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【摘 要】本文从四个方面对钢筋混凝土桥梁病害进行了分析，得出病因，供大家参考。
【关键词】钢筋混凝土梁桥；结构安全；病害；耐久性
1 概述
钢筋混凝土结构在当今桥梁建设中占有主导地位,然而各种病害问题给其带来了诸多方面的安全隐患。当代交通事业的大力发展对桥梁质量提出了更严格的要求。因此,钢筋混凝土桥梁的病害分析及预防应予以充分重视。要保证钢筋混凝土桥梁的质量，应先从其病害的分析与预防开始。这里将不利于桥梁结构安全的一切因素统称为病害。
2 钢筋混凝土桥梁病害分析
钢筋混凝土桥梁病害表现形式多种多样，引起病害的原因错综复杂。这里着重从桥梁施工质量问题，交通运输业的发展现状，桥梁结构设计的不合理性，运营阶段养护不到位四个方面分析引起的病害与预防措施。
2.1 施工质量问题
桥梁由于施工质量产生的病害，如裂缝、蜂窝、麻面、碳化、钢筋锈蚀等,均严重影响着结构的安全性与耐久性。
2.1.1 混凝土的裂缝。
实践表明，混凝土结构的任何损伤与破坏，一般都是首先在混凝土中出现裂缝，裂缝是由材料的内部初始缺陷、微裂缝的扩展而引起的。引起裂缝的原因很多，但可归纳为两类：一是由外荷载引起的裂缝。这种裂缝称为结构性裂缝，其裂缝的分布及宽度与外荷载有关。这种裂缝的出现，是由于结构承载力不足或者其他严重性问题引起的，对此类裂缝，应对其进行结构受力分析计算，加固补强后对裂缝进行修补。二是由变形引起的裂缝。这类裂缝称为非结构性裂缝。如温度变化，混凝土收缩徐变等因素引起的结构变形受到限制时，结构内部就会出现拉应力，当此应力达到混凝土抗拉强度极限值时，既会引起混凝土裂缝，裂缝一出现，拉应力就消失了,接踵而至的是腐蚀、冻融侵害,从而形成恶性循环,威胁桥梁结构的安全性。对非结构性裂缝也应进行及时有效的修补。
2.1.2 混凝土的蜂窝、麻面。
蜂窝的现象为混凝土结构局部出现酥散，无强度状态。其产生的原因是：混凝土配合比不当或砂、石子、水泥材料加水量计量不准，造成砂浆少、石子多； 混凝土搅拌时间不够，未拌合均匀，和易性差，振捣不密实； 下料不当或下料过高，未设串通使石子集中，造成石子砂浆离析；混凝土未分层下料，振捣不实，或漏振，或振捣时间不够；模板缝隙未堵严，水泥浆流失；钢筋较密，使用的石子粒径过大或坍落度过小等。应采取认真设计、严格控制混凝土配合比，经常检查，做到计量准确，混凝土拌合均匀，坍落度适合；混凝土下料高度超过过2m应设串筒或溜槽：浇灌应分层下料，分层振捣，防止漏振：模板缝应堵塞严密，浇灌中，应随时检查模板支撑情况防止漏浆等措施预防。麻面的现象是混凝土局部表面出现缺浆和许多小凹坑、麻点，形成租糙面，但无钢筋外露现象。其产生的原因是：模板表面粗糙或粘附水泥浆渣等杂物未清理于净，拆模时混凝土表面被粘坏；模板未浇水湿润或湿润不够，构件表面混凝土的水分被吸去，使混凝土失水过多出现麻面；模板拼缝不严，局部漏浆；模扳隔离剂涂刷不匀，或局部漏刷或失效．混凝土表面与模板粘结造成麻面；混凝土振捣不实，气泡未排出，停在模板表面形成麻点。预防麻面需将板面清理干净，不得粘有干硬水泥砂浆等杂物，浇灌混凝土前，模板应浇水充分湿润，模板缝隙，应用油毡纸、腻子等堵严，模扳隔离剂应选用长效的，涂刷均匀，不得漏刷；混凝土应分层均匀振捣密实，至排除气泡。
2.1.3 混凝土表面的碳化。
