桥梁下部结构病害成因分析及防治措施-胡志扬
桥梁下部结构病害分析及防治措施！
桥梁下部结构病害分析及防治措施！1 前⾔⾼速公路桥梁具有车速快、车流量⼤、重载交通较多等特点，车辆对桥梁的冲击⼒⼤、破坏性强；⼏乎所有的⾼速公路都是交通要道，⼀旦封闭桥梁，轻则造成严重堵车，重则造成周围地区交通陷⼊瘫痪状态。
这些特点给桥梁的定期检查和养护维护造成了困难。
桥梁下部结构作为桥梁的直接承载构件，对保证桥梁的安全运营起着⾄关重要的作⽤，因此，总结⾼速公路桥梁下部结构的病害特征对桥梁的养护、维修和加固都具有重要意义。
过内专家对桥梁下部结构的研究已经⽐较多，也取得了相应研究成果。
本⽂通过对多座桥梁的定期检查，总结了各种形式桥梁的病害特征，分析了病害原因，并针对⾼速公路桥梁的病害从设计、施⼯、使⽤和养护等⽅⾯提出了对策。
2 病害原因分析2.1⽀座桥梁⽀座的作⽤是将桥上荷载传递到盖梁或桥墩的构件，同时还可以通过其剪切变形适应梁体的伸缩位移。
⽬前桥梁⼤都采⽤橡胶⽀座，其主要病害表现为：⽀座脱空、丢失、剪切变形过⼤、开裂破裂和安装不当。
（1）⽀座脱空、丢失⽀座脱空丢失主要发⽣在板梁结构桥，由于每⽚板梁共有4个⽀座，要⽀座均匀受⼒必须4个⽀座同在⼀个平⾯。
⽀座脱空必然引起相邻⽀座受⼒增加导致使⽤寿命缩短，同时也使板梁发⽣扭转现象，形成不利的受⼒状态。
与⽀座脱空相⽐，⽀座丢失危害更⼤。
⽀座病害情况如图1和图2所⽰。
图1 ⽀座丢失情况图图2 ⽀座完全脱空情况图原因分析：简⽀板梁桥的⽀座使⽤数量较多，要对每⼀⽚板梁的4个⽀座的标⾼准确测量才能保证安装准确，对施⼯精度要求⾼。
由于不易控制，施⼯过程中常常会产⽣标⾼误差，进⽽导致板梁桥⽀座出现不同程度的脱空。
（2）剪切变形过⼤、开裂破坏除传递竖向荷载外，⽀座还通过纵向变形和滑动来适应温度引起梁体长度变化的作⽤。
研究发现，部分橡胶⽀座在横向也出现⾓度较⼤的剪切变形，如图3所⽰；也有⽀座橡胶开裂破坏，钢板外露，如图4所⽰。
⽀座变形过⼤表明其剪应⼒也就越⼤，长期处于⾼应⼒状态下会⼤⼤缩短⽀座的使⽤寿命。
桥梁病害成因分析及处治建议
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桥面铺装
磨损及车辙
1、主要是因车辆的长期碾压，尤其是重车的碾压有关。
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开裂
1、桥面出现规则的纵向裂缝且间距与桥梁空心板对应时通过对应勾缝、空心板确定是否出现单板受力（需要谨慎处理）；
2、车辆的长期运行，对桥面铺装层造成破坏。（普遍适用）
1、对铺装层开裂的及时进行修补。
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支座滑移
长期受车辆剪力影响产生的滑移,温度产生的结构变位，甚至还有外来物的撞击。
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连接件未剪开
施工安装时未剪除
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盖梁、台帽（桩柱式台）
正负弯矩区竖向裂缝
1、盖梁竖向裂缝主要集中在立柱对应盖梁上缘负弯矩区，及两立柱间盖梁下缘正弯矩区，为典型的受力裂缝，规范允许最大缝宽0.30mm。尤其是重车的密集通行，加剧了裂缝的产生和发展。
1、及时恢复伸缩缝正常使用功能，以免影响梁体自由变形。
锚固混凝土开裂、破损
