甘肃省高速公路桥梁常见病害分析与防治

李薇薇

（甘肃路桥公路投资有限公司，甘肃 兰州 730030）

甘肃省高速公路桥梁常见病害分析与防治

李薇薇

（甘肃路桥公路投资有限公司，甘肃 兰州 730030）

随着甘肃省高速公路里程的延长，高速公路桥梁对我省经济发展的重要性也逐步凸显，但其存在的病害问题也日益显著。这些问题的长期存在严重影响着。高速公路的正常运营。本文通过对甘肃省内大量高速公路桥梁的病害调查及分析，对普遍存在的桥梁病害进行了归类总结，对其产生原因进行了深入分析，并提出了对应病害的防治措施及建议。

高速公路；桥梁；病害；防治

随着甘肃省经济的快速发展，截至2016年，甘肃省省内将基本建成高速公路主骨架，通车里程突破4000km。随着高速公路的交通流量及超限超载车辆的不断增长，带给高速公路桥梁的荷载逐渐增大，各类桥梁病害随着运营时间的延长不断产生。这些病害严重影响桥梁的正常使用，只有对其成因进行正确的判断分析，才能制定有效的防治措施。本文将就甘肃省高速公路桥梁常见病害类型及产生原因进行深入分析，并对相关病害的系统防治提出一些建议。

1　常见病害类型及成因分析

通过对省内高速公路桥梁长期的养护维修及病害调查，常见病害大致可以分为以下几个方面：上部结构病害、桥梁支座病害、下部结构病害、路桥过渡段病害。现就各类病害的成因进行分析。

1.1上部结构病害

1）桥梁铺装层。桥面铺装层直接承受车辆荷载，起到分散荷载、保护桥面板的作用，同时协调梁体均匀受力。因此，在正常运营过程中要保证良好的完整性，并且具有足够的强度和刚度，其抗水损害能力、抗磨耗能力、高温性能和低温性能良好［1］。

甘肃地处西北地区，桥梁铺装层的病害主要是由于冬季气温较低，雨雪渗入铺装层内部，在冻融循环和车辆荷载的作用下使得裂缝加速发展，由初期的纵横向裂缝贯通为不规则的网格状裂缝。

2）伸缩缝。桥梁在外部荷载和自然环境的作用下，桥面板会有一定的位移量产生，伸缩缝的作用就是调整这部分位移变化，使梁体适应其变化，从而更好的改善桥梁的整体受力情况。

依据长期的养护维修，可以发现大部分桥梁在运营5年之后便出现不同程度的伸缩缝病害［2］，主要表现形式有橡胶条老化脱落、锚固混凝土破损、型钢伸缩缝变形、钢制构件锈蚀、杂物堵塞伸缩缝。如不及时治理，随着伸缩缝病害程度的加剧蔓延至两侧的桥面铺装处，进而出现大面积的龟裂或坑槽，最终将会严重影响桥梁的正常通车。

3）梁体纵横向裂缝。高速公路桥梁的梁体形式有：预制空心板梁、现浇预应力混凝土梁。梁体裂缝病害产生的原因主要有［3］：混凝土施工配合比调制不合理，现浇梁的模板支架发生变形导致承载能力不足，后期养护不及时或养护方式不当，预应力的张拉控制不当等引起的。依据其产生机理，可将裂缝划分为：干缩裂缝、温度裂缝、剪切裂缝。

4）钢筋外露生锈。钢筋的外露锈蚀存在于各类结构中，主要出现在梁体底部。发生钢筋锈蚀的原因可从以下两个方面进行分析：一方面是因为施工时，混凝土保护层厚度不满足规范要求。桥梁梁体在自重及车辆荷载作用下，梁体下缘主要承受拉力，由于保护层厚度过薄，会先期剥落，致使钢筋外露生锈。另一方面是钢筋混凝土结构在现场浇筑以后，养护不当，导致梁体出现不同程度的裂缝，在长期的运营过程中，大气及雨水的渗入使钢筋产生锈蚀，钢筋变粗，挤裂混凝土保护层甚至剥落。

1.2支座病害

支座作为桥梁上、下部结构之间的重要传力构件，发挥着至关重要的作用。桥梁的支座自安装之日起，由于缺乏日常的养护维修，无法保证其长期处于良好的工作状态。常见的支座病害主要有橡胶支座的老化、脱落、裂痕、支座脱空、变形严重等。

