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1、公路桥梁常见质量病害及处理对策摘要：我国的交通运输事业发展迅速，并逐步形成了综合交通运输网络体系。一些建造已久的公路桥梁仍在发挥着重要作用，但在使用过程中存在的很多病害也不容忽视。文章结合笔者的实践工作经验，探讨了公路桥梁常见的病害种类，并提出了相应的处理对策。关键词：公路桥梁；病害；混凝土结构随着我国公路事业的不断发展，各种新的道路桥梁也在大规模兴建，而对于旧的公路桥梁在使用中所出现的病害的维护也是不容忽视的问题。因为旧的桥梁仍在发挥重要作用，如果对其病害没有及时发现和补救，将会造成严重后果。本文结合笔者的桥梁加固经验，对公路桥梁的常见病害及相应预防措施进行了探讨。 1 公路桥梁病害分析 从
2、病害的形成原因分析，公路桥梁病害大致可以分为两类：一是由自然环境因素引起的病害；二是由于设计、施工、荷载作用等引起的混凝土结构病害。 1.1 自然环境引起的病害 自然环境引起的病害主要是混凝土碳化。混凝土的碳化是指空气中的二氧化碳与混凝土内的碱性物质反应，生成了碳酸盐和水，降低了混凝土的碱度。化学反应式为：Ca（OH）2+CO2=CaCO3+H2O。 引起混凝土碳化的主要原因有：第一，混凝土的含水量；第二，周围介质的相对湿度。当空气湿度达到50%时，此时水没有充满混凝土的空隙，二氧化碳便可以向混凝土内扩散，使得二氧化碳与混凝土内碱性物质的化学反应加快。若湿度较大，接近100%时，则水充满了混凝
3、土的孔隙，二氧化碳向混凝土内部的扩散很少，几乎可以忽略不计，此时碳化也就基本中止。第三，外界温度。温度也是影响混凝土碳化的重要因素。如果温度低于0，液态水则变成固态冰，化学反应便无条件进行，碳化也就停止了；温度越高越有利于碳化的进行加快，因此此时，氢氧化钙和二氧化碳的扩散速度和化学反应速度都加大了。混凝土碳化的危害是降低了混凝土的碱度，对钢筋的保护作用大大降低，还会引起混凝土收缩，产生裂缝。 1.2 结构病害 1.2.1 桥梁上部结构病害 桥梁上部结构的主要病害有：裂缝；渗水；冻裂；混凝土强度不均；梁的拱度过大或过小；钢筋外露及锈蚀等。造成这些病害的原因是综合的。钢筋锈蚀、混凝土风化剥落是非常
4、普遍的现象，主要发生在上部结构、桥墩、盖梁等构件上，一种是先裂后锈，即混凝土脱落后造成钢筋锈蚀；一种是先锈后裂，这个是由于渗水或者保护层厚度不够造成钢筋锈蚀，进而膨胀，导致了混凝土的剥落。主筋锈蚀的危害是很大的，因为锈蚀会减少能够利用的有效截面的减少，而混凝土的剥落开裂后使钢筋更易锈蚀；如此恶性循环危害很大，及时的修复加固非常必要。另外还有的桥梁是由于施工质量差造成的钢筋外露。再如，一些运输车辆不按照限高标志行驶，或者一些桥梁限高标志不明显，造成桥的边梁遭到车辆撞击，轻则混凝土脱落，重则主筋崩裂；梁底如果被剐蹭或有严重划痕，某些桥梁还长期受到渗水的影响，这些因素都会危害结构的耐久性和桥梁的承载
5、能力。 1.2.2 下部结构病害 下部结构主要是指桥梁的支座及桥梁。桥梁支座主要有油毛毡支座和橡胶支座两类，油毛毡支座的主要病害形式是滑动面不平整和破裂现象；橡胶支座的病害主要是老化开裂、脱空、变形等。支座的病害危害很严重，可以使上部结构逝去活动能力，进而影响桥梁的承载能力，影响桥梁的使用。 主梁病害主要是由于水的长期渗透作用引起的。雨水或者雪水等渗入主梁后首先会锈蚀主梁的钢筋，这是极其严重的。另外铺装层如果遭到破坏也会改变设计荷载的横向分布，横向刚度变小，受力不均匀，减小了主梁的实际高度，防水功能失效后，雨水渗入主梁中，使主梁受力钢筋锈蚀，这一点对于钢筋混凝土结构而言危害尤其严重；铺装层的破
