刍议公路桥梁主要病害的检查

近年来随着我国工业化进程的加快，特大型工业设备运输、集装箱运输、矿山特种车辆及私自改装重型车辆的运行，都给现有桥梁的安全使用造成威胁。加之前述重型车辆的频繁出现，更是造成这些桥梁雪上加霜。现有道路上的桥梁由于营运使用多年，主要部位出现缺陷，如裂缝、错位、沉降等，通过对现有桥梁进行检查，了解其各部位损坏的程度，核定其承载能力，为桥梁的维修加固提供必要的依据。当桥梁遭受特大灾害时，如因地震、洪水等而受到严重损坏或在建造、使用过程中发生严重缺陷(如质量事故、过度的变形和严重裂缝以及意外的撞击受损断裂等)，均须通过对其检查，核定其承载能力。为桥梁的管理和养护提供可靠依据。

一、桥梁病害种类及成因分析

1、混凝土的碳化，碳化的实质是混凝土的中性化, 使混凝土的碱性降低,钝化膜破坏,在水分和其它有害介质侵入的情况下,钢筋就会发生锈蚀。

2、氯离子的侵蚀，氯离子对混凝土的侵蚀是氯离子从外界环境侵入进已硬化的混凝土造成的。冬季道路、桥面撒盐化雪除冰都有可能使氯离子渗入混凝土中。氯离子对混凝土的侵蚀属于化学侵蚀,对结构的危害是多方面的,最终主要表现为钢筋的锈蚀。

3、冻融循环破坏，渗入混凝土中的水在低温下结冰膨胀,从内部破坏混凝土的微观结构。经多次冻融循环后,损伤积累将使混凝土剥落,强度降低。冻融循环破坏的混凝土剥落, 开始时在混凝土表面出现粒径为2～3mm的小片剥落,随着使用年限的增加, 剥落量及剥落块直径增大,剥落由表及里,发展速度很快。一经发现冻融引起的混凝土剥落,必需密切注意剥落的发展情况,及时采取修补措施。

4、钢筋锈蚀，混凝土中钢筋腐蚀的首要条件是钝化膜破坏,混凝土的碳化及氯

离子侵蚀都会造成覆盖钢筋表面的碱性钝化膜的破坏,加之有水分和氧的侵入,就可能引起钢筋的腐蚀。钢筋腐蚀伴有体积膨胀, 使混凝土出现沿钢筋的纵向裂缝, 造成钢筋与混凝土之间的粘结力破坏,钢筋截面面积减少,使结构构件的承载力降低、变形和裂缝增大等一系列不良后果,并且随着时间的推移, 腐蚀会逐渐恶化, 最终可能导致结构的完全破坏。

5、桥梁设计荷载偏低，旧桥大多是在过去的经济环境下建设的,已不适应当今国民经济快速发展的需要。当年,在修建公路桥梁的时候,对于仅作为人行桥或马车使用的古代和近代的桥梁未作任何改造就加以利用,尽管大都有一定潜力可挖, 对于当时荷载等级要求不高, 行车密度较稀的交通状况是能够适应的。但是,随着交通事业高速发展, 相当部分老桥面临荷载等级偏低,承载能力不足的状况,导致病害日益严重,成为危桥。

二、桥面系的外观检查

1、作为桥面铺装的外观检查首先是调查桥面铺装的类型，然后调查铺装层存在的主要缺陷。桥面铺装的功能是使车辆安全而舒适地行驶。当桥面铺装产生病害后，会产生如下后果：铺装粗糙度不足或铺装层脱落，容易引起大的交通事故;由于桥面铺装不平整等引起汽车车辆对桥梁的冲击效应增大，使桥面板等结构的耐久性降低;在伸缩缝的前后，桥梁铺装层与伸缩缝装置之间的高低差不仅促使铺装本身的破坏，而且会促使伸缩缝装置的破坏。

沥青桥面铺装的主要病害有：轻微裂缝(发状或条状)、严重裂缝(龟裂、纵、横裂缝)、坑槽、车辙、拥包、磨光和起皮等。此外，沥青桥面铺装应保证足够的平整而粗糙，过分光滑雨天易使车辆打滑。

水泥混凝土桥面铺装的主要病害有：裂缝、剥落、坑洞、磨光等。

2、伸缩缝装置的检查，伸缩缝设置于梁端构造较弱部位，因直接承受车辆的反复荷载，故最易遭受破坏。随着交通量的增大，重车增多，这些老的伸缩缝装置的破坏逐渐增多。各种伸缩缝装置一般具有的缺陷往往表现在伸缩缝本身的破坏损伤、锚固件损坏、接头周围部位后铺筑料的剥落、凹凸不平等等，这些缺陷也成为伸缩缝处漏水的原因，从而加速支座和结构本身的恶化。

