公路桥梁病害类型及产生原因-改扩建新技术

由于设计、施工、荷载和环境因素的共同影响，在役的大部分高速公路桥梁都出现了不同程度和不同类型的损伤。本节将主要从桥面系病害、上部结构病害及下部结构病害对高速公路现状桥梁主要病害类型及其产生原因进行分析。

（一）桥面系病害

常见的桥面系病害主要有伸缩缝损坏和铺装层病害两种。

1.伸缩缝损坏

伸缩缝装置是桥面系的重要组成部分，其作用是调节温度变化和车辆荷载作用等所导致的上部结构之间的相对位移。但是，由于伸缩缝本身的构造特点，伸缩缝非常容易被杂物堵塞，如果得不到及时清理，伸缩缝将失去伸缩作用，影响桥梁结构受力和行车安全。

各类伸缩缝装置一般病害通常表现为伸缩缝本身结构的破坏，如防水材料的老化脱落、锚固构件的损坏、锚固处混凝土的开裂破损、伸缩缝凹槽被杂物堵塞等。伸缩缝的这些病害是导致伸缩缝处出现凹凸不平、跳车及渗漏的直接原因。

引起伸缩缝损坏的原因主要有：①自然因素：阳光暴晒、雨雪冲刷、季节温差及日照温差；②设计原因：早期修建的部分桥梁的桥面板刚度不够、伸缩缝锚固薄弱或设计时伸缩量计算不准确；③施工养护原因：伸缩缝装置处的混凝土和铺装层所选择的材料、配合比及密实度未达到设计要求；伸缩缝装置的防水和排水设施选择不当；伸缩缝装置内杂物未及时清理。

2.铺装层病害

高速公路桥梁多选用沥青混凝土铺装层，此类铺装层出现的病害多为裂缝、拥包、推移、车辙、坑槽、松散六种。铺装层裂缝主要出现在跨径较大的桥梁中，在行车荷载作用下，桥梁结构出现振动，但桥面铺装层不同于一般路面面层，受到桥梁结构约束和梁体变形的共同作用，致使桥面铺装层出现裂缝。铺装层拥包、推移的产生原因有：①铺装层内部剪应力大；②铺装层和桥面板之间的粘结力不足；③柔性防水层的使用导致板底拉应力增大；④车辆超载作用。铺装层车辙主要是由超载、车速过快和在桥面上的紧急制动引起的。铺装层坑槽和松散病害主要是由施工控制不严和养护不到位造成的。

（二）上部结构病害

我国公路桥梁大多为混凝土梁（板）桥。混凝土梁（板）桥中的主要病害有裂缝、铰缝脱落、露筋、锈蚀、蜂窝麻面等。连霍高速洛三灵段的桥梁主要为预制T 梁或者空心板结构，其主要病害表现为：

1.裂 缝(www.xing528.com)

不同类型混凝土桥梁上部结构裂缝出现的位置不同。混凝土空心板桥的上部结构裂缝一般出现在板底，分为两类：纵向裂缝与横向裂缝。纵向裂缝通常是由于桥梁横向联系不足而导致裂缝沿空心板企口缝位置纵向出现，横向裂缝是由于混凝土抗拉强度不足而产生的。混凝土T 梁桥的技术状况较好，病害通常较少，裂缝多出现在马蹄上表面的纵向裂缝，裂缝产生的原因主要是：由于预应力管道处保护层过低且应力集中，裂缝多沿预应力管道产生且靠近支座处。

2.表层病害

高速公路混凝土梁（板）桥表层病害主要有铰缝脱落、露筋、锈蚀、蜂窝麻面几种。

铰缝脱落是混凝土空心板桥的病害之一。铰缝是混凝土空心板桥的横向联结构造，用以传递剪力，当铰缝处混凝土强度不够，骨料粒径不合理，或者浇筑过程中振捣不足，底模不严时，会导致水泥砂浆的流失，造成铰缝脱落。

露筋是指桥梁梁体自身内部主筋或副筋局部裸露在结构表面，桥梁上部结构的其他表层病害会导致结构钢筋的裸露，如随着蜂窝麻面、剥落、裂缝等病害的发展，梁体内部的主筋、副筋会逐渐裸露于空气中，使结构钢筋直接暴露于外界环境下而发生锈蚀。

钢筋的锈蚀主要是由于混凝土的保护层厚度不够、混凝土密实度不够而引起空气中的二氧化碳与水泥水化产物产生碳化反应，使周围钢筋混凝土碱性降低，引起钢筋钝化膜破坏，造成钢筋的锈蚀，而钢筋的锈蚀会引起钢筋体积的膨胀，进一步使混凝土产生剥落、开裂，从而降低混凝土结构的承载能力和耐久性。

蜂窝麻面主要是由于施工不当引起的，例如，混凝土灌注时振捣不充分、分层灌注时产生离析、模板缝隙过大、模板表面不平整、施工前模板湿润不够等。同样，由于构造不当、配筋过密或混凝土材料组骨料粒径过大等设计原因也会导致混凝土表面出现蜂窝麻面病害。

（三）下部结构病害

桥墩、桥台的作用是将上部结构的荷载连同自身重力传递给基础，同时桥台又起着与路堤连接、桥墩则连接相邻两孔的作用。桥梁墩台的病害主要表现为墩台倾斜变位和裂缝两种。

墩台的倾斜、变位是桥梁下部结构的最严重病害类型，桥梁墩台发生倾斜、变位主要受自然因素的影响，如流水冲刷、软土基础病害、滑坡、泥石流等。

桥梁下部结构裂缝产生的主要原因包括：①施工水化热及外部温度变化的影响；②地震或船只撞击；③岩溶、软土不良地基导致的基础不均匀沉降；④台背排水不畅引起的冻胀病害影响；⑤台背设计填土级配不合理或者搭板后的路基压实度不够。下部结构不同部位的裂缝产生的原因也不相同，墩台身裂缝的产生主要受上述①②③原因的影响；桥台台身、侧墙、前墙及翼墙裂缝的产生主要受上述④④⑤原因的影响；盖梁、系梁的裂缝产生主要是上述③原因的影响。