在大气环境下,桥梁结构的破坏部分是钢筋的混凝土保护层碳化,碱性降低,混凝土出现裂缝,氧气和水侵混凝土中到达钢筋表面,并发生化学反应,引起体积膨胀,使混凝土的裂缝加大,最终引起保护层的开裂、剥落。防治碳化主要把握改善结构材料的防水性能和提高密实度两个方面。实验证明,施加拉应力会加大混凝土的碳化速度,而施加压应力则可以明显减小混凝土的碳化速度,混凝土的碳化速度随时间延长而明显减慢。因此,采用预应力混凝土结构可以有效的遏制混凝土碳化病害。
2.2 交通运输业的发展现状
近年来,随着国民经济、生活水平的提高,汽车数量剧增,已经超出了以往道桥的设计交通量，混凝土运输车这样的超重汽车也逐渐增多,对已有的桥梁构成了威胁。运营中的道桥随之出现不同程度的病害,影响到交通正常运行。预防中应严格控制超速超载车辆，找到钢筋混凝土桥梁发生病害的原因,通过对其承载能力进行正确的评价,采用合理的加固方案,充分发挥和提高其承载潜力,其大多数桥梁是可以继续运营的。因此,对旧桥病害原因分析及合理加固方案的研究对保证交通安全运行有重大意义。
2.3 桥梁结构设计的不合理性
在桥梁的设计阶段,由于设计者对设计理论的理解深度不够,设计时生硬的套取规范和采用标准图式,实践经验不足。长期以来,设计者一直偏重于结构计算方法研究,忽视了对总体构造和细节处理方面的关注。合理可靠的结构设计除了满足规范要求外,还要求设计人员具有对结构本性的正确认识。从桥梁的设计方面考虑,先简支后连续结构体系的设计思路很值得探究性学习。简支梁桥是一种静定结构,它能够抵制温度、收缩、徐变、基础变位等产生的次内力,而其特点就在于结构的跨中弯矩较大;对于连续梁桥,它的优势就在于主梁连续,行车顺畅,支点的负弯矩有效的削弱了其跨中正弯矩,从而减小梁高和自重,经济性较好。桥梁结构的设计应该取长补短,先简支后连续的结构形式正是对两种桥型优点的继承。在预制装配阶段,由于混凝土的龄期较短,受温度、收缩、徐变的影响,构件的变形量比较大,但这时的变形结构恰好为静定结构,以上因素不会对结构产生温度次内力、支座反力、应力重分布等不良影响;在形成连续体系之后,各项应以连续桥梁进行计算分析,但是此阶段应力重分布、收缩、徐变已经基本趋于稳定,故很大程度消除了连续梁桥的弱势。所以钢筋混凝土桥梁的病因很大程度取决于结构的设计合理与否,设计者应融会贯通,使桥梁结构的设计更加合理化。
2.4 运营阶段养护不到位
由于对于桥梁养护维修认识不足，加上近几年道路建设规模大，资金紧张，养护工作的现状基本是养路不养桥。目前桥梁养护管理工作基本停留在建立技术档案，清扫桥面，疏通泄水管，修复损坏的栏杆和桥面铺装上，检查也是人力目测。管理人员对于一些前期病害未能及时发现、修复，导致更严重病害的发生。加强桥梁养护管理工作，必须贯彻“预防为主，防治结合”的原则。对于桥梁检测人员应进行专门的技术培训，确保桥梁检测队伍的质量，真正做好桥梁定期检查，做好养护工作。当然,桥梁的健康安全还需要全社会的关注和群众广泛参与,关注交通、关注基础设施建设,群策群力,推动建立一整套有效的桥梁运营监测和管理系统来维护桥梁。
3 结束语
桥梁的病害始终伴随着桥梁的设计、施工与使用,人们无法完全摆脱它,但是通过对各个环节的严格控制以及分析、管理、监测体系的完善,相信桥梁病害可以被极大限度被消除,钢筋混凝土桥梁的结构安全性得到极大的保证。
参考文献:
[1]刘秉京，混凝土结构耐久性设计[M].北京:人民交通出版社,2008.
[2]张树仁，桥梁病害诊断与改造加固设计[M].北京:人民交通出版社,2006.
