摘 要：西北干寒地区主要指中国气候寒冷、干旱地区，该地区主要分布在中国西北部，气候寒冷干燥。随着我国经济与交通事业的快速发展，西北公路桥梁建设也在不断发展。由于这些地区气候的特殊性，该地区公路桥梁经常出现单板受力、裂缝和冻融等病害。严重影响了桥梁正常服役，给行车安全增添了隐患。因此，研究西北干寒地区公路桥梁可靠性的意义尤为重要。基于此，本文主要探讨了西北干寒地区常见病害对公路桥梁可靠性的影响，并提出了一些防治技术，仅供参考。
　　关键词：西北干寒地区;常见病害;公路桥梁;可靠性;影响
　　随着交通运输事业的发展，西北交通运输量大度增长，行车密度及车辆载重越来越大，尤其是型车辆EI益增多，再加上许多桥梁超负荷使用，带来严重的安全隐患。而改造又限于资金的紧缺只能采取投资较少，施工期短，又能缓解当前运紧张状态的维修与加固技术措施。因此，桥梁病的检测与病害成因分析就显得尤为重要。
　　1 裂缝对桥梁可靠性的影响
　　1.1 裂缝对钢筋锈蚀的影响
　　关于裂缝对混凝土结构钢筋腐蚀产生的影响，基本上存在两种不同的观点。一种观点认为：裂缝的产生增加了腐蚀介质、水分和氧气的渗入，加快了钢筋锈蚀的发生、促进了钢筋锈蚀的发展，人们的直觉认识及一些实验室试验支持这种观点;另一种观点认为：裂缝和钢筋锈蚀并没有本质的、必然的联系，裂缝对钢筋锈蚀并不产生重要影响，因为裂缝的出现，仅仅会加速锈蚀的产生，而锈蚀速度要取决于阴、阳极间的电阻及阴极处的供氧程度，而阴极处的氧气供给是和未开裂处混凝土的保护层状况有关的，也就是说钢筋的保护取决于混凝土保护层的质量和渗透性，裂缝并不控制钢筋锈蚀的速度，而是促使该处的钢筋钝化。
　　1.2 钢筋锈蚀对桥梁抗弯承载能力的影响
　　正常状态下，钢筋和混凝土共同受力时，钢筋和混凝土的变形满足协调关系。钢筋发生锈蚀现象后，锈蚀钢筋和混凝土的变形将不再协调，两者之间出现相对滑移。钢筋的锈蚀率与相对滑移量呈正比关系，截面上混凝土的应变仍符合平截面基本假定。
　　1.3 裂缝对桥梁可靠度的影响
　　在正常使用极限状态下，裂缝的可靠指标大于4.2，满足结构可靠度的要求。比较运用验算点法和蒙特卡洛法计算的结构可靠指标，验算点法和蒙特卡洛法的计算结果相差不到4%，因此，如果对精度没有特殊要求时，可以运用验算点法代替蒙特卡洛法来计算最大裂缝宽度的可靠指标，运用验算点法求可靠指标过程简便省时，得出最大裂缝宽度可靠指标的计算公式是合理的。虽然结构可靠指标的计算结果随着不定性影响系数？的增大而近似按照一次函数的规律减小，但一次函数的斜率很小，小到几乎可以忽略不计。
　　1.4 单板受力对桥梁可靠性的影响
　　对野猪沟桥发生单板受力现象后可靠指标进行计算，得出出现单板受力现象后，各片板的可靠指标下降为6%～24%左右，各片板的可靠指标从两侧边板向中心逐渐增大。挠度不定性影响系数对结构可靠指标均有一定的影响，但有的对结构可靠指标的影响较大，有的对结构可靠指标的影响可以忽略不计。随着不定性影响系数的增加，结构可靠指标的计算结果反而减小。
　　2 西北干寒地区桥梁病害防治技术
　　2.1 防治方案的选择
　　结合以上提到的桥梁病害分析，我们得出了需要对该桥梁进行防治的结论，针对该桥的特殊病害制定了两种合理的防治方案。方案一为更换第一跨左侧所有边梁，并养护全桥。因为该桥为预应力混凝土连续梁桥，如选择更换梁体的方案，需更换桥梁左侧所有边梁。方案二为对不更换破损梁体，采用加固和养护技术，对病害严重梁体进行加固，对全桥受损位置及未受损部位进行修补养护。经过对两种方案的对比分析，发现方案一可以完美的解决掉第一跨梁体开裂的问题，但是该方案经济性较差，造成了大量浪费、施工难度大，影响交通。而方案二虽然施工较为复杂精细，但是可以避免金钱、物质和人力的浪费、影响交通等缺点，而且其防治效果也较为有效，因此第二种方案是该桥防治的最佳方案，本桥采用第二种方案进行防治。
