摘要：近年來，公路交通量急速增長，大型重載的運輸工具越來越多，這對公路橋梁提出了越來越高的要求。而一部分公路橋梁由于結(jié)構(gòu)老化、車輛荷載的增加、不利環(huán)境的影響以及養(yǎng)護維修的欠缺，不可避免的產(chǎn)生了各種結(jié)構(gòu)損傷，導致結(jié)構(gòu)的承載能力和耐久性降低，影響到橋梁的正常使用，制約了公路運輸?shù)陌l(fā)展。如何評價在役橋梁的承載能力和安全性，正確的評估結(jié)構(gòu)物的損傷程度，已經(jīng)引起各方的高度重視。希望本文對橋梁病害分析能有一定的幫助。

　　關(guān)鍵詞：橋梁、病害、成因

　　Abstract: in recent years, the rapid growth of traffic volumes, large burden of transport is more and more, the highway bridge put forward more and more high demand. And part of the highway bridge the structure of aging, vehicle load increases, adverse environmental influence and the lack of maintenance, inevitably produce all kinds of structural damage, leading to structure the bearing capacity and durability is reduced, affect the normal use of the bridge, restricted the development of road transportation. How to evaluate existing bridge the bearing capacity and safety, the correct evaluation the damage degree of structures, has attracted great attention. Hope this paper can have certain bridge diseases analysis of help.

　　Keywords: Bridges, disease, cause

　　一、在役橋梁常見病害

　　《公路工程結(jié)構(gòu)可靠度設計統(tǒng)一標準》(GB/T 50283--1999)規(guī)定公路工程結(jié)構(gòu)必須滿足下列功能要求：在正常施工和正常使用時，能承受可能出現(xiàn)的各種作用;在正常使用時，具有良好的工作性能;在正常維護下，具有足夠的耐久性能;在預計的偶然事件發(fā)生時及發(fā)生后，仍能保持必須的整體穩(wěn)定性。凡是由于人為的或自然的原因，使橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不符合上述規(guī)范和標準要求的一些問題和現(xiàn)象，統(tǒng)稱為橋梁結(jié)構(gòu)的病害。

　　橋梁的生命周期一般包括規(guī)劃設計、施工、使用、加固(改造)以及退役這幾個階段。橋梁病害可能產(chǎn)生于任何一個階段，但是通常情況下集中體現(xiàn)在使用階段。對橋梁常見病害及成因進行研究對于保證橋梁的使用性能和耐久性有著重要的意義。

　　橋梁病害的主要表現(xiàn)為承載力不足、橋梁整體或局部變形、材料強度降低和局部損傷、基礎變位或不均勻沉降。在橋梁結(jié)構(gòu)所發(fā)生的各種病害中，根據(jù)其結(jié)構(gòu)類型、構(gòu)造形式、使用條件、缺陷發(fā)生部位和形式的不同，一般分為以下幾種類型：

　　1、影響使用性能的橋梁病害;

　�、贅蛎娌黄秸�、不整潔

　　在車輛荷載的不斷作用下，橋梁的橋面鋪裝層容易發(fā)生損傷，特別是橋齡較長的一些老橋，橋面鋪裝的損傷較為嚴重。橋面鋪裝的主要病害有開裂、擁包和凹陷、局部露筋、不規(guī)則縱橫縫等，使用瀝青混凝土的橋面鋪裝層相比鋼筋混凝土鋪裝層，更容易遭受損壞。

　�、跇蝾^跳車

　　由于橋頭搭板及引道路基的不均勻沉降，致使橋面與引道連接處不平整不順適，從而使車輛駛過橋頭時產(chǎn)生跳車。橋頭跳車不但影響車速，降低行車質(zhì)量，而且影響司乘人員的心理狀態(tài)，同時也會影響橋梁的使用壽命。

　�、蹤跅U破損

　　欄桿的病害指橋梁兩側(cè)欄桿和護欄的病害，包括撞擊、斷裂、錯位、缺件、剝落、銹蝕等。橋梁護欄局部破損大多是由機動車交通事故造成的，少數(shù)是人為碰損或盜竊所致。橋梁欄桿的損壞不但影響美觀，更會使過往的車輛及行人產(chǎn)生不安全感。

　　④橋下過水不暢，通航凈空不夠

　　位于城鎮(zhèn)郊區(qū)和工廠附近的橋梁，由于排放大量生活污水和工業(yè)廢水，致使橋孔淤塞嚴重，在日常維修養(yǎng)護中又沒有及時清理疏導河道，汛前缺少泄洪準備，因此當汛期來到，橋孔泄洪能力不足，可能出現(xiàn)橋梁被洪水沖垮等問題。

