高速公路橋梁常見病害的原因與處理措施

張子鵬(貴州路橋集團(tuán)有限公司)

高速公路橋梁常見病害的原因與處理措施

張子鵬
(貴州路橋集團(tuán)有限公司)

摘要:當(dāng)前，我國公路建設(shè)事業(yè)蓬勃發(fā)展，各地的高速公路建設(shè)項(xiàng)目紛紛涌現(xiàn)出來，展示著我國經(jīng)濟(jì)與科技的前沿水準(zhǔn)。近年來，高速公路橋梁在我國建設(shè)發(fā)展中占據(jù)著愈來愈重要的地位，并為社會公眾的出行提供了更為安全、便捷的條件。然而，高速公路橋梁在其建設(shè)與運(yùn)營過程中出現(xiàn)一系列的病害，這些問題影響著高速公路運(yùn)營質(zhì)量的提高，甚至對社會公眾的生命財(cái)產(chǎn)安全造成了影響?；诖?，高速公路參建方與管理方需要協(xié)同合作，對病害的成因進(jìn)行分析，并制定有效措施予以處理，進(jìn)而提高高速公路的整體性運(yùn)營水平。

關(guān)鍵詞:高速公路橋梁;病害;原因;對策

中圖分類號:U445. 1

文獻(xiàn)標(biāo)識碼:C

文章編號:1008－3383(2015)04－0121－01

1　高速公路橋梁的常見病害

1．1裂縫

作為高速公路橋梁中最常見、最普遍的病害之一，裂縫對高速公路橋梁的危害可見一斑。致使高速公路橋梁裂縫產(chǎn)生的原因較多，通常是由多種因素聯(lián)合作用的結(jié)果。裂縫對鋼筋混凝土橋梁的傷害程度不一，如貫穿縫、網(wǎng)裂縫等會使橋梁出現(xiàn)嚴(yán)重的運(yùn)行安全，并且裂縫還會引起其他病害的產(chǎn)生，如凍融破壞、鋼筋銹蝕等，這些病害與裂縫形成惡性循環(huán)，對橋梁的安全性與耐久性造成了極為嚴(yán)重的損害。

1．2地基不均勻沉降

地基不均勻沉降通常會引起高速公路橋梁破壞，如錐坡與翼墻的滑動、下沉、開裂等、毛石墩臺的貫通縫等。這些病害嚴(yán)重時會波及整個高速公路橋梁的地基與橋面，然后使得高速公路橋梁的整體穩(wěn)定性降低，其危害性不言而喻。

1．3梁端頭局部破損

高速公路橋梁梁端頭局部發(fā)生破損主要是由于填縫材料老化或者沒有使用填縫材料造成雨水的滲漏，進(jìn)而使得鋼筋發(fā)生銹蝕，而鋼筋發(fā)生銹蝕以后其體積會不斷膨脹，進(jìn)而對鋼筋周圍的混凝土產(chǎn)生張力，導(dǎo)致混凝土發(fā)生開裂和破損?；炷涟l(fā)生開裂以后化冰鹽與雨水進(jìn)入混凝土裂縫就更加容易，如此便形成了惡性循環(huán)，加速了鋼筋的銹蝕與受凍融破壞的程度，最終使得病害更加嚴(yán)重。

1．4剝蝕

混凝土的剝蝕主要由凍融循環(huán)與水質(zhì)侵蝕兩種因素造成的?；炷两Y(jié)構(gòu)在潮濕或者飽水的狀態(tài)下，外界正負(fù)溫度變化過大會造成混凝土中毛細(xì)管與孔隙中水分遇到冷結(jié)凍時提及膨脹受到阻礙，混凝土中勢必會產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)溫度升高以后，水溶解周邊混凝土應(yīng)力又會變得松弛下來，如此循環(huán)往復(fù)，混凝土的疲勞應(yīng)力就會降低，嚴(yán)重時會超過混凝土的疲勞應(yīng)力，最終造成混凝土由表及里發(fā)生逐漸剝蝕，這種破壞現(xiàn)象叫做凍融破壞。通常情況下，凍融破壞表現(xiàn)為凍脹、冰凍裂縫、表面脫落等。