1、伸缩缝锚固混凝土相对铺装层的沥青混凝土而言是刚性构件，车辆经由弹性沥青路面到刚性混凝土锚固块，介质发生突变时，锚固块容易受到车轮的冲击。特别是当铺装层与伸缩缝锚固混凝土有高差时（特别是高温季节），过往车辆就容易在该位置产生跳车现象，长期作用就很容易导致伸缩缝锚固混凝土出现纵向裂缝，以及破损变形。（建议仅对锚固混凝土破损严重的进行分析）
3、桥台基础掏空。
1、对开裂位置进行长期观测，关注裂缝的发展。
2、对台背填土进行重新回填。
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立柱
网状裂缝（龟裂）、环向收缩裂缝
1、立柱表面龟裂主要是由于施工时混凝土养护不到位，加之混凝土本身根据温度收缩的影响，容易产生收缩裂缝或网状开裂。
2、
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桥梁常见病害原因及技术处理方法解析
桥梁常见病害原因及处理方法混凝土梁式上部结构常见病害原因及处理方法混凝土梁桥病害类型病害原因技术处理方法蜂窝一是结构不合理，如配筋太密，坍落度过小，混凝土粗骨料粒径太大等；另一个原因就是施工不当，如运输时混凝土产生离析，混凝土灌注中缺乏应有的振捣，模板缝隙不严，水泥砂浆流失等凿除表面松散混凝土，采用环氧树脂小石子混凝土或膨胀水泥混凝土等材料采用灌注、挤压、涂抹等方法修复。
麻面施工过程中用的模板表面不光滑，不够湿润，就会吸去构件表面混凝土内的水分，从而产生麻面。
混凝土老化、剥落在长期服役下，该桥部分梁板底面砼剥落、露筋锈蚀现象明显，初步判定产生该现象的主要原因为：混凝土保护层不足，加之品质不良，表面砼破损后，导致钢筋发生氧化反应；桥面雨水渗入侵蚀上部结构，梁板长期潮湿环境下，使其表面砼发生反应，从而导致砼起壳、剥落。
采用环氧树脂小石子混凝土恢复或增加混凝土保护层。
露筋A、由于混凝土保护层较薄，导致箍筋锈胀，使表面混凝土脱落，产生露筋；B、由于混凝土破损，产生露筋；C、在桥梁施工时，结构内的定位钢筋在混凝土脱模后露筋。
①建议对梁板及盖梁露筋区域进行除锈，对砼破损区域采用环氧砂浆进行修补。
②对外露钢筋应进行除锈处理，先用砂纸或砂轮对钢筋表面进行打磨，直至露出金属本色，然后对出露钢筋用丙酮清洗，进行二次除锈，并用结构修补剂对表面破损处进行修补，使之达到设计要求的保护层厚度。
③建议对露筋严重梁板进行更换，确保桥梁运营安全。
非结构性裂缝由于外界环境变化造成结构的非荷载变形或混凝土因不能满足自身的变形而产生的适应性裂缝；如温度变化、混凝土收缩、地基不均匀沉降，等因素引起变形，当此变形得不到满足时，在结构构件内部产生自应力，当此自应力超过混凝土允许拉应力时，产生裂缝。
采用环氧树脂或水泥浆表面封闭处理。
结构性裂缝由外荷载产生的裂缝，其裂缝分布规律与外力荷载作用相对应，预示结构承载能力不足或外力荷载过大。
1）小于0.15mm的裂缝采用甲凝（粘度小，有很好的渗透性，易于灌入细微的裂缝）表面封闭处理；2）对于数量较多、宽度在0.1mm～0.15mm的裂缝，采用环氧树自动低压渗注法处理，环氧树脂粘度大，需掺入适量稀释剂，提高流动性；3）大于0.15mm的裂缝，采用水泥浆灌注。
桥梁下部结构病害分析及检测加固对策
桥梁下部结构病害分析及检测加固对策摘要：随着我国经济的快速发展，我国的公路桥梁建设得到了快速提升。
桥梁行驶的车辆越来越多，速度越来越快，对于桥梁结构具有非常大的冲击。
桥梁往往是交通要塞，一旦对桥梁进行封闭就会造成严重的交通拥堵，因此需要对其进行定期检查和养护。
桥梁下部结构是其承载的直接构件，对于确保桥梁安全运营具有非常重要的作用，所以要对其病害情况进行分析和检测，采取针对性的加固措施确保桥梁的安全性。
本文主要阐述桥梁下部结构病害情况，并提出了相应的加固措施，希望能够对相关人士有所帮助。