6、坏会还改变设计荷载的横向分布状态，使得横向刚度变小，各梁板受力不均，并使主梁实际高度变小，挠度增大。 伸缩缝的常见病害有：软性防水材料老化、脱落，接头活动异常，锚固构件损坏，伸缩缝凹槽填入其他硬物，不能自由变形，构造部位下陷或凸出等。造成破坏的主要原因有伸缩缝施工条件不适合，混凝土强度不够，梁头或者台背预留钢筋缺损，安装开口预留伸长量或闭口的压缩量不足，伸缩缝选型不合理等。伸缩缝如发生损坏，严重影响路面行驶的舒适度，还会造成桥台和盖梁位置的漏水，进而引起桥梁主体结构和支座的腐蚀。 2 常用病害处理对策 2.1 “壁可”法 壁可法目前在很多国家都有广泛应用，其施工方法是采用橡胶管注入器将树脂材料
7、自动注入到裂缝中，过程无需人力干预。注入材料可达到裂缝的微细末端，是混凝土结构裂缝的最佳方法。 壁可法的施工过程如下：（1）对作业表面进行处理，主要是去掉裂缝周围的杂质，如果有油污注意用稀料擦除；（2）用BL-SEAL密封胶将注入座粘在裂缝中心，并进行密封；（3）把注入器与注入座牢固的安装在一起。（4）准备好注入材料，开始注入；（5）注入材料后进行养生直至凝固硬化；（6）清理作业表面，打扫现场。 2.2 CFRP（碳纤维复合材料）加固技术 这种方法是将CFRP布紧密包裹住绕混凝土表面，通过固化后对柱形成有效约束机制，以提高混凝土柱的抗压强度和延性，能够有效降低柱的轴压比。 其施工工序如下：（1
8、）清除被加固的构件表面的劣化混凝土，去除表面杂质，将混凝土结构层表面修复平整并清洗干净，待干燥；（2）进行找平处理。将混凝土表面不平整的地方都进行找平，不能存在棱角和表面凹凸等现象。（3）按照规定配置底层树脂，并涂抹于混凝土表面，待干燥后进行下一工序。（4）按照相关规程粘贴碳纤维布，自然养护约2小时，在固化期间禁止外界干扰。 2.3 体外预应力加固法 其原理是将预应力钢束设置在混凝土构件的外侧，穿过构件端部的挡块和中部位置的转向块进行张拉，从而使构件获得预压应力。目前主要应用于大跨度的桥梁加固工程中。采用体外预应力加固法可提高结构构件的受弯承载力。预应力筋布置应符合优化布置原则,即加固筋外形与
9、外荷载产生的弯矩图形相似。因此,加固梁式结构时,体外预应力筋多采用折线形连续筋,以充分发挥加固筋的抗拉强度。体外筋的灵活布置,可以有效地补强加固不同受力情况的简支梁和连续梁。若连续梁中仅有个别跨需要加固,则可采取在这些跨上单独布置预应力筋进行局部加固；若连续梁普遍较差,则可用各跨布置给予整体加固,若连续梁普遍较弱,但个别跨更弱,则可采取通长布置与局部布置相结合的办法进行加固。 3 结语 桥梁养护是以“预护为主，防治结合”为原则，以承重部件为重点，加强全面养护，延长桥梁的使用寿命。认真分析公路桥梁病害并进行修复，不仅能避免桥梁翻新重建，明显提高结构的承载能力和耐久性，使得桥梁能够继续发挥应有作用，还能将对交通的影响降到最低，具有重要意义。 参考文献： 【1】柳卓.既有混凝土桥梁检测加固技术研究.中南大学,2010. 【2】曾荣.桥梁存在的病害及其加固的施工技术.广东建材,2011.6.