论文部分内容阅读
摘要：混凝土桥梁近百年发展历程，是从教训中不断改善与提高，从素混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土到预应力钢筋混凝土，每一步都是与桥梁倒塌、混凝土毁坏和开裂作斗争中发展的。预应力技术直到20世纪的20年代才得到完善，解决了高强度混凝土、高强度钢材和安全可靠的锚固方法。混凝土桥梁的病害由于其数量之大，地域之广，项目之多，对交通运输安全畅通会带来严重的影响，修复费用之浩繁，现已成为世界各国共同关注的问题。本文下面讲一些病害实例，提出产生原因及防治方法。
关键词：桥梁；病害；预防
一、桥梁基础病害
对基础要求：承载力、稳定性、冲刷、冻胀、不满足要求就会出现病害。对常用的三种桥梁基础，扩大基础（挖基）、打入桩、钻孔桩在施工中和使用中出现的病害加以阐述。
1、扩大基础
一般是地基强度较高能够满足设计承载力要求，但也时有承载力不足，所以设计文件用在说明中都注出，如地质条件变化与设计不符，通知设计部门，研究后确定是否可继续施工。尽管如此，仍有因设计和施工中的疏忽造成基础施工后严重沉降、倾斜、变形。致使墩台变形、倒塌。出现这种病害的主要原因有：
1）地基土质较差，在不遇水时，强度较高，在经过水浸泡后就会变软，失去强度。
2）基础埋设深度不足，垂直承载力、不平承载力不足，在水流冲刷下基础或墩台失去稳定而倾斜。这类事件很多。
3）基础混凝土浇注时，基坑水没有抽干，混凝土遇水强度及完整性不良。在水流冲刷、冰冻侵蚀作用下，基础局部遭受破坏，造成墩台倾斜，倒塌。这类病害很多，预防的办法就是在混凝土浇注前，做好基坑排水，不能将混凝土浇注在水里，留下隐患。
4）基础地基冻胀上升，造成破坏，致使墩台上升，断裂、桥面变形。
2、打入桩基础
1）打入桩基础下沉的主要原因，有桩长不足、地基承载力不够、实际地质条件与设计不符、施工时桩很容易打入，没有采取加桩或接桩的补救措施，最终造成墩台沉降。。
2）由于打入桩倾斜，造成桥台倾斜。主要原因是桩打入在软土地基中，台后填土高度大，水平土压力大，桩的柔度过大，随着加载时间的延长，台后超孔隙水压力逐渐消散，土压力逐渐增大，台前土体仍处于流塑状态，对桩压力失去平衡，造成桩的上部向桥内倾斜。
3）打入桩有些隐患值得注意。配筋不足，主钢筋直径过小，有的将房屋建筑用的方桩，直接用到桥涵中使用，钢筋断面不足。由此造成水平承载力不足，加上钢筋锈蚀后断面会变小，桩身出现裂纹、断裂；混凝土标号不足，也是经常出现问题。
3、钻孔灌注桩基础
钻孔灌注桩基础设计是比较安全的，不会出现病害，安全系数较大，但在施工方面也有病害发生，同打入桩一样有沉降、倾斜、甚至破坏。
1）桥台钻孔桩倾斜的主要原因是地基上层土软而厚，桩的实际悬臂长度过大（软塑土层无抗力），在台背填土的作用下，其下软土被逐渐压密，对桥台及桩的压力增大，台前的软塑土遭受破坏失稳引起桩及桥台向前倾斜，具体表现在桥梁伸缩变小、伸缩缝破坏、梁头破坏、桥台背墙破坏、支座严重变形或破坏，这种病害发生的比较普遍，但因影响小，不易引起重视。
2）钻孔灌注桩基础沉降主要是桩的混凝土浇注质量出现问题，尤其是在桩的下部承载力大的桩段发生断桩夹泥，不完整桩，下部坍孔，造成桩长不足或是混凝土与泥浆相混，致使强度不足，当时没有发现，当静载、活载加上以后便发生沉降；也有因洪水冲刷造成桩长不足或损坏，引起沉降，甚至全桥垮塌。