关键词：桥梁下部结构；病害分析及检测；加固0 引言对于桥梁来说，其应用的有效性并非完全取决于上部结构设计载荷的情况，更重要的是由下部结构所决定的。
其中桥梁基础和墩台直接承受上部结构传递的载荷，同时将其传递给地基受力。
所以，桥梁下部结构情况对于其是否能够正常使用具有直接影响，很多桥梁承载能力下降以及病害的产生很大程度上是由下部结构造成的。
所以对桥梁下部结构病害进行分析和检测，并对其进行有效加固对于提升桥梁的承载能力，延长使用寿命具有非常重要的意义。
1 桥梁下部结构的病害分析所谓桥梁的病害就是指受到自然因素和人为因素的影响，桥梁结构出现了不符合标准规范要求的问题。
本文从桥梁下部结构主要组成部分（基础、桥墩、桥台）来分析其病害情况。
（1）基础病害分析第一，基础下沉。
通过桥梁基础上部传来的载荷会在一定程度上造成地基被压缩、出现排水固结的情况，从而造成基础下沉，甚至会造成基础各处沉降不一致的情况，严重情况下会造成墩台裂开。
第二，基础的滑移和倾斜。
受到外部载荷冲击的影响（例如水流冲击）可能会造成桥梁基础滑移。
另外，受到河床变迁等问题的影响，桥台前墙侧的上覆土会逐渐减少，造成其对桥台产生的抗滑力降低。
如果受到台后填土的影响就会造成桥台基础的滑移。
另外，如果后台填土较高或者含水量增加，都会增加软土地基桥台基础所受到的主动土压力，一旦超出了其承受能力也会造成基础的滑移以及倾斜。
施工现场桥梁下部常见病害及对策(总结版)
图20 不等高墩盖梁锚杆示意
（2）对于墩柱歪斜，如果是地基引起的，应首先加固地基，而后无论何 种原因引起的歪斜，都可采用增大墩柱截面修正，如图21，增加新的 墩柱、增加斜撑，图22，替换等方式加固；
图21 增大截面加固倾斜墩柱
图22 斜撑加固桥墩柱倾斜
（3）对墩柱出现的水平裂缝、竖直裂缝及网裂等，如果水平开裂是由于 弯桥受扭过大引起的，首先要尽量削减恒活载扭矩，如改变支座设置、 释放墩梁固结为横向可活动的支座，在上部结构的腹板侧面纵向张拉 体外预应力，改独柱墩为两柱或三柱墩等。墩柱本身的加固可采用外 包钢筋混凝土箍套，外贴多道或全高范围贴钢板箍或纤维复合材料箍， 图23，加斜撑、加柱等方式加固。
考虑改路堤为桥孔，或者在台后增设一挡土墙，高度视有无前锥坡而定，或
者在台前加斜支撑梁、支撑肋等，如图12； （2）桥台盖梁出现的竖向开裂，如果是基础不均匀沉降引起的，应先加固地基。 盖梁的加固可像一般钢筋混凝土梁那样，采用粘贴钢板或纤维复合材料、体 外预应力、增大截面高度、中间加柱等方式加固； （3）柱式桥台挡土墙的倾斜、开裂等，应视病害程度，可类似于重力式U型台 身的加固，但由于各挡墙相对独立，也可考虑拆除重建。
常见病害有：
（1）桥墩盖梁出现由上到下的竖向裂缝，一般为基础横向不均匀下沉引 起。如果盖梁的受拉区出现竖向开裂，说明盖梁抗弯能力不足，如果 墩柱附近出现斜裂缝，则说明抗剪能力不足，盖梁一般较宽，很少会 出现斜裂缝，但如果盖梁承受剪力较大，斜筋配置不足时也可能出现， 如图16。不等高盖梁或墩帽的内角隅处出现竖向裂缝，严重时部分混 凝土剥落露筋，主要是盖梁水平配筋不足，截面尺寸不合理，由局部 应力所致，如图17；
（4）T型墩的墩帽中部上方出现竖向裂缝，或墩帽出现斜裂缝，主要是
桥梁结构常见病害成因分析及建议
斜向裂缝
竖向裂缝（危险）
分析：（1）材料方面，即混凝土材料差异、以及混凝土引起的物理化学反应等从而造成箱梁裂缝。包括温度效应对箱梁的影响，从而引起的裂缝以及混凝土的收缩徐变效应引起的裂缝等因素。（2）桥梁营运维护方面，在超载车辆、重型车辆反复荷载的作用下，导致腹板出现受力裂缝。
剪切
分析：主要是由于运营时间较长，在行车长期的作用下，动载振动横向力与衡载形成剪切力对支座的损害严重，支座的损坏不平整会使得桥梁上部承重结构的横向受力严重。