1．5混凝土碳化

作為一種化學(xué)腐蝕，混凝土碳化對高速公路橋梁造成的危害巨大。如果空氣中的CO2向混凝土內(nèi)部進(jìn)行滲透，就會與堿性物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而生成水喝碳酸鹽，使得混凝土堿度降低，這個過程就叫做混凝土碳化。在水化過程中，水泥灰生成大量的CaOH，大量聚集后，混凝土的空隙中會充滿CaOH，混凝土中的堿性介質(zhì)對鋼筋具有較好的保護(hù)作用?；炷涟l(fā)生碳化以后會使其堿度降低，如果碳化超過混凝土的保護(hù)層，在空氣與水的綜合作用下，混凝土對鋼筋的保護(hù)作用就會降低，從而致使鋼筋發(fā)生銹蝕。

2　高速公路橋梁常見病還的防治與處理措施

2．1裂縫的防治措施

要想有效地處理高速公路橋梁裂縫，采取科學(xué)合理的施工方案極為重要，并采取一次澆筑的方式，將其長度由垂直施工縫進(jìn)行分割，并在承載力較小或者變截面處進(jìn)行設(shè)置，同時將澆筑時間避開高溫或者晝夜溫差大的時間段。其次，選擇合適的配合比可以提高橋梁的強(qiáng)度，在滿足原則的基礎(chǔ)上，盡可能地降低水泥的用量。除此之外，鋼筋的成型與模板的安裝需要找準(zhǔn)位置，清楚鋼筋上的濁物與氧化層，提高粘結(jié)力。

2．2地基不均勻沉降的防治對策

首先需要加樁加固。通常采用在橋臺外圍、沉井基礎(chǔ)內(nèi)、橋墩上下游等位置進(jìn)行加樁，加樁的主要方法包括鉆孔樁加固、旋噴樁加固、預(yù)制混凝土樁加固以及鋼管樁加固等。其次，防治地基不均勻沉降的對策還包括頂推加固。該方法主要在有缺陷的橋墩、臺與樁基等外圍進(jìn)行鋼筋混凝土澆筑，從而形成一種混凝土箍套，進(jìn)而提高樁基的安全性與穩(wěn)固性。

2．3梁端頭局部破損防治方法

首先需要對原有伸縮縫中的填充材料進(jìn)行拆除，然后將伸縮縫兩邊各寬約0．4m范圍內(nèi)的鋪裝層混凝土進(jìn)行鑿除，并用高壓水槍進(jìn)行清洗，保證縫隙中的清潔。隨后需要用“優(yōu)止水”進(jìn)行反復(fù)涂刷，對原預(yù)埋螺栓錨筋與露出橋面的鋼筋進(jìn)行處理。其次，需要對伸縮縫進(jìn)行防水處理，方法主要包括防水膠面漆灌縫、水盾防水膠底漆涂刷、填充泡沫塑料嵌條等。

2．4剝蝕的防治途徑

要想避免混凝土剝蝕，就需要對混凝土表面的水分進(jìn)行嚴(yán)格的控制，因此需要避免混凝土表面受到地表水與地下水的侵蝕與浸泡，并且需要在混凝土表面涂抹一層防水物質(zhì)，盡可能避免水與混凝土表面發(fā)生直接的接觸。保持混凝土表面的清潔也是避免混凝土剝蝕的有效手段，并可以降低水對混凝土的侵蝕程度。此外，在晝夜溫差大的地區(qū)與時期，高速公路橋梁管理部門需要對橋梁的重要位置實(shí)施保暖措施，從而避免混凝土受溫差大而發(fā)生凍融問題。

3　結(jié)論

要想降低病害對高速公路橋梁的損傷，首先需要進(jìn)行系統(tǒng)的病害調(diào)差，將橋梁病害的狀況與趨勢摸清，在對病害產(chǎn)生的原因進(jìn)行正確診斷分析的基礎(chǔ)上，嚴(yán)格依照施工程序?qū)κ┕べ|(zhì)量進(jìn)行控制，同時配合科學(xué)合理的養(yǎng)護(hù)措施，如此可以將橋梁的維修周期大大延長，提高混凝土的穩(wěn)定性與耐久性，最終延長高速公路橋梁的使用壽命。

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收稿日期:2015－02－12