1.3下部结构病害

桥梁下部结构主要有台身、墩柱、基础等。常见病害主要有台身的竖向裂缝、桥墩的纵横向裂缝、基础的不均匀沉降。

1）台身病害。台身的竖向裂缝主要是由于混凝土自身的收缩徐变引起的，主要出现在早期拆模以后，后期会逐步稳定，对结构的安全性影响很小，对耐久性影响比较明显。

2）桥墩病害。桥墩墩身的纵横向裂缝一方面是由于施工拆模时处理不当，或者混凝土配合比不合适引起的，另一方面是混凝土保护层厚度不符合规范要求导致的。

3）基础病害。桥梁基础作为将上部结构的荷载传递至地基的重要支撑结构，主要病害包括：其一，部分桥梁基础由于地基的承载能力不足，在结构自重和车辆荷载的长期作用下，发生了一定量的不均匀沉降；其二，部分桥梁基础因河道变迁或上下游挖沙受到冲刷，桩基混凝土遭到破坏，主筋及箍筋外露，严重影响结构的耐久性及桥梁的安全性；其三，甘肃中北部地区处于严重的盐渍化地区，同时由于季节冻土的冻融循环作用，该地区的桥梁基础遭受盐蚀，盐胀等病害。

1.4路桥过渡段病害

路桥过渡段的病害主要围绕路基沉陷产生，致使桥头跳车事件频繁发生。如果桥头跳车频频发生，不仅影响整个高速公路的正常使用，同时由于高速公路上的车辆高速行驶，对其安全性有极大的隐患。这种危害产生的主要原因在于路桥设计不合理，尤其在路桥过渡段处，结构的刚度相差过大，导致了两者的沉降量差异过大。可以从以下两点进行分析，其一，路桥过渡段的路基填土施工过程存在问题，主要体现在压实度不满足要求；其二，路基与台背之间的填土材料存在不合理之处，致使自然沉降时间缩短，通车运营后出现严重变形。

2　病害处理措施

2.1上部结构病害

1）桥梁铺装层。对于桥面铺装层的处理，应结合实际的破损程度采取相应的修补措施［4］。如果铺装层仅存在一系列的微裂缝，可以采用塞缝灌浆法处理，将桥面铺装裂缝填满，填实。对于裂缝宽度较大，较深的部分，可以沿着裂缝凿出一定宽度，露出里面的粗骨料，清洗干净，重新填充压实。以上两种病害情况的修补速度快，对交通的影响小。如果桥面铺装层出现大面积的坑洼，破裂。应将整个桥面铺装凿去，按照施工要求重新铺设。

2）伸缩缝。针对伸缩缝的传统修补方法为：对于伸缩缝两侧的水泥混凝土破损病害，主要修补方法为凿去破损的部分，对破损面进行凿毛处理，清洗干净，重新浇筑同等标号的混凝土，正常养护即可。

对于伸缩缝病害的防治重点在于其选型及安装时伸缩预留量的合理计算。温度的升降使桥梁产生伸缩，在对伸缩缝选型时，如何计算桥梁伸缩的温度取值是确定安装预留量的关键因素。安装伸缩缝时，要考虑一定富余量，以保证伸缩缝在运营过程中保持良好的工作状态。

3）梁体纵横向裂缝。通常情况下，养护维修人员可以采用压力灌浆修补法和表面封闭修补法来进行维修［5-6］。对于现浇混凝土梁底部出现纵向裂缝，且裂缝较深、数目较多以及宽度在3mm以上时，应采用粘贴碳纤维布对其表面进行加固处理；如果裂缝细且浅，数目相对较少，且宽度在3mm以内，应采用环氧树脂浆液封闭其表面。

4）钢筋外露生锈。梁体在施工过程中，如发现钢筋自身存在轻微的腐蚀，可以在混凝土结构表面的位置涂一层除锈剂，同时需要让其渗入到混凝土结构当中，会起到非常好的防腐蚀作用。从而使得桥梁自身的质量和性能也得到了非常好的保障。如果桥梁的钢筋结构腐蚀现象比较明显，须首先清理干净钢筋表面的混凝土，在发生腐蚀的钢筋位置加焊同种类型和标号的钢筋，对补焊钢筋附近的混凝土进行凿毛处理，清洗干净，钢筋表面涂刷防锈剂，调配同等强度的水泥混凝土砂浆进行填补，修整表面。