建议：对支座加强观测；对剪切变形超限支座予以更换。
偏压
分析：梁的弯曲变形过大；桥梁纵、横坡坡度过大；混凝土面的不平整度及安装误差过大。
建议：对支座加强观测；对偏压变形超限支座予以更换
建议：作表面封闭，用专用环氧砂浆在其表面反复涂抹，使树脂渗进裂缝内，对裂缝封闭。
泛碱
分析：泛碱是混凝土中可溶性碱随着水分迁移到混凝土表面，在水分蒸发后留下“白霜”或白色绒毛状的物质。
建议：⑴当泛碱表面面积不是很大、泛碱不是很严重的情况下，可以直接人工刮去即可，利用一些有一定厚度和刚度的钢片人工刮去混凝土表面的泛碱，露出内部混凝土即可。
⑵当泛碱量比较大的情况下可以采取喷砂法，喷砂法采用普通的喷砂机装上细颗粒的砂子对泛碱混凝土进行喷砂，直至露出混凝土新的表面即可。
备用建议：由于裂缝泛碱泌死，故建议暂不处理，但应加强观察，如有明显发展变化再考虑进行处理。
竖向裂缝
（横隔板）
分析：横隔板裂缝产生的原因主要包括前期设计、原材料质量、施工工艺、温度应力、后期混凝土收缩与徐变等。
建议：增加排水设施。对雨水冲刷作用较强病害部位，根据分析水流来源、检测水量大小，设置足够的拦排水沟，减弱雨水对黄土路基的侵蚀。
T形梁桥病害成因分析及防治措施研究-许宝玲
T型梁桥病害成因分析及防治措施研究许宝玲1胡志扬1 杨国利2（1. 天津市市政工程研究院，天津，300073；2.天津第二市政公路工程有限公司，天津，300070）摘要：本文结合工程实际，对5座T型桥梁出现的病害情况进行归纳总结，然后对病害出现的原因进行了详细的分析，并提出了相应的防治措施。
对今后T型梁桥病害的分析和防治工作具有一定的借鉴意义。
关键词：T型梁桥；病害；成因分析；防治措施1 前言基于简支梁式桥受弯构件的特性，截面上方受压下方受拉，采取T型结构有利于减少混凝土和钢筋的用量，减轻结构自重增大跨经。
目前简支T型梁已达到50m跨径，从桥梁类型的统计结果看，T型梁桥型的数量仅次于板梁桥。
天津市在很长一段时期采用了装配式钢筋混凝土T型梁结构，即梁间连接形式为干接头，这种结构较简明，造价较低，施工相对容易、工期短，因此采用的比较多。
由于现在交通量的增加，已经重载交通的增加，大量上世纪修建的大量的T型梁桥已经不能满足现代交通的需要，大量的T型梁桥都出现了不同程度的病害，影响了现代交通的发展。
对于T 型梁病害产生的原因，国内外众多专家学者进行了深入的研究，并取得了一定的研究成果[1-2]。
并有大量的专家对T型梁桥的分析方法、设计及施工工艺、加固措施等进行了研究，并进行了大量的试验研究[3-6]。
2 典型病害下面主要以外环线沿线海河大桥等5座T梁结构桥梁为例，分析这类桥梁出现的主要病害。
除新开河桥T梁为普通钢筋混凝土结构，其余四座均包含35m预应力和20.0m（或16.0m）非预应力的T梁结构。
T梁间连接方式为：横隔板为焊钢板干接形式，表1为混凝土T梁桥的主要病害形式。
表1混凝土T型梁桥病害情况以上5座桥梁中主要病害为梁体混凝土开裂、翼板渗水、横隔板破坏、桥面开裂等，这也是T梁桥最常见的病害。
3 病害原因分析及防治措施3.1 腹板混凝土开裂T梁腹板混凝土开裂现象比较突出，尤其是跨中附近开裂较普遍，其中西青道铁路立交桥较为严重，每片梁跨中裂缝数11条，宽度也达到0.39mm，已超过规范允许的上限0.25mm。
混凝土桥梁下部结构常见的病害分析与加固措施
３ ． １ 基 础加 固
常采 用 的办 法为 扩 大法 、 人 工 地 基加 固 以及 桩 基 增 加
法 。第一 ， 扩大法 。将桥 梁基础部分进行扩 大 ， 在 降低应力 值
