２０１４年第１０期 （总第２４８期） 黑龙江交通科技 ＨＥ ＬＬＯＮＧＪＩＡＮＧ ＪＩＡＯＴＯＮＧ ＫＥＪ Ｎｏ．１０。２０１４ （Ｓｕｍ Ｎｏ．２４８） 高速公路桥梁病害常见类型及养护技术研究 陈革联 （锡林郭勒盟车辆通行费管理处） 摘要：桥梁工程是高速公路建设中的重要组成部分，我国桥梁设计基准期为１００年，但是随着交通量的不 断增长和车辆超载现象的日益严重，高速公路桥梁不同程度的出现一些早期病害，对行车安全和桥梁结构安 全造成影响。就是针对高速公路常见的桥梁病害和养护技术展开研究。 关键词：高速公路；桥梁病害；养护技术 中图分类号：Ｕ４４５．１ １引 言 文献标识码：Ｃ 文章编号：１００８—３３８３（２０１４）１０—００９７—０２ 时在桥梁主梁的支座位置处也是多发点，对于跨径较大的桥 桥梁要收到行车荷载的反复作用和外部环境变化的直 接影响，同时也要收到诸如撞击等外部偶然因素的影响，其 自身的材料性能会逐年衰退，安全性和耐久性大大下降，从 目前我国大量桥梁的实际情况来看，大多在建成２０年左右 开始集中出现病害。如果不对病害及时要好养护处理，会对 结构安全构成较为严重的影响。高速公路桥梁病害产生的 梁，跨中位置处的桥面铺装抗开裂能力也是个薄弱环节。 桥梁在外部荷载和环境的作用下，桥面板会发生位移变 化，伸缩缝主要作用就是调节产生的这部分位移变化，从而 原因大体可以归纳为两类：一种是由于混凝土产生的裂缝或 者人工预留的孔道等导致外部环境中的水分等进入混凝土 内部，进入混凝土内部的这部分位置长时间残留在混凝土 内，会发生一些物理和化学作用，从而导致混凝土强度的降 低，影响到桥梁整体结构的耐久性；第二种主要是在桥梁的 正常使用阶段所承受的外部荷载作用或者是设计、施工中引 起的结构承载力不足而导致的桥梁接混凝土损伤。现阶段 高速公路桥梁的常见病害发生的原因较为复杂，要针对具体 桥梁进行具体分析，针对对应的养护维修方案。这就需要我 们从桥梁的结构设计、施工和运营等各方面相互联系来形成 针对桥梁病害处理的综合管理体系。 ２高速公路桥梁病害常见类型 ２．１桥面系常见病害 更好的改善桥梁的整体受力状况。从目前高速公路桥梁的 实际情况来看大部分桥梁在通车５年之后其伸缩缝就会发 生不同程度的病害，主要表现形式为伸缩的老化、脱落、破 损，部分桥梁伸缩缝的钢制构件会出现锈蚀，路面上的杂物 在车辆或者是雨水的作用下会进入伸缩缝内部，如果不及时 处理就会不断积聚，从而影响到桥梁的正常位移变化，不利 于结构的安全性。另外随着伸缩缝病害程度的加剧在伸缩 缝两侧的桥面铺装病害也会不断加剧，进而会出现大面积额 的龟裂或坑槽。 ２．２上部结构常见病害 目前在高速公路桥梁中大多采用的板桥的结构形式，板 桥的主要病害是企口缝位置处的损害，企１５１缝能够将相邻两 板连接在～起，其损害就会导致单板受力的情况出现，从而 高速公路桥梁中桥面铺装直接承受车辆荷载，能够起到 扩散荷载的作用，另外桥面铺装也将梁板相互连接在一起使 得主梁能够更好的协同受力也直接桥面铺装一方面可扩散 荷载，直接参与桥面板的受力；另一方面桥面铺装将桥面办 联系在一起，使得受力更加均衡，同时桥面铺装能够起到保 护桥面板的作用，所以桥面铺装在高速公路桥梁的运营过程 中要整体性完好，并且要保证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，对于北方 地区，桥面铺装的损害主要是由于冬季气温低和大量的雨雪 天气导致混凝土的开裂，使得水进入铺装层内部，在冻融循 环作用和车辆荷载的反复作用下使得裂缝发展加剧，进一步 会威胁到桥面板的安全，南方地区由于气温高和多降雨，桥 面铺装的损害主要是高温天气下产生的车辙和多雨天气引 起的水损害。 桥面铺装层是直接在桥面板铺筑，较为接近于半刚性基 引起桥面板底部出现纵向和横向裂缝，进而导致出现渗水现 象。在桥面板跨中位置处和支座位置处出现的裂缝大多为 结构性裂缝，要在日常桥梁养护中引起足够的重视。