3）桥台钻孔桩因粗差造成偏位是屡见不鲜的事，一差就是几十厘米。主要是设计桥台桩中心线与梁支座中心线不一定在一条直线上，而放样时按在同一条直线上操作而造成的偏位。4）钻孔桩短桩经常发生，在施工中应注意发现进行处理，否则留下后患。短桩可在桩的下部、中间和上部发生，上部容易发现，中、下部只有在浇注混凝土过程中跟踪检查、记录，可随时发现。成桩后用钻探取芯或无破损检测才能发现。从钻孔桩的灌注工艺水平上也可掌握质量情况，不按规范施工就容易出现事故。如60-70年代施工的钻孔桩心中就没有底。前扶松花江大桥哲盟工程队施工的108根桩全部报废，主要是混凝土浇注不连续，是一次重大的教训；还有些桥梁回忆起来也是心惊胆战，真不知道哪日能否跨塌；现在这种情况仍然存在，應引起重视。
5）上段短桩一是因为泥浆稠度过大，浇到最后无法进行而中止，或勉强浇注造成混凝土夹泥强度不足；二是发生灌注事故。对短桩必须认真检查鉴定是否可用，不能满足要求坚决废弃重浇。
6）、钻孔桩短筋，主要是因为桩的下部不配筋，灌注时将钢筋龙吊在上段，吊点脱落钢筋落到底段，上面再放钢筋，无法进行联接；在灌注过程中钢筋笼上浮，下部钢筋长度减少。解决钢筋上浮问题首先是掌握浇注工艺，在混凝土浇到钢筋下端一定距离后，将下仓混凝土一次浇过钢筋下端，避免对其顶浮；二是混凝土浇注要连续进行，避免先浇的混凝土失去流动性；其三混凝土配合比流动性好而不离析。
7）钻孔桩主钢筋根数，不够桥墩桩错用于桥台桩；还有做钢筋笼时少放根数。在下钢筋笼时，认真检查就可避免此类事故。
二、桥梁墩台病害
1、桥梁墩台倾斜、倒塌主要是由基础引起的，本身倒塌较多的有轻型桥台在施工中，没有做下部支撑梁和上部主梁安装，就快速填土，用振动压路机振压或大型推土机推土，在土压力和机械力作用下，致使桥台倒塌。预防方法是按设计规范要求程序施工，支撑结构达到设计强度、上部梁安装或加支顶后填土。
2、桥梁墩台混凝土多有裂纹发生，因墩台一般不按结构计算配筋，对素混凝土只设构造筋，或防裂钢筋。
3、桥梁墩台的混凝土强度偏低，表面剥落露石。由于过去对耐久性要求“差”，下部混凝土强度设计低，施工中有时又达不到要求，如某大桥桥台设计20号混凝土，实际达到12—15号，这样由于雨雪、气温等自然浸蚀，几年便出现表面剥落，强度更低，不得不加固处理。预防的办法是提高墩台混凝土设计强度，最低不小于25号，最好用30号，提高防渗、防冻、防蚀性能。施工中要重视混凝土的强度及各项性能，使各部位混凝土都达到设计要求。
三、桥梁上部病害
桥梁是上部结构的主体，主要承载结构。如病害严重，要加固处理，因此必须引起重视。其主要病害有：不同部位出现裂缝；混凝土强度不均匀；混凝土渗水；露钢筋及锈蚀；梁的拱度过大、过小（预应力过大、过小）；预应力孔道压浆不饱满，钢丝锈蚀；梁体冻裂等。
四、桥面病害
目前公路桥面铺装大多不够耐久，有的通车一、二年就破损不堪，对通行安全舒适十分不利，并会造成社会影响，因此，对高速公路桥面铺装要特别重视，改进设计，加强施工管理。
结束语
总之为确保桥梁满足按规定的要求安全运营，需要进行必要的养护维修。同时通过合理的大修理及加固技术处理来适应条件的变化需求。桥梁病害的原因有各种各样，普通意义上讲有深层次原因，也有不该发生可以避免的原因。病害发生后的处理方式，方法是一个相当复杂问题。通常说对桥梁整体性的病害，结构破坏性的病害处理，必须进行科学检定、判断。经过严密的检算核实，比选合理的技术加固方案，完整的技术设计，优良的施工方法方能解决。
桥梁技术加固处理牵涉的面太广，因每座桥梁的病害原因、地形地貌、地质水文、桥跨形式、原始技术条件、施工方法等等不能一概而论。
参考文献：
[1]王毅娟，王志刚.旧桥养护中的问题研究——整体板桥纵向裂缝问题[J].北京建筑工程学院学报，2001（4）：32—33.