　�、萋穼挊蛘�，形成瓶頸

　　許多橋梁建成年限較長、標準較低，在路線的維修改建中，只對道路拓寬而橋梁沒有進行相應拓寬，形成了瓶頸。這既影響了道路通行能力，又增加了行車的危險性，尤其是夜間行車，容易發(fā)生交通事故。

　　⑥橋梁構(gòu)件缺少養(yǎng)護，小壞不修

　　橋梁構(gòu)件在施工或者交付后的使用過程中，常會出現(xiàn)一些小的破損，而在日常的養(yǎng)護和維修中又缺乏經(jīng)常檢查與及時維修，致使“小病不治，釀成大病”，影響橋梁的使用性能。

　　2、影響橋梁耐久性的橋梁病害;

　�、倭芽p

　　裂縫是鋼筋混凝土橋梁中最為常見的病害之一，大多數(shù)鋼筋混凝土橋梁是帶裂縫工作的，裂縫往往是多種因素聯(lián)合作用的結(jié)果。嚴重的裂縫如貫通縫、網(wǎng)裂等會嚴重危及橋梁的安全運營。裂縫也會引起其他的病害，如鋼筋銹蝕、凍融破壞等，這些病害與裂縫形成惡性循環(huán)，會對橋梁的耐久性產(chǎn)生很大的危害。

　�、诨炷�土碳化及鋼筋銹蝕

　　橋梁在使用一段較長的時間后，往往因外界環(huán)境的影響造成結(jié)構(gòu)的老化，從而產(chǎn)生一些病害，如混凝土碳化及裂縫開展引起的鋼筋銹蝕等。這些病害會造成鋼筋的力學性能改變、混凝土的強度隨時間改變以及由此引起的混凝土與鋼筋間的粘結(jié)能力降低等不良后果，使結(jié)構(gòu)的承載力降低，安全性下降。

　�、蹌兾g

　　剝蝕是根據(jù)混凝土的外觀破壞形態(tài)，對混凝土橋梁結(jié)構(gòu)表面混凝土發(fā)生蜂窩麻面、露石、酥松起皮、和剝落等病害的統(tǒng)稱。根據(jù)形成機理的不同可分為凍融剝蝕、沖磨和空蝕、水質(zhì)侵蝕、風化剝蝕等。

　�、芙Y(jié)構(gòu)產(chǎn)生過大變形或沉降

　　在鋼筋混凝土橋梁中，由于結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位構(gòu)造不合理、施工中存在問題或年代久遠等而引起的結(jié)構(gòu)的沉降、失穩(wěn)、變形過大等病害已在一定程度上影響了橋梁的安全運行。

　�、荻张_、基礎病害。

　　墩臺是橋梁的重要組成部分，關(guān)系到橋跨結(jié)構(gòu)在平面和高程上的位置，并將荷載傳遞給基礎。墩臺的承載力和穩(wěn)定性在很大程度上決定了橋梁的耐久性。墩臺的承載能力不足，或出現(xiàn)下沉、傾斜、位移及轉(zhuǎn)動等病害時會引起上部結(jié)構(gòu)的損壞。河床沖刷與腐蝕會對橋梁的基礎造成不良的影響，導致基礎產(chǎn)生風化、剝落鋼筋、淘空等病害，影響橋梁的安全通行。

　　3、影響橋梁承載力的病害;

　�、僭O計荷載等級偏低

　　受當時經(jīng)濟、技術(shù)等方面因素的制約，相當一部分在役老橋荷載等級偏低，改造難度較大，以至于同一條路線中的不同橋梁的設計荷載等級不同。部分橋梁設計標準偏低、承載能力不足，成為提高路線等級的瓶頸。

　　②質(zhì)量偏低，承載能力下降

　　一些公路舊橋質(zhì)量偏低，除了設計原因外，施工不當造成的病害問題較突出，尤其是混凝土質(zhì)量較低。主要體現(xiàn)在：一是混凝土強度等級偏低，基礎通常是15#混凝土，橋跨結(jié)構(gòu)大量采用20#或25#混凝土;混凝土中水泥用量偏少，在經(jīng)過多年使用后，混凝土腐蝕、碳化，強度明顯偏低。二是施工質(zhì)量控制不嚴，質(zhì)量不過關(guān)，構(gòu)件病害情況嚴重，結(jié)構(gòu)尺寸偏差大，導致承載力不足。

　　4、影響橋梁正常使用的病害;