另外如 果桥面铺装层厚度不够或者桥面板顶板厚度不够在车辆荷 载的长期作用下也会引起桥面板顶板破洞。边梁的的混凝 土剥落、钢筋碳化、锈蚀现象也较为常见。 ２．３ 下部结构常见病害 高速公路桥梁的墩台结构将上部荷载传递到基础上，其 结构的强度和稳定性直接关系到了桥梁的安全，桥梁墩台一 旦发生失稳现象极易导致桥梁坍塌事故的发生。桥梁墩台 承载力的下降倾斜、沉降、位移等，能够导致上部结构的损 害，严重时会危机整座桥梁的安全。 桥梁下部结构的主要病害是墩台倾斜、变位，主要是由 于流水的冲刷作用或者是基础为软土地基等情况下会引起 高速公路桥梁的墩台倾斜病害，另外桥梁也要面对季节性的 山洪的冲刷作用，洪水引起的滑坡、泥石流、崩塌等地质灾害 也会对桥梁的墩台结构造成较大的冲击。 层路面，所以桥面铺装在使用过程中会出现部分半刚性基层 路面的典型病害，如果铺装层为水泥混凝土较为常见额病害 是横向裂缝额出现，类似于刚 ！路面发生的断板状况，如果 铺装为沥青混凝土较为常见的病害为反射裂缝的出现，这是 因为沥青混凝土跟水泥混凝土在模量上的较大差距。裂缝 的发生位置一般在距伸缩缝１—２ ｍ的范围内较为明显，同 收稿日期：２０１４—０５—３０ 梁墩台施工大多涉及到大体积混凝土施工，大体积混凝 土施工中要涉及到水泥的水化热作用，水化热作用和外部温 度的变化会导致混凝土裂缝的出现，特别是对大桥或特大桥 的大体积混凝土下部结构，水化热作用、收缩和徐变会产生 大量的裂缝。 ３高速公路桥梁常见病害养护技术 ・９７・ 总第２４８期 ３．１桥面铺装养护 黑龙江交通科技 第１０期 梁原有的结构内力分布状况，改善原有桥梁的应力和应变水 对于桥面铺装为水泥混凝土的要尽量提高水泥混凝土 的抗抗渗性、抗腐蚀、抗冻融性能，对于出现的病害可以在水 泥混凝土铺装层上加铺防水层，阻止水分向桥梁内部的渗 入，另外要及时对排水设施进行疏通使得桥面积水能够及时 排出，从而避免雨水的下渗。如果桥面铺装层出现大面积的 坑槽、裂缝等病害，可以将铺装层全部清除，再重新铺筑铺装 层。铺装层的裂缝可以采用压注或灌浆法进行修补。 平，能够保证原有桥梁结构和加固部位较好的进行协同作 用，预应力加固法可以起到卸载、改变结构内力、加固等效 果，能够在保证桥上正常通车的情况下进行桥梁加固旋工， 同时能够起到减小桥梁结构裂缝宽度的作用。 ３．３ 下部结构养护技术 在桥梁下部结构养护中可以采用扩大基础加固法，其主 要就是扩大桥梁基础的底面积，对于桥梁基础的承载能力下 降或者基础埋置的较浅时可以采用。对于基础产生的不均 对于桥面铺装为沥青混凝土的桥面出现的车辙可以用 微表处或稀浆封层混合料来对车辙进行处理。裂缝处理可 以根据裂缝程度的大小来进行针对性的处理。当裂缝宽度 小于３ ｍｍ时，可以用热沥青来对裂缝进行封缝处理，当裂 缝宽度较宽时采用沥青混合料进行填充并捣实。裂缝的填 充材料要具有抗高温、低温，抗老化的能力。 对于桥梁伸缩缝在钢板或者角钢焊接发生破裂时，要及 时清除缝内的杂物，进行重新焊接。对于伸缩缝内的软性填 料发生老化时，要清除伸缩缝内的老化填充物及时补充新的 填料。伸缩缝的养护要及时、有效。定期对伸缩缝问的杂物 匀沉降但不足以影响到桥梁整体的承载能力时可以采用该 方法进行加固。如果在桥梁的墩台位置处出现贯通性的裂 缝，为了保证桥梁墩台的正常使用，避免裂缝的进一步扩展， 可以对桥梁的墩台进行钢筋混凝土围带或者采用钢箍进行 加固。如果地基土层为不良地质时其承受荷载的能力较为 有限，可以采用人工加固地基的方法来提高基础的承载能 力，常用的方法有注浆法、砂桩法等。 ４结语 进行清理，对发生局部破损的伸缩缝进行修理，保证其能正 常使用。 ３．２上部结构养护技术 随着我国高速公路事业经过近几十年的大规模发展，大 部分高速公路开始进入养护阶段，高速公路桥梁也在不同程 度上出现病害，病害的出现原因多种多样，设计要设计、施 工、监理和交通量的大小等多方面的影响，所以在桥梁日常 养护中要针对不同的公路桥梁病害要深入分析产生的原因， 有针对性的采取养护措施，从而不断提高高速公路桥梁的行 车舒适性和耐久性。 