的同时 ， 实现加 固。采用 这种加 固方法 ， 需要对基础 的强度进 行合理 的验算 ， 保证 新 旧混凝土 的结 合面 钢筋 的强 度和稳定 性 。第二 ， 人 工地基 加 固。如果基础 下部 的承载力 不能够承 载基 础所传递 的载荷 ， 可 以通过人 工来 进行地基 的加 固处 理 ， 使 地基的承载 能力有所 提高 。通常所采用 的加固办法为砂桩 加固、 水 泥土搅拌以及注浆操作 。第 三 ， 增设桩 基法。在原来 的桩基 附近通过进行灌 注桩 的灌注或者埋人混凝 土预制桩 的 方法 来使基 础承 台得到进一 步 的扩 大 ， 避 免基础 下沉或 者降 低沉 降量 ， 这种 方法是桩 基增加 法 。对 于桥墩下 部软弱 层下 沉、 墩 台下沉或者 流水 冲击而导致 的腐蚀 、 倾斜尤为适用 。这 种方 法的优点 在于 可以不进行 水下施工 ， 具有很好 的加 固效 果， 弊端是 必须增加 桩架 、 凿开 桥面 ， 对桥 面上 的交 通具有 一 定的限制作 用。 ３ ＿ ２ 桥墩 加 固 第一， 套箍 加固 。如 果桥墩 基础埋 入深度 不足或 者没有 对 工程质量进行 良好 的控制 ， 则会导 致墩台在 出现裂缝 时 ， 裂 缝 的长度过大 ， 甚 至出现贯通 ， 可 以使用钢筋混凝 土的套箍进 行加 固。第二 ， 围带加 固。如果桥墩 的裂缝为贯通 的 ， 当损坏 程 度不严 重 时 ， 可 以通过 增加 钢筋 混凝 土 的围带 ， 来 实 现加 固。围带的宽度尺寸根据裂缝 的方 向以及宽度 尺寸等影响 因 素来 确定 。第 三 ， 包裹纤 维增强 塑料来 加 固。在对 钢筋 混凝 土桥墩 进行加 固时 ， 纤维 增强塑料 可 以沿着不 同的方 向进 行 包裹 ， 横 向或者纵 向 ， 通过试 验表 明 ， 纤 维增强塑料 比较 没有 包裹 的试 件具有较 高的承载力 ， 约提高 了 １ ４ ％一 ６ ８ ％。横 向包 裹 的纤 维增强 塑料与箍 筋 的作用 相 同 ， 对核 心 的混凝 土具有 极好 的约束作用 ， 使其剪切强度 和延性显著提高 。 综 上所述 ， 为了有效控制桥梁下 部病 害 ， 必须严格控制车 辆 超载避 ， 免 缩影 响桥梁 的使 用寿命 或者 出现早期病 害 。混 凝 土下部 桥梁病 害的主要 原 因是 地基非 均匀沉 降 、 承载力不 足、 耐久性不 足以及混凝土开裂 等 ， 需要针对不 同的病害 以及 出现 的原 因 ， 采取合理 的解决 措施 ， 在恢 复桥梁功 能的 同时 ， 提高其使用性能 ， 延长使用寿命 。
桥梁病害原因分析及建议
桥梁病害原因分析及建议桥梁作为交通运输的重要设施，承载着巨大的交通压力，长时间使用容易出现病害。
桥梁病害主要由以下几个方面的原因引起：设计不合理、材料老化、施工不规范、自然环境因素以及维护保养不及时等。
为了提高桥梁的安全性和使用寿命，以下是对桥梁病害原因的分析和相应的建议。
设计不合理是引起桥梁病害的重要原因之一、一些桥梁设计不符合实际的使用需求，如超载、车速等方面的考虑不足，导致桥梁在使用过程中承受超过设计负荷的压力，加速了桥梁的老化和破损。
因此，在桥梁设计过程中，应充分考虑实际使用情况，合理确定各项设计参数，确保桥梁结构的安全稳定。
材料老化也是桥梁病害的重要原因之一、桥梁结构中使用的材料随着时间的推移会发生老化，导致强度降低、韧性下降。
此外，由于原材料的选用不当，质量不过关，也会导致桥梁的使用寿命缩短。
因此，应在桥梁的设计和施工过程中，选择性能优良、耐久性强的材料，并定期进行检测和维护，及时更换老化、破损的部件，延长桥梁的使用寿命。
施工不规范也是桥梁病害的一个重要原因。
在桥梁的施工过程中，如果施工人员素质不高，技术水平不过关，容易导致施工质量低下，桥梁结构的稳定性和安全性受到威胁。
