觉，严重时将影响到行车安全。以上就裂缝这一道路桥梁最为常见的病害类型，对其产生原因及处治方法进行分析，旨在为实际的养护工作提供依据。