張 寧

（甘肅省定西公路事業(yè)發(fā)展中心渭源公路段，甘肅 定西 748200）

1 公路橋梁病害的主要成因

公路橋梁投入使用后，由于各種因素的影響，最終會導(dǎo)致橋梁產(chǎn)生一些病害。這些病害都將影響其使用功能，造成嚴(yán)重交通事故，嚴(yán)重時甚至發(fā)生坍塌事故。為保護(hù)人民生命財產(chǎn)安全，大量從業(yè)者都對橋梁病害產(chǎn)生的成因、處理措施、預(yù)防措施等進(jìn)行了細(xì)致的研究?？偟膩碚f，產(chǎn)生橋梁病害的原因主要有如下幾類。

1.1 結(jié)構(gòu)缺陷

這是橋梁病害的主要原因之一。造成橋梁結(jié)構(gòu)缺陷的因素有很多，既有設(shè)計方面的，也有施工方面的。在橋梁工程設(shè)計時，往往都會按照相關(guān)設(shè)計規(guī)范，并經(jīng)過一系列復(fù)雜的結(jié)構(gòu)計算，同時考慮富余一部分安全系數(shù)，最終進(jìn)行施工圖設(shè)計。如果在橋梁結(jié)構(gòu)受力計算的時候取值錯誤或者安全系數(shù)不足又或者選用規(guī)范錯誤，都可能導(dǎo)致橋梁存在結(jié)構(gòu)缺陷；施工方面是使橋梁存在結(jié)構(gòu)缺陷最主要的因素，在橋梁施工時，有多種原因可能導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)缺陷。首先是原材料，如果使用了不合格的原材料，如鋼筋、水泥、鋼絞線等，則可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)缺陷的產(chǎn)生；其次是施工過程，如果未按相關(guān)規(guī)范要求施工，如預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)張拉時張拉力不足或者壓漿不飽滿或者鋼絞線斷絲滑絲數(shù)超過規(guī)定等[1]。

1.2 超載現(xiàn)象嚴(yán)重

由于過分追求利益，貨物運(yùn)輸往往都存在很嚴(yán)重的超載現(xiàn)象，已大大超出設(shè)計時已充分考慮的安全系數(shù)，由于超載引發(fā)的橋梁坍塌等事故已多次見諸報端，由此可見，超載也是橋梁產(chǎn)生相關(guān)病害的重要原因之一。公路橋梁長時間在超負(fù)荷的荷載作用下，可能出現(xiàn)一些不可逆的損傷，從而導(dǎo)致橋梁產(chǎn)生相關(guān)病害。

1.3 不可抗力

這種因素對于公路橋梁來說往往是致命的。突發(fā)的地震、洪水、泥石流、臺風(fēng)等都會對橋梁帶來巨大的傷害，甚至導(dǎo)致橋梁坍塌。因此，自然災(zāi)害過后一定要對橋梁進(jìn)行檢查，如有必要，應(yīng)對其進(jìn)行全面評估。經(jīng)評估后，應(yīng)按相關(guān)要求進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)，以確保橋梁能正常使用，防止發(fā)生事故。

1.4 環(huán)境因素

環(huán)境因素主要體現(xiàn)在雨水、冰凍、強(qiáng)風(fēng)等環(huán)境因素對橋梁造成的損傷，并造成一些列的病害。如鋼筋銹蝕、混凝土碳化、混凝土開裂、凍融破壞、氯離子滲透等。環(huán)境因素對橋梁造成的損傷，往往不是單一的，而是多種因素共同作用的結(jié)果。如混凝土開裂后，如果裂縫穿過混凝土保護(hù)層，則會造成鋼筋銹蝕，如果環(huán)境中氯離子含量較高，則會加速鋼筋銹蝕的產(chǎn)生。一旦這些損傷積累到一定程度[2]，則會對橋梁造成致命的傷害。

1.5 養(yǎng)護(hù)不足

這主要體現(xiàn)在兩方面：一是橋梁管養(yǎng)單位對橋梁養(yǎng)護(hù)認(rèn)識不到位或技術(shù)力量欠缺或資金不足。如根據(jù)技術(shù)狀況評定，橋梁應(yīng)進(jìn)行大修，為節(jié)省資金，僅進(jìn)行了日常養(yǎng)護(hù)；又比如，本該30 d 檢查一次的橋梁，因?yàn)榧夹g(shù)力量不足，改為60 d 檢查一次。二是橋梁養(yǎng)護(hù)施工單位對橋梁養(yǎng)護(hù)不徹底或質(zhì)量不能滿足相關(guān)要求。如施工單位使用不合格材料以次充好；又比如養(yǎng)護(hù)時間不足，本應(yīng)養(yǎng)護(hù)7 d 的僅養(yǎng)護(hù)4 d 等。這些原因都會導(dǎo)致橋梁加速老化，縮短了其壽命，最終導(dǎo)致橋梁病害不斷出現(xiàn)。

