路桥科技 ２０１１年１０月下半月刊ｌ科技创新与应用 浅谈桥梁病害成因分析及处理措施 张旭 （宿迁市宿城新区投资开发有限责任公司，江苏宿迁２２３８００） 摘要：随着我国经济的迅速发展，交通量大幅度增加及车辆轴重逐步加大，现有桥梁中相当一部分，尤其是年代较远的桥梁，现 在已远远不能满足社会的需求，因此本文对桥梁的病害进行分析并介绍了几种常用的桥梁加固处理的措施。 关键词：桥梁病害；成因分析；处理措施 １引言 从目前我国基本建设投资来看，由于资金短缺，除了进行一定 数量的新桥建设外，其中很多是对原有桥梁进行补强加固，若将其 拆除重建，不仅需要花费大量的资金，而且工期也较长。一般而言， 加固原有桥梁的费用比新建桥梁低得多，所需资金为同期新建桥梁 的１０％～３０％，工期上也短许多，而且不中断桥上运输或桥下通航， 对社会交通的影响很小。通过对现有桥梁进行加固改造，提高其通 行能力和服务水平，不仅可以为国家节省资金，而且还会为社会带 来巨大的效益。 ２桥梁病害成因分析 引起桥梁病害机理原因有：化学作用、物理作用、人为因素及其 他等。下面就进行具体分析。 ２．１化学作用 产生的化学作用主要体现在几个方面：混凝土的碳化、钢筋锈 Ｂｒｉｄｇｅ）。 ２．３．２施工方面 蚀、碱一骨料反应。 施工方面的主要原因是材料上降低质量标准、偷工减料，对施 ２．１．１混凝土碳化 盲目超赶工期。随着设计理念、设计方法、新材 混凝土的碳化是指混凝土所受到的一种的化学腐蚀，空气中 工的质量控制不严，施工质量的薄弱也越来越成为桥梁出现病害的主 ＣＯ２气体渗透到混凝土中，与其碱性物质发生化学反应生成碳酸盐 料新工艺的出现，（２）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。随着交通运输业的蓬勃发展，按路线等级或者 与其设计荷载等级来说，这一部分设计荷载等级并不低，但由于一 些特殊的原因，桥梁使用荷载大大超出设计荷载，致使桥梁长期处 于超负荷状态下运营，加速了桥梁的损害。 （３）设计结构不合计、计算不准确 桥梁设计方案的选择，是由当地的水文地质条件、施工技术和 方法、经济指标和使用要求等诸多因素所决定的。桥梁结构形式、构 件施工方式、桥梁截面形式以及桥梁跨径的划分和墩高的处理等， 如果这些结构选择或布局不合理，都会使桥梁在运营过程中出现缺 陷。另外，在桥梁的设计中，由于计算不准确而会造成桥梁过早出现 病害甚至导致桥梁坍塌（如加拿大的圣劳伦斯河上的Ｑｕｅｂｅｃ 和水，使混凝土碱性降低的过程称为混凝土碳化，又称中性化。水泥 在水化过程中生成大量的氢氧化钙，使混凝土空隙中充满了饱和氢 氧化钙溶液，其碱性介质对钢筋有良好的保护作用，使钢筋表面生 成难溶的Ｆｅ２０３和Ｆｅ３０４，称为钝化膜。碳化后使混凝土的碱度降 低，当碳化超过混凝土的保护层时，在水与空气存在的条件下，就会 使混凝土失去对钢筋的保护作用，钢筋开始生锈。 ２．１．２钢筋锈蚀 混凝土结构中钢筋的锈蚀一般为电化学腐蚀。当氯离子侵入、 混凝土环境碱性降低或开裂等因素造成全部或局部地破坏了钢筋 表面钝化状态时，钢筋表面不同部位出现较大的电位差，形成阳极 和阴极。在一定的环境条件下（如氧和水的存在），钢筋开始腐蚀，它 是影响钢筋混凝土结构耐久性的最终表现。 凝土面层。 ３．１．