因此，在桥梁施工过程中，应加强人员素质培训，提高施工工艺的水平，确保施工过程的规范和质量。
自然环境因素也是桥梁病害的重要原因之一、桥梁长时间在自然环境中承受各种天气和气候变化的影响，例如温度变化、风、震等，容易导致结构的膨胀、收缩和变形，进而引起裂缝、变形和破碎等问题。
因此，应充分考虑自然环境因素，在桥梁设计和施工过程中采取相应的措施，如预留张力应力块、设置伸缩缝等，提高桥梁的抗震、抗风能力。
维护保养不及时也是桥梁病害的一个重要原因。
长期以来，一些地方对桥梁维护保养工作重视不够，导致桥梁长期处于损耗状态，容易出现各种病害，严重影响桥梁的安全性和使用寿命。
因此，应加强对桥梁的定期检测和维护保养，及时发现和处理桥梁病害，防止其进一步扩大和恶化。
桥梁工程下部结构事故分析及防治措施
桥梁工程下部结构事故分析及防治措施作者：彭永华来源：《中国房地产业·下半月》2016年第03期【摘要】桥梁是道路路线遇到江河湖泊、山谷深沟及其他线路（公路或铁路）等障碍时，为保证道路连续性而专门建造的人工构造物，其作用既要保证桥面交通的运行，又要保证桥下流水的宣泄、船只的通航或车辆的通行，桥梁下部结构作为整体结构的直接承载体，对桥梁的施工安全和运营安全起着至关重要的作用。
本文主要探析了桥梁下部结构常见事故及防治措施，希望对提高桥梁下部结构安全性起到一定的作用。
【关键词】桥梁；下部结构；事故分析；防治措施引言：路桥作为交通运输的咽喉，在需要快速机动的现代社会占有非常重要的地位，因此，桥梁事业的稳定发展不紧关系到国家交通事业的发展，而且对我国经济、国防建设都有重大的影响。
桥梁下部结构病害一直是桥梁建设与运营的巨大障碍，做好桥梁下部结构施工质量控制，寻求科学合理的预防和治理措施对桥梁发展有着重大的意义。
1、下部结构病害原因分析桥梁下部结构作为整体结构的直接承载体，其主要病害形式有：1.1支座桥梁支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要结构部件，它能将桥梁上部结构的反力和变形（位移和转角）可靠的传递给桥梁下部结构，从而使结构的实际受力情况与计算的理论图式相符合。
在使用过程中，由于施工、材料老化及产品自身等原因，容易发生以下几种病害：⑴支座受力面不平整，使用过程中受力不均匀；⑵支座表面存在裂纹；⑶橡胶支座出现老化、变质现象，导致梁跨丧失自由伸缩功能；⑷支座与钢板焊缝质量不合格，产生开裂；⑸填充砂浆强度不够或受力不均匀导致裂缝；⑹支座垫石混凝土压碎、开裂和脱落。
1.2盖梁盖梁作为排架在墩柱顶部的横梁，其作用主要是支承、分部和传递上部结构的荷载。
其常见病害形式主要有：防震挡块开裂，梁体混凝土脱落，构件开裂、露筋等。
⑴防震挡块开裂为防止梁体横向位移，盖梁两侧均设有防震挡块，由于施工尺寸不规范，导致梁体与抗震挡块空间有限，从而在架梁时和运营过程中梁体将挡块挤压开裂。
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高速公路梁桥下部结构病害成因分析及防
治措施
胡志扬1 许宝玲1解占涛2
（1.天津市市政工程研究院，天津，300073；2.河北广通路桥工程有限公司，邯郸，
056000）
摘要：为了解决高速公路梁桥下部结构在长期运营过程中出现的病害，本文针对高速公路梁桥下部结构常出现的病害进行了系统总结，并对各种病害的成因进行了认真分析，最后提出了相应的防治措施。
对今后简支板梁桥病害的分析和防治工作具有一定的借鉴意义。
关键词：高速公路；梁桥下部结构；病害；成因分析；防治措施
1 前言
高速公路桥梁具有车速快、车流量大、重载交通较多等特点，车辆对桥梁的冲击力大、破坏性强；几乎所有的高速公路都是交通要道，一旦封闭桥梁，轻则造成严重堵车，重则造成周围地区交通陷入瘫痪状态。