参考文献： ［１］ 胡志坚，胡钊芳．中小跨径公路混凝土桥梁技术状态评估 对于高速公路中常见的板桥形式，可以在桥的底面加设 主筋和增大截面的方式来对桥梁进行加固，从而增大梁的抗 弯截面，整体上提高其承载能力。这种加固桥梁上部结构的 方式主要是在桥下施工，不会对桥上交通造成影响，对于简 支板梁桥用此种方法加固可使承载能力得到显著的提高。 而对于跨径不大的预应力混凝土箱梁桥，如果主梁出现下挠 或者腹板开裂的情况，可以直接在混凝土箱梁的内部来进行 ［Ｍ］．人民交通出版社。２００９． ［２］ 张劲泉．混凝土旧桥材质状况与耐久性检测评定指南及工程 实例［Ｍ］．人民交通出版社． ［３］ 潘勇，王元富．板式橡胶支座早期裂纹产生原因及早期老化对 桥梁的危害［Ｊ］．山东交通科技，２００８． ［４］中华人民共和国行业推荐性标准．公路桥梁加固设计规范 混凝土的浇筑，以便来提高箱梁的整体强度和刚度，保证其 承载能力满足形成要求。如果桥梁结构收到恒载或桥下净 空等条件时，可以通过增加配筋的方式来进行加固，通 过增加主筋和箍筋的数量、密度来提高梁的承载能力。也可 以通过在高速公路桥梁的体外预应力的手段改变和平衡桥 （上接第９６页） ２．２蜂窝、麻面、孔洞 （ＪＴＧ Ｊ２２—２００８）［Ｓ］．北京：人民交通出版社，２００８． 明显。 （２）收缩裂缝。 混凝土中出现蜂窝、麻面以及孔洞现象是不可避免的， 尤其对于大体积混凝土来说，由于其自身的尺寸大、浇筑耗 时长以及受到人为因素的影响等，其出现蜂窝现象的情况便 更加严重了。混凝土出现蜂窝的最主要原因就是在混凝土 混凝土在工艺流程中通常会经过硬化，硬化主要是指混凝 土的外部体积出现缩小的现象，其内部结构由于受到了体积的 压力而出现类似于龟裂的裂缝。此外，混凝土的坍塌度超出正 常范围也会使得混凝土出现收缩现象。就拿目前应用范围特别 大的由施工机械锁制造的混凝土来讲，在制作过程中无可避免 的会使混凝土的坍塌度加大，这就更容易造成其出现裂纹的情 的配比上不够科学，有时搅拌时间过于短或操作中违反规范 也会导致蜂窝的出现。而造成麻面问题出现的原因则是模 板表面有杂物或者板结缝拼装不严密。孔洞出现则通常是 由于混凝土在浇注过程中有阻碍，无法充满全部模板间隙造 成的。除此之外，有时出现严重跑浆问题也会出现孑Ｌ洞。 ２．３ 收缩裂缝和温差裂缝 （１）温差裂缝。 况。还存在一种情况会使混凝土收缩，那就是其他原料的配比 出现差错时，更会增加其发生裂缝的几率。 ３总一结 条高速公路从设计、然后进行的施工以及监理、到最 后投入使用，每个环节都要严格按照规范要求进行，例如设 施工质量低劣、等都有可能造成混凝土桥梁出现 热胀冷缩是很多物质都具有的一项特性，而混凝土也不 计不认真、例外。如果混凝土外部的温度由较高降为较低，或者是由较 裂缝发生缺陷问题。所以在进行高速公路大体积混凝土的 低升为较高，混凝土都有出现裂纹的可能。除此之外，如果 施工过程中必须严格按照国家有关规范、技术标准进行设 是保证结构安全耐用的前提和基础。 混凝土内部温度也有所升高或降低时同样会使其表面出现 计、施工和监理，裂纹。从多方面来看，导致混凝土出现裂纹的最主要原因还 是温度的差异。与国外相比，我国冬季与夏季的温差比较 参考文献： ［１］刘振．桥梁大体积混凝土施工质量控制［Ｊ］．科技创新与应 用，２０１２，（１）：１１８． 大，会使得桥梁的整体结构朝着纵面移动，这时如果在移动 过程中受到了阻碍就非常容易出现裂纹。除此之外，导致混 ［２］ 赵喜红．桥梁工程承台大体积混凝土施工质量控制［Ｊ］．山西 建筑，２０１２，（２７）：１９２—１９３． ［３］ 焦振强．谈大体积混凝土施工工艺和质量控制措施［Ｊ］．山西 建筑，２０１３，（３４）：２２０—２２１． 凝土出现裂缝的其他温度方面的因素还包括日照、雨雪以及 水热化等。而温差裂缝在大体积混凝土中表现的更是十分 ・９８・