　�、僦ё�病害

　　支座病害是指支座出現(xiàn)老化、破裂、錯位、傾斜、脫空等導致其功能出現(xiàn)缺陷的現(xiàn)象。嚴重時會導致梁端支撐不穩(wěn)，墊石壓碎等不良后果

　　②伸縮縫病害

　　伸縮縫主要病害包括脫落、滲漏、不平跳車、嚴重缺損等情況。

　�、叟潘�系統(tǒng)病害

　　排水系統(tǒng)病害主要是指橋上的縱橫坡、泄水孔、泄水管等的病害，包括坡度不適、積水、堵塞、排水溝損壞等情況。

　�、芷渌�影響橋梁正常使用的病害。

　　二、公路橋梁常見病害成因的宏觀分析

　　橋梁病害多種多樣，病害的產(chǎn)生不僅與橋梁自身的強度、剛度、穩(wěn)定性有關(guān)，還與橋梁的外界環(huán)境有關(guān)。不同病害對橋梁的承載能力影響也不同，有些病害會影響橋梁的通過性(如行車速度、行車舒適性等)，有些嚴重病害會危及橋梁的結(jié)構(gòu)安全，甚至導致橋梁坍塌等重大事故。分析病害產(chǎn)生的原因是研究制定防治措施的必要步驟。引起橋梁病害的原因是多方面的，主要有設計原因、施工原因以及外界原因，見圖1。

　　橋梁病害產(chǎn)生原因

　　設計原因

　　施工原因

　　外界原因

　　圖1 橋梁病害成因分析圖

　　普通鋼筋混凝土及預應力混凝土是橋梁結(jié)構(gòu)中常用的材料，在建造和運營過程中可能產(chǎn)生裂縫、混凝土碳化、剝蝕、鋼筋銹蝕等病害。它們的危害程度與病害的類型、發(fā)展性質(zhì)、及出現(xiàn)的部位有關(guān)，有時對結(jié)構(gòu)的承載能力及耐久性影響較大。下面對幾種常見病害的成因做出分析。

　　1、裂縫

　　裂縫是鋼筋混凝土橋梁中最為常見的病害之一，大多數(shù)鋼筋混凝土橋梁是帶裂縫工作的。實踐表明，混凝土結(jié)構(gòu)的多數(shù)病害是由裂縫的出現(xiàn)開始的，裂縫是反映混凝土結(jié)構(gòu)健康狀況的晴雨表。所以，對混凝土結(jié)構(gòu)病害的成因進行分析，首先應從對裂縫成因的分析入手。

　　2、混凝土碳化及鋼筋銹蝕

　　混凝土碳化及鋼筋銹蝕是橋梁常見病害，調(diào)查表明，當碳化深度接近或達到混凝土的保護層厚度后，外層鋼筋會逐漸銹蝕�；炷�土碳化的過程就是混凝土中氫氧化鈣與滲透進混凝土的酸性氣體發(fā)生化學反應的過程。某種程度上說，碳化的實質(zhì)就是混凝土的中性化�；炷�土碳化一方面會堵塞混凝土中的凝膠孔隙和部分毛細管，提高混凝土的密實性及強度;另一方面，碳化過程會降低混凝土孔隙中液體的PH值，一旦碳化到達鋼筋表面，鋼筋就會產(chǎn)生銹蝕�；炷�土的碳化速度取決于酸性氣體的擴散速度及酸性氣體與氫氧化鈣的反應速度，一般說來，水泥用量越大、標號越高，碳化速度越低。因此，在混凝土材料的選擇上應注意這方面因素。

　　3、剝蝕

　　混凝土是由水泥砂漿和粗骨料組成的含毛細孔復合材料，混凝土在澆筑時必須具有一定和易性，因此加入的拌合水總要多于水泥水化所需要的水，這部分多余的水便以游離水的形式存在于混凝土中，形成占有一定體積的連通毛細孔，這些毛細孔就是結(jié)構(gòu)遭受凍害的原因。當溫度在零度上下變化時，這些孔隙水就會反復的結(jié)冰溶解，產(chǎn)生疲勞應力，造成混凝土由表及里的剝蝕現(xiàn)象。橋梁下部墩臺在攜帶泥沙等雜質(zhì)的高速水流沖磨作用下也會產(chǎn)生剝蝕現(xiàn)象。如果水中含有較多的化學物質(zhì)(污染較重流域)，墩臺基礎還會受到化學介質(zhì)的侵蝕，比如硫酸鹽侵蝕、酸堿侵蝕等，這些侵蝕都會不同程度的造成下部混凝土結(jié)構(gòu)的剝蝕病害。