　　2.2 加固技术
　　根据该桥实际情况，制定该桥的加固方案，选择桥梁加固方案中的置换混凝土加固法，剔除破坏混凝土，置换为新混凝土，并焊接断裂钢筋，因为该桥的浇筑混凝土的特殊性，需要在梁体内部放置一块钢板，作为内模板，而在钢板上点焊螺栓以固定外模板。而对于桥台和抗震挡块裂缝则通过注胶的方法加固。其中开裂梁体加固的主要施工工艺如下：
　　①凿开底板混凝土约40cm宽并截断钢筋;②对生锈的钢筋进行防锈处理;③放入钢板，在钢板与混凝土接触处用粘钢胶粘接;④焊接并绑扎底板中的钢筋;⑤点焊螺栓，并固定外模;⑥浇注混凝土;⑦待混凝土凝固后，在梁底粘一层碳纤维布进行封闭。
　　2.3 养护技术
　　该地区多座桥梁均出现了铰缝掉块、混凝土松动、钢筋裸露、梁体和下部结构开裂、防水措施不足、防盐能力不足、梁体或铰缝渗水等现象，全部拆除重建显然是不可能的，因此只要选择提前做好预防的养护措施，减小冻融、盐腐蚀、裸露钢筋的锈蚀等病害的再次发生。
　　2.4 铰接缝破坏的防治措施
　　2.4.1 设计方面
　　为了尽量减少单板受力现象的发生，在设计时，可以将如下几方面考虑进去：第一，适当增加铰缝的几何尺寸。第二，在铰缝内设置交叉钢筋。第三，粘贴钢板。第四，提高铰缝混凝土的强度等级、增密桥面铺装钢筋网、提高桥面铺装层的混凝土强度等级。在桥面防水混凝土中加入聚丙烯纤维，增加混凝土的防水性能，提高桥面抗渗性。
　　2.4.2 施工方面
　　铰缝混凝土的施工质量是至关重要的，将直接影响到板梁产生单板受力现象，在施工过程中，铰缝混凝土的浇筑往往得不到重视，所以，铰缝除了按照施工规范进行施工以外，还应注意如下事项：第一，板梁从预制场出厂前要进行凿毛处理，板梁侧面凿毛面积不应小于板梁侧板面积的80%，使铰缝混凝土与板梁更好的粘结;第二，板顶做拉毛处理，增强铺装层与行车道板的粘结，使铺装层与板梁共同受力;第三，吊装板梁时，要仔细检查支座位置有无偏差，避免支座出现脱空现象，使板梁受力不均;第四，铰缝内浇筑混凝土之前，要检查预埋钢筋的位置、数量，如有遗漏，应及时绑扎或焊接补齐;第五，在浇筑铰缝混凝土时，振捣一定要充分，将振捣棒插入铰缝底部，不要漏振，确保混凝土的密实度。混凝土中掺入外加剂，防止混凝土干缩，在板间形成裂缝;第六，在桥面混凝土铺装层中适当掺入钢纤维，混凝土中的钢纤维形成三维网状结构，防止混凝土出现干缩现象和由于疲劳产生的裂缝，保证板与板之间的横向联系。
　　3 结  语
　　综上所述，在我国西北公路桥梁的建设和管理维护过程中，要认真总结，仔细研究，对所辖路线上的桥梁病害进行仔细研究，分析其出现的原因，并找出处理病害的方法，对桥梁的常见病害如何处治，对突发性病害如何处理等等，唯有这样，才能不断提高桥梁管理人员的工作水平，才能管好西北干寒地区的公路桥梁，才能为我国的公路桥梁事业作出更大贡献。
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　　作者简介：
　　张泽寰（1989-），男，助理工程师，毕业于重庆交通大学，工程力学专业，本科，主要从事高等级公路建设管理工作。