对于伸缩缝的破坏原因，可分为以下几个方面：

一是设计方面，桥面板板端刚度不足;伸缩缝装置本身刚度不足;伸缩装置锚固构件强度不足;过大的伸缩量;后浇筑填料选择有误;伸缩量计算有误。

二是施工方面，桥面板间伸缩间距的施工误差;后浇筑料的管理不良;伸缩装置安装得不好;桥面板浇筑不良;支承台做得不好。

3、其他因素：车辆荷载及频率加大;桥面板老化;后浇筑填料老化;桥头前后桥面凸凹不平;桥面清扫不彻底;支座、桥墩异常;灾害事态发生。

三、桥面排水设施的检查

桥面排水设施及桥面铺装的缺陷，往往导致桥面积水，引起车辆滑移，导致交通事故。桥面排水设施的缺陷，在降雨和化雪时表现得最显著，因而对桥面排水设施缺陷的检查最好在此时进行。桥面排水设施不良，除设计上可能考虑不周外，主要是排水设施本身被破坏以及尘土、树叶、淤泥等堵塞排水设施，以致不能正常排水。桥面积水往往会通过桥面铺装的裂缝等缺陷影响桥梁主要承重结构构件的耐久性能。

四、人行道、交通设施的检查

主要检查栏杆、扶手本身破坏情况以及相互连接处是否脱落，钢制构件是否锈蚀、脱漆，对于人行道，检查路缘石是否有破碎，人行道与桥面板连接的牢固程度等。检查灯具完整性，电路正常否，灯柱有无损坏、锈蚀、变形、标志、标线是否完整、清晰、有效。

五、桥梁上部结构的检查

桥梁上部结构是桥梁的主要承重结构，它往往由许多基本构件组成，例如梁、板、拱肋(片)等。因此对桥梁上部结构的检查，就是对这些基本受力构件的工作状况进行检查。具体检查工作内容如下。

1、基本受力构件缺陷及损伤检查，根据桥梁结构形式、构件种类、建桥环境、施工质量以及使用情况等不同，在基本构件上缺陷产生的部位、种类和程度也不同。对于混凝土公路桥上部结构的基本构件，缺陷通常有混凝土开裂、剥离、断面破损、钢筋外漏及锈蚀、混凝土本身质量不足、异常变形等。其表现为表面裂缝、蜂窝、麻面、空洞、露筋、剥落、缝隙夹层等现象。

2、基本构件的横向联系检查，桥梁上部结构的整体性是靠基本构件的横向联系来保证。对于梁式桥的横隔板，应检查横隔板上的缺陷及裂缝情况，还应检查连接钢板是否外露、有无锈蚀现象等等。

3、基本受力构件及几何纵轴线的检查，一般量测基本构件的实际长度及截面尺寸。构件连接处的完整性及线形，基本受力构件的变形(下挠扭曲侧屈、位移等)及裂缝调查应重点深入。

六、支座的检查

对桥梁支座的检查应进行以下几个方面的内容：检查简易垫层支座的油毡是否老化破裂;钢板滑动支座和弧形支座是否干涩、锈蚀;摆式支座各部分相对位置是否正确，受力是否均匀，钢筋混凝土立柱是否损坏;橡胶支座是否老化、变形，位置是否正确;滑动钢盆橡胶支座的固定螺栓有无剪断破坏，螺母有无松动;活动支座是否灵活，实际位移是否正确;是否有对于滑动面、滚动面夹杂尘埃和异物，以及防水装置和排水装置等的缺陷而产生的漏水、溢水等。

总之，桥梁现场病害的发生不是一朝一夕可以完成的。而是由多种因素综合影响的结果。一种病害的发生往往引起连锁反应，其它病害也会随之而来。因此，在对桥梁进行养护管理时，时常检查，对出现的细微异常现象引起注意，细致观察，详细记录。

参考文献：

[1] 中华人民共和国行业标准《公路桥涵施工技术规范》JTJ 041—2000

[2] 高等学校教材《桥梁工程》姚玲森主编 1985

[3] 人民交通出版社《钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理》张树仁、鲍卫刚等主编 2004

[4] 人民交通出版社《桥梁通用构造及简支梁桥》胡兆同陈万春主编 2000

[5] 中国建筑工业出版社《道路桥梁工程施工手册》天津市市政工程局主编 1985

[6] 哈尔滨工业大学《桥梁结构病害诊治与改造加固设计》张树仁主编 2004