２重新浇筑混凝土面板 钢筋锈蚀伴随体积的膨胀，使混凝土出现沿钢筋的纵向裂缝， 桥面板的破裂及其他损坏特别严重，混凝土质量或施工状况特 造成钢筋与混凝土之间的粘结力破坏，钢筋截面减少，使结构构件 且无适用的修补方法时，就必须采用重新浇筑混凝土桥面 的承载力降低、变形和裂缝继续发展等一系列不良后果，并且随着 别不良，将原有的行车道铺装全部拆除，再将行车道清扫 时间的推移，钢筋的锈蚀会不断恶化，最终可能导致结构的完全破 板的措施。施工时，干净，必要时铺筑短钢筋、铺筑ｌ～２层钢筋网，浇筑整体化混凝土。 坏。 ３．１－３桥面补强层加固法 ２．１．３碱一骨料反应 在旧桥面上加铺一层混凝土或钢筋混凝土补强层。此方法既修 碱一骨料反应也叫碱硅反应，是指水泥中的碱和骨料中的活性 硅发生反应，引起混凝土自膨胀应力而引起混凝土开裂的现象。碱一 补已出现裂缝、剥落的桥面板，又能加高原有梁板的有效高度，增加 改善铰接梁板的荷载分布情况，从而提高桥梁的 骨料反应是在混凝土配置时形成的，即配置的混凝土中只要有足够 梁板的抗弯能力，的碱和反应性骨料，在混凝土浇筑后就会逐渐反应，在反应产物吸 承载能力。 ３．１．４其他方法 水膨胀和内应力足以使混凝土开裂的时候，工程便开始出现裂缝。 如加铺一层沥青混凝土、采用混凝土粘结剂或环氧树脂材料修 这种裂缝和对工程的损害随着碱一骨料反应的发展而发展，严重时 补法、钢纤维混凝土修补法及聚合物混凝土罩面法等。 会对工程崩溃。 ３＿２增大截面及配筋加固法 ２．２物理作用 当提高桥梁的强度、刚度、稳定性时，常采用增大构件截面、增 物理作用包括冻融循环破坏、温度变化、干缩徐变、风化等。其 加配筋的加固方法。一般采用两种形式：一种是增厚桥面板；另一种 中对桥梁耐久性影响最大的是冻融循环破坏。冻融循环破坏是指渗 适用性强，具有成熟 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 是增大主梁梁肋的宽度和高度。该法工艺简单、适用于小跨径Ｔ形梁桥或板桥的加固。 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 的设计和施工经验，３－３粘贴碳纤维增强塑料加固法 循环破坏的混凝土剥落，随着使用年限增加，剥落量及剥落块直径 采用专门的树脂将碳纤维粘贴到混凝土的受拉表面，碳纤维与 增加，剥落由表及里，发展速度很快，使桥梁的实际使用期限远低于 原结构形成新的受拉整体，碳纤维与钢筋共同承受荷载，降低了钢 其设计寿命。 筋的应力，从而使结构达到了加固补强的效果。此法几乎不增加结 ２－３人为因素 构自重及结构尺寸，不减少桥下净空，施工方便、技术可靠，对原结 ２．３．１设计方面 构几乎不造成损伤，具有良好的耐腐蚀性、耐久性和抗疲劳性。根据 设计方面的主要原因有： 受力分析进行多次粘贴补强，其方向性也可灵活掌握。缺点是环氧 （１）理论不足 Ｃ时会出现软化现象，而桥梁受到阳光直射，桥面温 般体现在早期不成熟的桥梁设计中，如１９４０年美国第一座 树脂在高于６００度超过６０％的可能性很大，不利于采用树脂胶作为粘结剂。 跨越塔科马海峡的大桥因当时的设计理论不足而导致风毁。 一一要原因。凭”高资质＋超低价”的组合牌中标，再通过层层转包来保证 盈利，已成为桥梁工程界的通病，上世纪９０年代建设的不少桥梁最 近频频出事，反而不及建国初、改革开放前建设的桥梁，很大原因就 是层层转包导致质量失控。如同样横跨钱塘江的钱塘江大桥和钱塘 江三桥，其桥梁运营状况就截然不同。 ３处理措施 ３．１桥面铺装加固法 ３．１．