[2]张志峰.冷轧钢纤维混凝土在沙湾桥桥面铺装维修 中的应用[J].广东公路交通，2000（sup）：12—13.
[3]肖玉辉，沈立宏.混凝土桥梁病害成因分析及对策研究[J].中 外公路，2004（1）：
关键词：桥梁；病害；预防
一、桥梁基础病害
对基础要求：承载力、稳定性、冲刷、冻胀、不满足要求就会出现病害。对常用的三种桥梁基础，扩大基础（挖基）、打入桩、钻孔桩在施工中和使用中出现的病害加以阐述。
1、扩大基础
一般是地基强度较高能够满足设计承载力要求，但也时有承载力不足，所以设计文件用在说明中都注出，如地质条件变化与设计不符，通知设计部门，研究后确定是否可继续施工。尽管如此，仍有因设计和施工中的疏忽造成基础施工后严重沉降、倾斜、变形。致使墩台变形、倒塌。出现这种病害的主要原因有：
1）地基土质较差，在不遇水时，强度较高，在经过水浸泡后就会变软，失去强度。
2）基础埋设深度不足，垂直承载力、不平承载力不足，在水流冲刷下基础或墩台失去稳定而倾斜。这类事件很多。
3）基础混凝土浇注时，基坑水没有抽干，混凝土遇水强度及完整性不良。在水流冲刷、冰冻侵蚀作用下，基础局部遭受破坏，造成墩台倾斜，倒塌。这类病害很多，预防的办法就是在混凝土浇注前，做好基坑排水，不能将混凝土浇注在水里，留下隐患。
4）基础地基冻胀上升，造成破坏，致使墩台上升，断裂、桥面变形。
2、打入桩基础
1）打入桩基础下沉的主要原因，有桩长不足、地基承载力不够、实际地质条件与设计不符、施工时桩很容易打入，没有采取加桩或接桩的补救措施，最终造成墩台沉降。。
2）由于打入桩倾斜，造成桥台倾斜。主要原因是桩打入在软土地基中，台后填土高度大，水平土压力大，桩的柔度过大，随着加载时间的延长，台后超孔隙水压力逐渐消散，土压力逐渐增大，台前土体仍处于流塑状态，对桩压力失去平衡，造成桩的上部向桥内倾斜。
3）打入桩有些隐患值得注意。配筋不足，主钢筋直径过小，有的将房屋建筑用的方桩，直接用到桥涵中使用，钢筋断面不足。由此造成水平承载力不足，加上钢筋锈蚀后断面会变小，桩身出现裂纹、断裂；混凝土标号不足，也是经常出现问题。
3、钻孔灌注桩基础
钻孔灌注桩基础设计是比较安全的，不会出现病害，安全系数较大，但在施工方面也有病害发生，同打入桩一样有沉降、倾斜、甚至破坏。
1）桥台钻孔桩倾斜的主要原因是地基上层土软而厚，桩的实际悬臂长度过大（软塑土层无抗力），在台背填土的作用下，其下软土被逐渐压密，对桥台及桩的压力增大，台前的软塑土遭受破坏失稳引起桩及桥台向前倾斜，具体表现在桥梁伸缩变小、伸缩缝破坏、梁头破坏、桥台背墙破坏、支座严重变形或破坏，这种病害发生的比较普遍，但因影响小，不易引起重视。
2）钻孔灌注桩基础沉降主要是桩的混凝土浇注质量出现问题，尤其是在桩的下部承载力大的桩段发生断桩夹泥，不完整桩，下部坍孔，造成桩长不足或是混凝土与泥浆相混，致使强度不足，当时没有发现，当静载、活载加上以后便发生沉降；也有因洪水冲刷造成桩长不足或损坏，引起沉降，甚至全桥垮塌。
3）桥台钻孔桩因粗差造成偏位是屡见不鲜的事，一差就是几十厘米。主要是设计桥台桩中心线与梁支座中心线不一定在一条直线上，而放样时按在同一条直线上操作而造成的偏位。4）钻孔桩短桩经常发生，在施工中应注意发现进行处理，否则留下后患。短桩可在桩的下部、中间和上部发生，上部容易发现，中、下部只有在浇注混凝土过程中跟踪检查、记录，可随时发现。成桩后用钻探取芯或无破损检测才能发现。从钻孔桩的灌注工艺水平上也可掌握质量情况，不按规范施工就容易出现事故。如60-70年代施工的钻孔桩心中就没有底。前扶松花江大桥哲盟工程队施工的108根桩全部报废，主要是混凝土浇注不连续，是一次重大的教训；还有些桥梁回忆起来也是心惊胆战，真不知道哪日能否跨塌；现在这种情况仍然存在，應引起重视。