[3]郭银霞，桥梁设计及施工养护检查中存在得问题.科学之友,2006.
【关键词】钢筋混凝土梁桥；结构安全；病害；耐久性
1 概述
钢筋混凝土结构在当今桥梁建设中占有主导地位,然而各种病害问题给其带来了诸多方面的安全隐患。当代交通事业的大力发展对桥梁质量提出了更严格的要求。因此,钢筋混凝土桥梁的病害分析及预防应予以充分重视。要保证钢筋混凝土桥梁的质量，应先从其病害的分析与预防开始。这里将不利于桥梁结构安全的一切因素统称为病害。
2 钢筋混凝土桥梁病害分析
钢筋混凝土桥梁病害表现形式多种多样，引起病害的原因错综复杂。这里着重从桥梁施工质量问题，交通运输业的发展现状，桥梁结构设计的不合理性，运营阶段养护不到位四个方面分析引起的病害与预防措施。
2.1 施工质量问题
桥梁由于施工质量产生的病害，如裂缝、蜂窝、麻面、碳化、钢筋锈蚀等,均严重影响着结构的安全性与耐久性。
2.1.1 混凝土的裂缝。
实践表明，混凝土结构的任何损伤与破坏，一般都是首先在混凝土中出现裂缝，裂缝是由材料的内部初始缺陷、微裂缝的扩展而引起的。引起裂缝的原因很多，但可归纳为两类：一是由外荷载引起的裂缝。这种裂缝称为结构性裂缝，其裂缝的分布及宽度与外荷载有关。这种裂缝的出现，是由于结构承载力不足或者其他严重性问题引起的，对此类裂缝，应对其进行结构受力分析计算，加固补强后对裂缝进行修补。二是由变形引起的裂缝。这类裂缝称为非结构性裂缝。如温度变化，混凝土收缩徐变等因素引起的结构变形受到限制时，结构内部就会出现拉应力，当此应力达到混凝土抗拉强度极限值时，既会引起混凝土裂缝，裂缝一出现，拉应力就消失了,接踵而至的是腐蚀、冻融侵害,从而形成恶性循环,威胁桥梁结构的安全性。对非结构性裂缝也应进行及时有效的修补。
2.1.2 混凝土的蜂窝、麻面。
蜂窝的现象为混凝土结构局部出现酥散，无强度状态。其产生的原因是：混凝土配合比不当或砂、石子、水泥材料加水量计量不准，造成砂浆少、石子多； 混凝土搅拌时间不够，未拌合均匀，和易性差，振捣不密实； 下料不当或下料过高，未设串通使石子集中，造成石子砂浆离析；混凝土未分层下料，振捣不实，或漏振，或振捣时间不够；模板缝隙未堵严，水泥浆流失；钢筋较密，使用的石子粒径过大或坍落度过小等。应采取认真设计、严格控制混凝土配合比，经常检查，做到计量准确，混凝土拌合均匀，坍落度适合；混凝土下料高度超过过2m应设串筒或溜槽：浇灌应分层下料，分层振捣，防止漏振：模板缝应堵塞严密，浇灌中，应随时检查模板支撑情况防止漏浆等措施预防。麻面的现象是混凝土局部表面出现缺浆和许多小凹坑、麻点，形成租糙面，但无钢筋外露现象。其产生的原因是：模板表面粗糙或粘附水泥浆渣等杂物未清理于净，拆模时混凝土表面被粘坏；模板未浇水湿润或湿润不够，构件表面混凝土的水分被吸去，使混凝土失水过多出现麻面；模板拼缝不严，局部漏浆；模扳隔离剂涂刷不匀，或局部漏刷或失效．混凝土表面与模板粘结造成麻面；混凝土振捣不实，气泡未排出，停在模板表面形成麻点。预防麻面需将板面清理干净，不得粘有干硬水泥砂浆等杂物，浇灌混凝土前，模板应浇水充分湿润，模板缝隙，应用油毡纸、腻子等堵严，模扳隔离剂应选用长效的，涂刷均匀，不得漏刷；混凝土应分层均匀振捣密实，至排除气泡。
2.1.3 混凝土表面的碳化。