１局部修复凿补法 将水泥混凝土的铺装面凿毛，深度以骨料露出为准，用清水冲 洗干净断面并充分湿润，涂刷同标号的水泥砂浆（或其他粘结材 料），最后在桥梁承载能力允许范围内铺筑一层１～５ｃｍ厚的水泥混 １３１— 科技创新与应用ｌ ２０１１年１０月下半月刊 路桥科技 刍议如何提高市政道路工程质量 朱凌碧 （盐城市兴都市政工程建设有限公司，江苏盐城２２４０００） 摘 要：市政道路工程是城市建设工作的一个重要组成部分，是为城市居民和企业、事业单位的生活和生产提供服务的基础工 程，因此，道路工程施工质量，直接影响城市的各项经济建设。本文从三个方面对提高市政道路工程质量进行了探讨，提出了一些 思考和建议。 关键词：市政道路工程；质量；措施 市政道路工程质量事关政府形象和城市的市容市貌，与市民生 洋所溶解了’。 平时严格要求项目中所有工程技术人员，对质量问题该说到的 活息息相关。畅通的道路，快捷的交通，作为一座城市的窗口，直接 反映了城市的管理水平。近年来随着市政道路等基础设施建设的飞 必须说到，说到的必须做到，做到的必须记录在案，形成一种凡事有 速发展，工程质量有了很大提高，但由于市政道路易受行政干扰和 人负责，凡事有章可循，凡事有据可查的良好工作习惯，以良好的工 地质情况及人气等因素影响，施工场地狭窄、战线长，地下管线交错 作质量来保证工程质量，达到建设优质工程的目标。质量管理不得 复杂，而工期要求紧，此外还要综合考虑城市供热、给水、雨水、污 力的人该换的要换，不得力的施工队该清退的要清退，决不能心慈 水、燃气、电力、通讯、绿化等因素影响，施工难度大，质量难以控制。 手软，否则会给工程质量带来隐患。现在的质量管理体制有一个弊 工程质量是在工程实施过程中形成的，任何环节的疏漏都有可能造 病，就是管理质量的人没有真正的否决权，技术和行政相对来讲还 成质量隐患。所以，要在施工生产全过程中下功夫，把功夫用在平 是分家的。 时，用在日常质量管理中。本文就如何提高市政道路工程质量提出 ３在市政道路工程质量管理中的质量控制 以下三方面的主要对策和措施。 质量控制也是建设工程中最重要的工作，是工程建设项目控制 １在材料检查中所采取的措施 的中心目标。施工是形成工程建设项目实体的阶段，也是形成最终 市政道路Ｔ程的质量，与使用的材料密切相关，材料的性能如 产品质量的重要阶段。所以，施工阶段的质量控制，是丁程建设项目 也是施工阶段要合理完成的重要因素。因此，工程 何，在很大程度上决定着工程的使用和寿命。原材料、管构件的质量 质量控制的重点，对道路工程质量起着决定性作用，是保证施工质量的第一道关口。 建设必须依据国家和政府颁布的有关标准，规范、规程、规定，以及 道路及其附属结构的养护和畅通，为最大限度降低环境对工程质量 工程建设的有关合同文件，对工程建设项目质量形成的全过程各个 的不利影响，创建优质工程打好基础。构造物不仅要承受较大的荷 阶段，如可行研究、项目决策、工程设计、工程施工、竣工验收五个阶 载，而且常年暴露在大气环境下，经受各种环境复杂变化的影响，对 段中的各环节影响工程质量的主导因素进行有效地控制，预防、减 其使用的原材料，应给予充分的重视。 少或消除质量缺陷，才能满足使用单位对整个建设工程质量的要 项目质量监管部门对工程材料的监管，贯穿于工程建设的全过 求，才能增加施工单位的经济效益。 程。在施工过程中道路－１二程材料来源渠道往往变化较大，种类复杂， 市政道路的每道工序完工后，必须由施工单位自检自查，合格 特别是砂、石的来源变化频繁。所有材料在工程验收之前，监管工程 后填写工序质量报验表，经验收认可方能进人下道工序施１＝＝，这是 师都有权进行检查、抽样测试和复试，对施工单位自行采购的工程 质量控制的关键所在。