金华地区公路桥梁服役现状调查及对策研究

李晓珍

摘 要：桥梁对于地处江南水乡的金华起到了不可忽视的作用，通过对本市桥梁的服役现状进行调查研究，发现裂缝是桥梁的主要病害之一。以市区6座桥梁为主要研究对象，调查了裂缝的缝宽范围及大致所属部位，同时分析了裂缝的产生原因及建议采取的措施，为桥梁以后的设计施工提供了参考性意见。

关键词：桥梁；裂缝；康济桥；对策

金华是典型的江南水乡，一条婺江将金华分为江南和江北两个部分，过去由于桥少，交通极为不便。近年来，随着金华交通基础设施大幅度改善，过江的紧张状况基本缓解，目前仅金华婺城区及金东区范围内就有通济桥、双龙大桥、康济桥、永济桥等17座桥梁，已经基本形成了较为完整的桥梁运输网络。

我国现役桥梁中的很大一部分都在使用中产生了许多问题，包括混凝土开裂、钢筋锈蚀、结构老化等等。截止1998年底，在全国的210822座公路桥梁中就有危桥4105座，其中位于国、省道上的危桥为1253座，占危桥总数的31%。但部分危桥并不是人们理解当中的危桥，而是由于自然环境、施工缺陷和人为损伤等原因，使得其在使用过程中桥梁结构出现了劣化，承载力降低等问题。

在对金华市区的17座桥梁做初步观察调研时发现，几乎所有桥梁都存在不同程度的裂缝。混凝土结构产生的裂缝问题，是一个迫切需要解决的技术难题，它使得许多桥梁还没有达到预定的使用年限，就提前失效；有的虽在使用，但已存在一定的安全隐患。

1 现状调查

根据交通部《公路桥涵养护规范》（2004）中桥梁技术状况等级的分类标准，将桥梁技术状况评定为1～5类。一般情况下，一类桥梁以混凝土干缩产生的裂缝为主，伴有少量达到或超过限值的裂缝，但裂缝的长度和深度有限；二类桥梁以超限结构裂缝为主，裂缝的长度、深度、密度进一步加深；三类桥梁同样以超限结构裂缝为主，但其长度、深度、密度已达到相当严重的程度，同时伴有一定数量的钢筋锈蚀和混凝土脱落。

在正常大气条件下，荷载组合I作用下宽度小于0.2mm的裂缝；荷载组合Ⅱ、Ⅲ作用下宽度小于0.25mm的裂缝；以及处于严重暴露情况下，宽度小于0.1mm的裂缝都属于正常的工作裂缝。超出以上范围的裂缝属于非正常裂缝，称超限裂缝。

依据上述规范的分类标准，对金华市区6座桥梁的技术状况进行了等级评定，如表1所示。

从调研数据中可以发现，金华市区桥梁的主要病害为超限裂缝，裂缝长度及宽度已经达到相当严重的程度，且伴有一定数量的钢筋锈蚀和混凝土脱落。

表1 桥梁裂缝部位及宽度

序号 桥梁名称 主要病害及裂缝调查资料 裂缝数据统计

1 康济桥 缝宽在0.1～1mm，

主要裂缝位于桥面 裂缝长度681cm，

其中超限裂缝237cm

2 双龙大桥 缝宽在0.5～10mm，

主要裂缝位于桥侧面与底面 裂缝长度785cm，

其中超限裂缝269cm

3 东关大桥 缝宽在0.15mm～3cm，

主要裂缝位于板底、桥台、栏杆 裂缝长度893cm，

其中超限裂缝326cm

4 洪坞桥 缝宽在0.6～4cm，

主要裂缝位于板边、跨中 裂缝长度1056cm，

其中超限裂缝467cm

5 宏济桥 缝宽在0.1～3mm，

主要裂缝位于腹板、桥面 裂缝长度1279cm，

其中超限裂缝572cm

6 李渔大桥 缝宽在0.5～4cm，

主要裂缝位于板边、拱底 裂缝长度592cm，

其中超限裂缝328cm

2 原因分析

2.1 汽车数量增加

根据1999年～2001年车辆调查及车速调查资料显示，干线以上汽车绝对数增长230%，支线以上汽车绝对数增长40%。由统计数据，混合车拥有量平均每年按13%左右的速度递增。在长期车载尤其是超载作用下，许多桥梁的箱梁和空心板底跨中通常有受弯裂缝开展，在近支座处也有斜向受剪裂缝。由于保护层厚度普遍偏薄（部分是由施工偏差引起），随着裂缝的开展会引发钢筋锈蚀，继而成为恶性循环，严重时引起局部混凝土保护层的隆起、剥落。

2.2 施工质量方面

相当数量的桥梁，尤其是早期修建的桥梁，由于资金短缺，设计、施工标准低，技术管理薄弱等原因，导致施工质量不能保证这些桥梁的使用寿命，其中有些很快就变成危桥。尤其是预应力桥梁，由于采用传统的压浆工艺，钢束管道内浆体不饱满，钢束严重锈蚀，导致有效预应力降低。

2.3 环境方面

一方面，自然环境中风霜雨雪的侵蚀造成桥梁自身老化破损，衰老加快，寿命缩短。另一方面，随着乡镇工业的发展，各个企业只注意发展生产，不注重环境保护，工厂排出的废水不经处理地直接排入河流，致使部分桥梁下部构造腐蚀，排出的废气也会使碳化作用加剧。两者的同时作用导致混凝土脱落，钢筋锈蚀，降低了其耐久性，减少桥梁使用周期。

3 检测实例

建成于2003年的康济桥位于浙江省金华市，跨越义乌江。这座大桥将金华市新老城区及沪杭高速公路连为一体，既是当地的一大亮点景观，也成为该市辐射周边、推助地区经济发展的枢纽。因此，被金华市列为市重点工程建设项目之一。主桥为跨径30m+100m+30m的双塔三跨自锚式悬索桥（如图1.1.8所示），桥梁全宽31.5m=2×（0.25m栏杆+2.75m人行道+1.5m绿化带+22.5m机动车道/2），人群荷载为4.0kN/m2，机动车为6车道城-A荷载。主缆矢跨比为1/7.519，由19根61φ7.1mm的高强镀锌钢丝索股组成。吊索间距5m，吊索为91φ7.1mm的高强镀锌钢丝成品索。主梁采用钢-混凝土组合梁，标准梁高2.35m，其中钢筋混凝土板厚度为25cm，钢梁和混凝土板采用栓钉连接。索塔为钢筋混凝土结构，基础为扩大基础。