2 公路橋梁常見病害及處理措施

2.1 裂縫

以箱梁裂縫為例，闡述橋梁裂縫處理措施。根據(jù)裂縫寬度的不同，一般有兩種處理方法。當(dāng)裂縫寬度小于0.15 mm 時，對裂縫進(jìn)行封閉處理即可；當(dāng)裂縫寬度大于或等于0.15 mm 時，應(yīng)進(jìn)行灌漿處理。灌漿施工工藝：檢查并標(biāo)記裂縫→裂縫表面清理→壓漿嘴預(yù)埋→裂縫封閉→制備漿液→灌漿→養(yǎng)護(hù)至固化→裂縫封閉。第一，應(yīng)檢查裂縫的寬度及數(shù)量，并在箱梁裂縫處用記號筆進(jìn)行標(biāo)記；第二，對裂縫進(jìn)行表面清理，主要是采用工具將裂縫表面的浮漿及雜物清理干凈；第三，沿著裂縫的走向，選擇預(yù)埋壓漿嘴的位置，其間距宜控制在400～600 mm，然后預(yù)埋壓漿嘴。值得注意的是必須要有灌漿孔以及排氣孔，否則難以灌漿；第四，制備漿液并灌漿。當(dāng)最后一個排氣孔排出與灌注漿液相同稠度的漿液時，再穩(wěn)壓2～3 min 即可停止灌漿；第五，養(yǎng)護(hù)至漿液固化后，封閉整條裂縫。某箱梁腹板裂縫見圖1。

圖1 某箱梁腹板裂縫

2.2 漏筋、鋼筋銹蝕

漏筋、鋼筋銹蝕主要原因是局部混凝土剝落，從而使鋼筋直接暴露于環(huán)境中，長時間受到水的侵害，最終導(dǎo)致鋼筋銹蝕。對于這類問題的處理，首先應(yīng)檢查鋼筋銹蝕是否嚴(yán)重。若不嚴(yán)重，可直接在外露鋼筋涂刷阻銹劑，并用高強(qiáng)度水泥砂漿抹平，其厚度應(yīng)不小于原設(shè)計保護(hù)層厚度；若銹蝕嚴(yán)重，則首先要鑿開銹蝕部分的混凝土，直至露出新鮮的混凝土面，然后再對已銹蝕的鋼筋進(jìn)行除銹處理，確保其表面沒有銹蝕后再對其涂刷阻銹劑，一般至少應(yīng)涂刷2 遍，對鑿開的混凝土進(jìn)行清理，清除松散部分后安裝鍍鋅鋼絲網(wǎng)，網(wǎng)孔尺寸不宜過大。最后再用高強(qiáng)度水泥砂漿抹平。

2.3 支座脫空、剪切破壞

橋梁在使用過程中，支座脫空及剪切破壞是非常常見的。造成這種病害的原因有很多，如支座安裝質(zhì)量較差、墊石不平整、局部應(yīng)力過大等。因此處理措施一般為更換支座。無論是采用的哪種支座更換的施工方法，都離不開“頂升”和“落梁”這兩施工步驟。目前主流的支座更換工程均是要求不封閉交通的，故對頂升、落梁的精度要求極為嚴(yán)格。頂升的速度應(yīng)緩慢平穩(wěn)，不得大于1 mm/3 min，同一墩臺的橫向頂升位移偏差不得大于0.1 mm，相鄰墩臺間的頂升位移偏差不得大于3 mm。

2.4 伸縮縫治理

公路橋梁在使用一段時間后，隨著雜物填塞或材料老化，往往使伸縮縫難以正常工作，進(jìn)而危及橋梁使用安全。對于這類病害，可采取如下措施：嵌入縫中固化形成具有耐老化、穩(wěn)定性高的彈性體，能夠快速適應(yīng)接縫的往復(fù)伸縮和剪切變形，具有塑性變形小而自身不被破壞的性能，與型鋼及水泥混凝土粘結(jié)力強(qiáng)，韌性持久。該工藝施工工藝簡便、技術(shù)要點(diǎn)易掌握，可操作性強(qiáng)，后期維護(hù)成本低，封閉交通時間短，一般2 h 左右，即可開放交通。施工工藝：除銹清理→除塵→局部處理→填充泡沫條→灌膠→開放交通。灌膠完成后，立即清洗施工器具，運(yùn)走施工雜物。常規(guī)情況注膠2 h 后，膠體表干后即可開放交通，特殊情況如伸縮縫較寬較深、溫度較低等情況下，開放交通時間會相對延長。