每道工序检查验收时，严格按照技术规范标 材料（水泥、砂、石集料、钢筋等），必须提供”三证”并按有关标准规 准进行，该量尺寸的要量尺寸，该检测试验数据的要检测试验数据， 定抽样检验，执行见证取样制度，不合格的材料一律不准进入施工 要按所要求的检查频率见证取样。同时，在把好施工工序施Ｔ质量 现场，应给予清退。在 程材料检查验收 作中，监管工程师要严格 关时要排除外界一切干扰，特别是在丁期紧迫的时候，工序质量的 控制材料的供应来源，加强对材料的抽检工作，以保证进场材料的 检验更不能放松，把好施工工序、施＿［质量关。 质量，把好原材料、管构件质量关。 总之，市政道路工程项目建设牵涉到国家和社会方方面面，工 ２在现场施工中所采取的措施 程项目质量好，就会使国家增强经济实力，也会给人民带来实惠和 在经济社会，质量管理理所当然地要和经济挂钩，但这只是一 利益；质量不好，就会带来大量资源的损失。参与工程建设各方应明 种手段，而不是真正的目的，在实际操作过程中，千万不能本末倒 确各自的质量责任，规范业主的某些行为，加强设计质量管理，加强 置。有一种现象值得重视，那就是好像敲掉多少片梁、砸掉多少个结 监理单位的科学监理，通过科学管理，使建设项目科学决策、精心设 构物、路基路面返工多少次，就证明质量工作抓得严，质量工作做到 计、精心施工，共同提高市政道路工程的质量，保证投资目标的实 家了，这种风气好像还很流行。但如果不分轻重缓急，敲砸成风，那 现。 参考文献 就应该好好深思了。所以，应看到问题的另一面，敲、砸和返工证明 你质量管理没有做好或做过头了。质量管理措施过左不好，过右也 ［１］裴永胜．浅谈市政道路工程施Ｘ－．过程的质量控制『Ｊ１．山西建筑， 不行，我们一定要把保证质量、提高质量、对质量精益求精，措施一 ２００４．３０（８） 定要合理得当、让人心服口服。 ［２］温金祥．市政道路工程施工方法与质量控制【Ｊ１．工程技术与管理， 质量管理措施要有可操作性，过高过低都不能解决实际问题。 ２００５（４）现在指挥部对项目经理、项目经理部对施工队都有了质量管理目标 ［３］任军政．浅谈市政道路工程的质量监理 技术与市场，２００８（３） 责任状，光有这些大目标还不够，还要具体细化，并确定工程实施过 程中的一些质量管理小目标。质量管理措施要强硬有力，不能讲人 情，不能拖泥带水，该一票否决就一票否决，没有什么通融的余地， 质量管理搞不下去的原因，往往就是已形成的指令被浩瀚的人情海 ３．４桥下部结构加固法 桥台特别是高度较大的桥台，受行车荷载和土压力的作用，常 见病害有桥台开裂、凸肚，翼墙外崩、开裂、错位等。对于跨径较小、 水流不大的石拱桥，可在桥跨内加钢筋混凝土框架进行加固。 ３．５灌缝胶灌注法 当梁体变形裂缝严重，承载能力下降时，应加强桥梁观测和试 验检测，分析原因并制定加固方法。对承载能力、刚度不足的梁体， 首选灌缝胶灌注法处理裂缝，具体有种植或粘贴钢筋法、粘贴钢板 加固法、粘贴碳纤维法及体外预应力加固法等方案进行结构补强， 提高梁体的承载能力。 ｌ３２ ４结语 不同类型、不同使用条件下的桥梁产生的病害不一定相同，对 于桥梁所出现的病害，应结合实际情况，加以分析处理。同时，我们 要坚决杜绝在设计及施工过程的先天问题，做到未雨绸缪，从源头 上把好质量关。 参考文献 【ｌｌ肖玉辉，沈立宏．混凝土桥梁病害成因分析及对策研究［ＪＪ．中外公 路．２００４． 【２］黄颖．混凝土板桥病害分析及加固方法研究【Ｄ】．长安大学，２００５．８— １ ５