这些特点给桥梁的定期检查和养护维护造成了困难。
桥梁下部结构作为桥梁的直接承载构件，对保证桥梁的安全运营起着至关重要的作用，因此，总结高速公路桥梁下部结构的病害特征对桥梁的养护、维修和加固都具有重要意义。
过内专家对桥梁下部结构的研究已经比较多，也取得了相应研究成果[1-3]。
本文通过对多座桥梁的定期检查，总结了各种形式桥梁的病害特征，分析了病害原因，并针对高速公路桥梁的病害从设计、施工、使用和养护等方面提出了对策。
2 病害原因分析
2.1支座
桥梁支座的作用是将桥上荷载传递到盖梁或桥墩的构件，同时还可以通过其剪切变形适应梁体的伸缩位移。
目前桥梁大都采用橡胶支座，其主要病害表现为：支座脱空、丢失、剪切变形过大、开裂破裂和安装不当。
（1）支座脱空、丢失
支座脱空丢失主要发生在板梁结构桥，由于每片板梁共有4个支座，要支座均匀受力必须4个支座同在一个平面。
支座脱空必然引起相邻支座受力增加导致使用寿命缩短，同时也使板梁发生扭转现象，形成不利的受力状态。
与支座脱空相比，支座丢失危害更大。
支座病害情况如图1和图2所示。
图1 支座丢失情况图图2 支座完全脱空情况图
原因分析：简支板梁桥的支座使用数量较多，要对每一片板梁的4个支座的标高准确测量才能保证安装准确，对施工精度要求高。
由于不易控制，施工过程中常常会产生标高误差，进而导致板梁桥支座出现不同程度的脱空。
（2）剪切变形过大、开裂破坏
除传递竖向荷载外，支座还通过纵向变形和滑动来适应温度引起梁体长度变化的作用。
研究发现，部分橡胶支座在横向也出现角度较大的剪切变形，如图3所示；也有支座橡胶开裂破坏，钢板外露，如图4所示。
支座变形过大表明其剪应力也就越大，长期处于高应力状态下会大大缩短支座的使用寿命。
图3 支座剪切变形情况图图4 支座开裂情况图
病因分析：粘结橡胶支座与支座垫石的环氧树脂砂浆在吊装上部结构时尚未凝固，或在对梁进行横向纠偏、定位时使支座产生位移或剪切变形。
当变形到达一定程度，钢板与橡胶片分开，而老化作用逐渐使橡胶片开裂导致钢板外露，至此支座已完全破坏，需要立即更换。
2.2 盖梁
盖梁在桥梁中也起着非常重要的支撑和荷载传递作用，将支座的荷载传给桥墩。
混凝土盖梁病害主要形式：混凝土剥落露筋、抗震挡块挤压开裂、盖梁开裂、漏筋等。
（1）混凝土剥落露筋
盖梁位于伸缩缝或桥面连续缝位置处均是易受桥面渗水作用的部位，简支板梁桥盖梁处渗水比例达30％以上，干湿循环将引起盖梁混凝土冻融破坏钢筋锈胀，渗水引起盖梁混凝土剥落钢筋锈蚀的状况如图5和图6所示。
图5 盖梁渗水情况图图6 盖梁混凝土剥落露筋情况图（2）抗震挡块挤压开裂
为限制梁体横向位移，梁的支座两侧均设有抗震挡。
由于施工尺寸不准确，特别是梁板端横隔板与抗震挡块的可调空间有限，导致吊梁时将抗震挡挤压开裂，如图7所示。
当抗震挡块和梁间预留空隙不够时，行车荷载作用下的少量横向位移或变形也可能将抗震挡挤压破坏。
图7 抗震挡块挤压破坏情况图图8 盖梁开裂情况图
（3）盖梁开裂、漏筋
随着重载交通量的不断增多，当盖梁承受的竖向荷载超过设计允许值时，盖梁就会产生裂缝，如果盖梁上面有渗水现象发生，水流进入裂缝后，会进一步加速裂缝的开展。
当裂缝发展到钢筋时，由于水的存在，会造成钢筋的锈蚀，钢筋锈蚀后体积变大，会将钢筋混凝土保护层涨裂，使混凝土脱落，造成漏筋现象的发生。
盖梁开裂如图8所示。
2.3桥墩
桥墩作为桥梁的主要承重构件，起着至关重要的作用。
桥墩病害情况可分为开裂、钢筋锈蚀、墩身混凝土脱落、漏筋、墩顶混凝土破损等。
（1）裂缝
墩身混凝土产生裂缝原因有以下几点：一是由于混凝土浇筑施工完成以后，没进行及时养护，造成混凝土产生收缩裂缝；二是由于上部传递的竖向荷载大于墩身所能承受的荷载，产生结构裂缝。