3 公路橋梁的檢查與技術(shù)狀況評定

3.1 公路橋梁檢查

橋梁的檢查，一般可分為經(jīng)常性檢查、定期檢查及特殊檢查三種形式。其中經(jīng)常性檢查的檢查頻率一般較高，以目測為主，主要檢查橋梁的外觀、排水、伸縮縫工作情況、有無明顯缺陷等，主要目的是排查橋梁結(jié)構(gòu)是否有受損，有無車、船撞擊，墩臺或基礎(chǔ)有無明顯受損，交通安全設(shè)施、標(biāo)志等是否完好等，是一種比較基礎(chǔ)性的檢查。定期檢查則是對橋梁的主體結(jié)構(gòu)及其附屬部件的一種全面性檢查。一般新通車運(yùn)營的橋梁使用滿1 年后就必須進(jìn)行一次定期檢查，后續(xù)使用過程中至少每3 年需進(jìn)行一次定期檢查，或者在經(jīng)常性檢查中發(fā)現(xiàn)存在較大問題的橋梁也應(yīng)立即安排一次定期檢查。其主要目的是通過對橋梁系統(tǒng)、全面檢查，發(fā)現(xiàn)存在影響其使用的安全隱患，對橋梁技術(shù)狀況進(jìn)行全面評定，為橋梁維修、保養(yǎng)提供依據(jù)，并納入年度養(yǎng)護(hù)計劃。定期檢查主要采用裂縫寬度及深度儀、橋梁檢測車等相關(guān)儀器對橋梁進(jìn)行全面“體檢”[3]。特殊檢查主要是在特殊情況下的檢查：一是當(dāng)橋梁遇到洪水、地震、泥石流、臺風(fēng)或者車輛及船只撞擊等自然災(zāi)害時，為查明橋梁受損狀況，是否應(yīng)采取應(yīng)急措施的一種檢查；二是當(dāng)經(jīng)常性檢查或定期檢查中，發(fā)現(xiàn)橋梁受損已達(dá)到一定程度，為進(jìn)一步確定受損的原因及程度，開展有針對性的檢查。特殊檢查的主要形式為現(xiàn)場試驗(yàn)，通過對橋梁現(xiàn)狀進(jìn)行驗(yàn)算與分析，確定采取何種措施應(yīng)對的主要手段，如有必要，應(yīng)立即關(guān)閉橋梁交通。特殊檢查流程圖見圖2。

圖2 橋梁特殊檢查流程圖

3.2 公路橋梁技術(shù)狀況評定

涉及到橋梁技術(shù)狀況評定主要在定期檢查中。分別對橋梁上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)及橋面系進(jìn)行技術(shù)狀況評定，其評定流程見圖3。橋梁經(jīng)技術(shù)狀況評定后，分為5 級[4]，分級表見表1。

圖3 橋梁技術(shù)狀況評定流程圖

表1 橋梁技術(shù)狀況評定分級表

橋梁總體技術(shù)狀況評分，可按下式計算：

式中，Dr代表橋梁總體技術(shù)狀況評分，取值范圍為[0,100]；BDCI、SPCI、SBCI 分別代表橋面系、橋梁上部結(jié)構(gòu)、橋梁下部結(jié)構(gòu)的技術(shù)狀況評分，取值范圍均為[0,100]；Wd、Wsp、Wsb分別代表橋面系、橋梁上部結(jié)構(gòu)、橋梁下部結(jié)構(gòu)在全橋中的權(quán)值，分別取0.2,0.4,0.4[5]。

通過（1）式能對全橋進(jìn)行整體評定，根據(jù)評定結(jié)果，可將橋梁分為5 類。其分類界限見表2。

表2 橋梁技術(shù)狀況分界表

4 結(jié)論

橋梁日常養(yǎng)護(hù)是一項(xiàng)重要且繁瑣的工作，通過對上述幾種常見橋梁病害的分析與治理，可以使廣大橋梁養(yǎng)護(hù)工者對橋梁養(yǎng)護(hù)工作有一定的認(rèn)識，然而橋梁

根據(jù)橋梁技術(shù)狀況評定，可分別對不同類型技術(shù)狀況的橋梁進(jìn)行分級管理，有針對性的對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)、維修，從而達(dá)到橋梁結(jié)構(gòu)使用安全的目的。檢查及評定，則是橋梁進(jìn)行病害治理的基礎(chǔ)工作之一。當(dāng)我們充分掌握了這些技能后，才能更好的為廣大人民群眾提供安全、高效的出行條件，才能為社會貢獻(xiàn)出自己的一份力量。