5）上段短桩一是因为泥浆稠度过大，浇到最后无法进行而中止，或勉强浇注造成混凝土夹泥强度不足；二是发生灌注事故。对短桩必须认真检查鉴定是否可用，不能满足要求坚决废弃重浇。
6）、钻孔桩短筋，主要是因为桩的下部不配筋，灌注时将钢筋龙吊在上段，吊点脱落钢筋落到底段，上面再放钢筋，无法进行联接；在灌注过程中钢筋笼上浮，下部钢筋长度减少。解决钢筋上浮问题首先是掌握浇注工艺，在混凝土浇到钢筋下端一定距离后，将下仓混凝土一次浇过钢筋下端，避免对其顶浮；二是混凝土浇注要连续进行，避免先浇的混凝土失去流动性；其三混凝土配合比流动性好而不离析。
7）钻孔桩主钢筋根数，不够桥墩桩错用于桥台桩；还有做钢筋笼时少放根数。在下钢筋笼时，认真检查就可避免此类事故。
二、桥梁墩台病害
1、桥梁墩台倾斜、倒塌主要是由基础引起的，本身倒塌较多的有轻型桥台在施工中，没有做下部支撑梁和上部主梁安装，就快速填土，用振动压路机振压或大型推土机推土，在土压力和机械力作用下，致使桥台倒塌。预防方法是按设计规范要求程序施工，支撑结构达到设计强度、上部梁安装或加支顶后填土。
2、桥梁墩台混凝土多有裂纹发生，因墩台一般不按结构计算配筋，对素混凝土只设构造筋，或防裂钢筋。
3、桥梁墩台的混凝土强度偏低，表面剥落露石。由于过去对耐久性要求“差”，下部混凝土强度设计低，施工中有时又达不到要求，如某大桥桥台设计20号混凝土，实际达到12—15号，这样由于雨雪、气温等自然浸蚀，几年便出现表面剥落，强度更低，不得不加固处理。预防的办法是提高墩台混凝土设计强度，最低不小于25号，最好用30号，提高防渗、防冻、防蚀性能。施工中要重视混凝土的强度及各项性能，使各部位混凝土都达到设计要求。
三、桥梁上部病害
桥梁是上部结构的主体，主要承载结构。如病害严重，要加固处理，因此必须引起重视。其主要病害有：不同部位出现裂缝；混凝土强度不均匀；混凝土渗水；露钢筋及锈蚀；梁的拱度过大、过小（预应力过大、过小）；预应力孔道压浆不饱满，钢丝锈蚀；梁体冻裂等。
四、桥面病害
目前公路桥面铺装大多不够耐久，有的通车一、二年就破损不堪，对通行安全舒适十分不利，并会造成社会影响，因此，对高速公路桥面铺装要特别重视，改进设计，加强施工管理。
结束语
总之为确保桥梁满足按规定的要求安全运营，需要进行必要的养护维修。同时通过合理的大修理及加固技术处理来适应条件的变化需求。桥梁病害的原因有各种各样，普通意义上讲有深层次原因，也有不该发生可以避免的原因。病害发生后的处理方式，方法是一个相当复杂问题。通常说对桥梁整体性的病害，结构破坏性的病害处理，必须进行科学检定、判断。经过严密的检算核实，比选合理的技术加固方案，完整的技术设计，优良的施工方法方能解决。
桥梁技术加固处理牵涉的面太广，因每座桥梁的病害原因、地形地貌、地质水文、桥跨形式、原始技术条件、施工方法等等不能一概而论。
参考文献：
[1]王毅娟，王志刚.旧桥养护中的问题研究——整体板桥纵向裂缝问题[J].北京建筑工程学院学报，2001（4）：32—33.
[2]张志峰.冷轧钢纤维混凝土在沙湾桥桥面铺装维修 中的应用[J].广东公路交通，2000（sup）：12—13.
[3]肖玉辉，沈立宏.混凝土桥梁病害成因分析及对策研究[J].中 外公路，2004（1）：