（2）钢筋锈蚀
当桥墩出现裂缝以后，当水进入裂缝后，冻胀作用会造成裂缝的进一步开展，当裂缝发展到钢筋以后，钢筋在会在水的作用下发生锈蚀。
（3）混凝土脱落、漏筋
钢筋锈蚀后体积变大，会将钢筋混凝土保护层涨裂，使混凝土脱落，造成漏筋现象发生。
（4）墩顶混凝土破损
墩顶混凝土破损是因为支座尺寸过小，造成对墩顶的压强较大，剪切作用较强，加上重载交通的影响，会导致墩顶混凝土破损。
2.4桥台
桥梁病害情况也可分为开裂、钢筋锈蚀、台身混凝土脱落、漏筋、渗水等。
（1）开裂
桥台开裂的原因较复杂，当桥台横向较长时，如果桥台的沉降缝设置不合理，就会因为地基不均匀沉降而造成桥台开裂；另外，重载交通也是造成桥台开裂的一个重要原因，特别是桥台的高度较大，桥台整体刚度较小时，更容易产生裂缝。
（2）钢筋锈蚀
当桥台出现裂缝以后，当水进入裂缝后，冻胀作用会造成裂缝的进一步开展，当裂缝发
展到钢筋以后，钢筋在会在水的作用下发生锈蚀。
（3）混凝土脱落、漏筋
钢筋锈蚀后体积变大，会将钢筋混凝土保护层涨裂，使混凝土脱落，造成漏筋现象发生。
（4）渗水
桥台渗水是由于桥台顶部的伸缩缝的橡胶止水带破损，造成雨水沿伸缩缝流到桥台上，另外，排水管破损也会造成桥台渗水。
2.5 墩台基础
墩台基础的病害主要为基础冲刷，造成基础冲刷一方面是桥梁设计前野外勘察工作不充分，桥位选择有误而造成的；另一方面是由于设计时没有充分估计河流的流量，造成基础埋设较浅，位于冲刷线以上。
3 病害防治措施
引起桥梁病害的因素较多，涉及到设计、施工、使用和管理养护等各方面，而且因为桥梁的结构类型、跨度、环境和使用条件不同而各不相同。
要减少病害的发生，就必须从上述各方面入手，有针对性地采取对策。
3.1设计方面
在设计时应投入充足的精力，对很多关键问题进行细致研究，为解决桥梁病害打下基础。
一方面要保证结构设计合理，对结构体系进行仔细的研究和优化，细化结构细节构造，提高材质要求。
另一方面完善计算和设计，设计恰当取用安全系数，进行有限元分析时合理设置结构边界条件和传力路径，充分考虑施工方法、顺序和施工荷载等对结构成桥性能的影响。
3.2施工方面
合理选用水泥、砂子、石子等建筑材料，对不合格的原材料坚决拒之门外；优化混凝土配合比，使混凝土满足强度和耐久性要求；提高施工质量，对施工人员进行专业化培训，杜绝在施工工程中出现野蛮施工的现象；加强混凝土后期养护，保证混凝土强度随着龄期的增加而不断提高。
3.3使用方面
加强对车辆超载现象的控制，坚决从源头抓起，拒绝超载车辆上路、上桥，保证桥梁的安全运营。
3.4养护方面
加强日常养护工作，严格按照规范[4]的规定进行日常检查和养护，及时发现问题，及时解决问题。
对不可避免而产生的病害，应对桥梁病害采取合理的方法进行整治或维修加固。
4 结论
根据以上分析可以得出如下结论：
1 完善设计理论和计算方法，提高设计水平；
2 严格按照设计要求进行施工，提高施工质量；
3 加强对已建桥梁的后期养护工作，及时发现问题，及时解决问题；
4 严格控制超载车辆，加强交通管理。
参考文献
[1] 李全怀. 高速公路桥梁病害的防治[J].中国公路.2010，10,76-77
[2] 何志锋. 桥梁下部结构构造的破损原因分析及设计方法[J].广东科技.2008，02,20-22
[3] 汪东军, 赵兴中. 桥梁下部结构刚度突变处裂缝的成因分析与防治措施[J].吉林交通科技.2005(02).8
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[4] 公路桥涵养护技术规范JTG H11-2004[S].中华人民共和国交通部发布.2004.10。