在大气环境下,桥梁结构的破坏部分是钢筋的混凝土保护层碳化,碱性降低,混凝土出现裂缝,氧气和水侵混凝土中到达钢筋表面,并发生化学反应,引起体积膨胀,使混凝土的裂缝加大,最终引起保护层的开裂、剥落。防治碳化主要把握改善结构材料的防水性能和提高密实度两个方面。实验证明,施加拉应力会加大混凝土的碳化速度,而施加压应力则可以明显减小混凝土的碳化速度,混凝土的碳化速度随时间延长而明显减慢。因此,采用预应力混凝土结构可以有效的遏制混凝土碳化病害。
2.2 交通运输业的发展现状
近年来,随着国民经济、生活水平的提高,汽车数量剧增,已经超出了以往道桥的设计交通量，混凝土运输车这样的超重汽车也逐渐增多,对已有的桥梁构成了威胁。运营中的道桥随之出现不同程度的病害,影响到交通正常运行。预防中应严格控制超速超载车辆，找到钢筋混凝土桥梁发生病害的原因,通过对其承载能力进行正确的评价,采用合理的加固方案,充分发挥和提高其承载潜力,其大多数桥梁是可以继续运营的。因此,对旧桥病害原因分析及合理加固方案的研究对保证交通安全运行有重大意义。
2.3 桥梁结构设计的不合理性
在桥梁的设计阶段,由于设计者对设计理论的理解深度不够,设计时生硬的套取规范和采用标准图式,实践经验不足。长期以来,设计者一直偏重于结构计算方法研究,忽视了对总体构造和细节处理方面的关注。合理可靠的结构设计除了满足规范要求外,还要求设计人员具有对结构本性的正确认识。从桥梁的设计方面考虑,先简支后连续结构体系的设计思路很值得探究性学习。简支梁桥是一种静定结构,它能够抵制温度、收缩、徐变、基础变位等产生的次内力,而其特点就在于结构的跨中弯矩较大;对于连续梁桥,它的优势就在于主梁连续,行车顺畅,支点的负弯矩有效的削弱了其跨中正弯矩,从而减小梁高和自重,经济性较好。桥梁结构的设计应该取长补短,先简支后连续的结构形式正是对两种桥型优点的继承。在预制装配阶段,由于混凝土的龄期较短,受温度、收缩、徐变的影响,构件的变形量比较大,但这时的变形结构恰好为静定结构,以上因素不会对结构产生温度次内力、支座反力、应力重分布等不良影响;在形成连续体系之后,各项应以连续桥梁进行计算分析,但是此阶段应力重分布、收缩、徐变已经基本趋于稳定,故很大程度消除了连续梁桥的弱势。所以钢筋混凝土桥梁的病因很大程度取决于结构的设计合理与否,设计者应融会贯通,使桥梁结构的设计更加合理化。
2.4 运营阶段养护不到位
由于对于桥梁养护维修认识不足，加上近几年道路建设规模大，资金紧张，养护工作的现状基本是养路不养桥。目前桥梁养护管理工作基本停留在建立技术档案，清扫桥面，疏通泄水管，修复损坏的栏杆和桥面铺装上，检查也是人力目测。管理人员对于一些前期病害未能及时发现、修复，导致更严重病害的发生。加强桥梁养护管理工作，必须贯彻“预防为主，防治结合”的原则。对于桥梁检测人员应进行专门的技术培训，确保桥梁检测队伍的质量，真正做好桥梁定期检查，做好养护工作。当然,桥梁的健康安全还需要全社会的关注和群众广泛参与,关注交通、关注基础设施建设,群策群力,推动建立一整套有效的桥梁运营监测和管理系统来维护桥梁。
3 结束语
桥梁的病害始终伴随着桥梁的设计、施工与使用,人们无法完全摆脱它,但是通过对各个环节的严格控制以及分析、管理、监测体系的完善,相信桥梁病害可以被极大限度被消除,钢筋混凝土桥梁的结构安全性得到极大的保证。
参考文献:
[1]刘秉京，混凝土结构耐久性设计[M].北京:人民交通出版社,2008.
[2]张树仁，桥梁病害诊断与改造加固设计[M].北京:人民交通出版社,2006.
[3]郭银霞，桥梁设计及施工养护检查中存在得问题.科学之友,2006.