桥梁下部结构病害成因分析及防治措施-胡志扬

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1、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

2、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、

3、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

4、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

5、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

6、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

7、、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，

8、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