2.2支座病害

针对桥梁支座的常见病害，最主要的防治重点应在于梁体底部的防水处理，避免由于漏水引起支座的橡胶老化或锈蚀；其次在架设梁体的过程中要严格把控落梁精度，如果存在落梁偏差，必须抬升，重新架设；如果支座破坏严重，须顶升置换全新的支座。

2.3下部结构病害

1）台身病害。桥梁台身的裂缝处理可以采用压力灌浆修补法和表面封闭修补法来进行维修。

2）桥墩病害。对于桥梁墩身出现的纵横向裂缝，可以通过压力灌浆修补法和表面封闭修补法进行处理［7］。如果存在贯通性的裂缝，为了保证桥墩的正常使用，避免裂缝的进一步发展，可以采用的加固方法有：外包混凝土加固法，外包钢板加固法，粘帖碳纤维布加固法。

3）基础病害。对于受到河水冲刷严重的桥梁基础，可以采用扩大基础加固法，主要通过扩大桥梁基础的底部面积。此方法适用于桥梁基础的承载能力下降或者基础埋置过浅。对基础产生不均匀沉降但不影响桥梁结构的整体受力，可以采用此方法进行加固。对于地基土层的承载能力较差地区，可以通过人工加固地基的方法来提高基础的实际承载力，常见的方法有注浆法、砂石桩法。针对桥梁基础遭受的盐蚀、盐胀等病害，可采用的常规方法有包裹隔离法、表面涂层法等［8-10］。

2.4路桥过渡段病害

对于路桥过渡段的病害预防可从以下两点进行，其一，合理选材，设置桥头搭板。所谓的桥头搭板，本质上为一块厚度基本保持不变，大约为30cm以上，长度和宽度与路面的沉降情况、桥梁的承载能力以及交通流量有关的结构。主要功能即为承受沉降量，分散上部集中力，减小路堤的沉降压力，达到平缓过度的目的。其二，设置过度路面，或变刚度路面。过度路面可以采用条石铺设，混凝土块铺砌，沥青等。与桥面相比，它们可以快速的翻修施工完成。但是必须处理好路面的平整性，降低行车过程中产生的振动现象。对于沉降量比较严重的路面，应选用沥青路面，铺设沥青混凝土或者沥青砂材料。

3　结语

桥梁病害是高速公路养护管理工作中最常见且比较难处理的问题。本文详细总结了甘肃省高速公路桥梁的常见病害，并对其产生原因进行了深入分析，最后提出了一些针对性的防治建议。整治病害是一项系统工程，一方面要在大量的病害调查基础上，进行全面的深入分析，详细掌握病害的类型；另一方面针对所处的实际环境条件，对病害的成因进行科学的分析，有针对性地制定合理有效的治理措施。

［1］ 陈革联.高速公路桥梁病害常见类型及养护技术研究［J］.黑龙江交通科技，2014，（10）：97-98.

［2］ 姚仕伟，詹建英.高速公路桥梁常见病害原因分析及对策探讨［J］.黑龙江交通科技，2014，（11）：92-93.

［3］ 廉滋苗.高速公路桥梁病害分析与防治［J］.铁道建筑，2005，（3）：8-9.

［4］ 林任生.高速公路桥梁病害分析及防治［J］.公路与汽运，2008，（5）：131-133.

［5］ 张子鹏.高速公路桥梁常见病害的原因与处理措施［J］.黑龙江交通科技，2015，（3）：121.

［6］ 成兴龙.高速公路桥梁病害分析与防治［J］.吉林交通科技，2013，（3）：21-23.

［7］ 王爱君.高速公路桥梁主要病害原因分析及养护维修技术措施［J］.北方交通，2008，（5）：180-182.

［8］ 刘国明.针对高速公路桥梁盐蚀、碱蚀病害的防腐防护［J］.中国水运，2015，15（7）：233-235.

［9］ JTGD62-2004，公路桥涵养护规范［S］.

［10］ 王毅红，贾顺利，周纲，等.混凝土防盐腐蚀措施的探讨［J］.西安科技大学学报，2014，34（2）：163-168.

U445.7+1