简支梁桥常见质量病害及防治措施
2015-03-25
钢筋混凝土与预应力混凝土梁式桥，在我国获得很大的发展。对于中小跨径的梁桥，已广泛采用配置低合钢筋的装配式板式或梁式的定型设计，它不但经济适用，构造简单，而且施工工序少，架设方便。简支梁桥属于静定结构，受力明确，构造简单，施工方便，是中小跨度应用最广的桥型。简支梁桥的结构尺寸易于设计成系列化，标准化，有利于组织大规模预制生产，并利用起重设备或架桥机架设。公路桥梁结构物质量的好坏直接影响到公路的安全。随着通车时间越来越长，车流量增大，桥梁会受到不同程度的损坏。还有一些桥梁工程在建设期间，存在设计上的缺陷以及施工程序不规范等，给桥梁留下了病害隐患，随着桥梁运营时间的增长，这些病害逐渐地暴露出来。
一、简支梁桥梁体常见病害及产生原因
（一）表层缺陷：钢筋混凝土简支梁桥表层缺陷主要有蜂窝、漏筋、麻面、空洞、磨损、锈蚀、老化、表层成块脱落等类型，具体各类缺陷产生的原因如下：
1、蜂窝：蜂窝现象产生的主要因为包括： （1）施工不当所致。混凝土在灌筑过程中由于缺乏应有的振捣、以及运输过程中混凝土出现离析、支模时模板缝隙不严，使得水泥砂浆流失等都可以造成蜂窝现象的产生； （2）设计或材料配比不合理。当钢筋太密、混凝土粗骨料粒径太大或塌落度过小时，都可造成其蜂窝的形成。
2 漏筋：漏筋的产生很大程度上是因施工质量差所引起，如灌筑时钢筋保护层垫块发生位移，钢筋紧贴模板，保护层处振捣不实或漏振等。
麻面：麻面的发生主要是因为施工时采用了表面不光滑的模板，以及模板在湿润时不够充分，造成梁体表面混凝土内的水分被模板吸收，从而使得麻面现象出现。
锈蚀、老化、剥落 其成因主要有以下几种：（1）保护层太薄；当保护层太薄时，在自然条件下，表层混凝土极易发生水化反应，出现碳酸钙粉末或碳酸钙晶体，从而失去表层的保护作用，致使保护层剥落，进而出现钢筋锈蚀现象。（2）结构出现裂缝时，雨水浸入裂缝内部，使得钢筋发生化学及物理反应，从而出现锈蚀；（3）钢筋锈蚀膨胀引起剥落；（4）有侵蚀性水的化学侵蚀作用。
表层成块脱落：主要是由于外界作用所致，如车辆撞击、船舶或其他坚硬物体的撞击等。
（二） 结构裂缝：混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多，甚至是多种因素相互影响而形成的。
1、网状裂缝：此种裂缝能发生在各种跨度的梁上，裂缝比较细小，宽度约0.03～0.05mm，用手触及有凸起感觉，其多为混凝土收缩所引起的表面龟裂，也即当混凝土表层水分损失快，内部损失慢，产生表面收缩大，内部收缩小的不均匀收缩，表面收缩变形受到内部混凝土的约束，致使表面混凝土承受拉力，当表面混凝土承受的拉力超过其抗拉强度时，产生龟裂，进一步致使网状裂缝出现。
下缘受拉区的裂缝：此种裂缝多发生于桥梁跨中部，梁跨度越大，裂缝越多，其自下翼缘向上发展，至翼缘与梁肋相接处停止，裂缝间距约0.1～0.2m，宽度约为0.03～0.1mm，其多为混凝土收缩和梁受扰曲所致。
腹板上竖向裂缝：该裂缝为最常见也较为严重的一种裂缝。当跨径大于12m时，其裂缝多处于薄腹部分，在梁的半高线附近裂缝跨度较大，一般在0.15～0.3mm；当梁跨径小于10m时，其裂缝较细小，且多数裂缝系由梁肋向上延伸，越上越细，上端未到腹板顶部，其成因多系设计不当、施工质量差、养护不及时或温度及条件不良的影响所致。
腹板上是斜向裂缝：是钢筋混凝土梁中出现最多的一种裂缝，且多在跨中两侧，离跨中越远倾斜角越大，反之越小，倾斜角在150～450之间，第一道裂缝多出现在距支座0.5～1.0m处，裂缝宽度一般在0.3mm以下，该种裂缝的产生多为设计上的缺陷，即主拉应力较计算大，使得混凝土不能负担而导致裂缝产生，而施工不良又会加快裂缝的产生和发展。
梁侧水平裂缝：该种裂缝多因施工不当引起，如分层灌筑时，间隔的时间太长等。
梁底纵向裂缝：该种裂缝多因混凝土保护层过薄或掺入氯盐等速凝剂所致。
简支梁桥常见病害的防治方法
梁（板）体混凝土的空洞、蜂窝、麻面、表面风化、剥落等应先将松散部分清除，再根据情况用高标号混凝土或水泥砂浆填补。
梁体若出现漏筋或保护层剥落等现象，应先将松动的保护层凿去，并将钢筋锈迹清除，如损坏面积不大可用环氧砂浆修补，如损坏面积过大，可喷射高标号水泥砂浆修补。
钢筋混凝土简支梁产生裂缝时，按下列方法进行处理：①当裂缝宽度大于限值规定时，应采用压力灌浆法灌注环氧树脂胶；②如裂缝发展严重时，应查明原因，按照不同情况采取加固措施，并加强观测。
4、对于桥面铺装出现的常见病害可采用以下方法进行处治：
（1）沥青罩面：对于大面积的沥青面层麻面、骨料松散等病害，可重新摊铺沥青罩面。若有泛油、油包现象，在罩面前，应先将泛油、油包部分铣刨，将多余的沥青油铲除之后，再进行沥青面层的罩面工作。部分小面积的麻面，可用沥青油沙在病害部分的表面进行修补。
(2)沥青灌缝：对于沥青面层出现的裂缝，可用沥青油进行灌缝，这样可防止雨水渗入沥青底层，延长沥青面层使用寿命。
(3)沥青面层铺装的局部修补：对于沥青面层的局部坑洞、脱皮现象，可先将病害部分切割方正，清扫干净后，洒贴乳化沥青底油，用沥青料将坑洞补回。
(4)局部修补：对于桥面混凝土铺装脱皮露筋、块板缺角等病害，可将存在病害部分切割方正，凿除已损坏部分并用清水冲洗干净充分润湿，用相同标号水泥混凝土或快速水泥修补。
(5)全部凿除，重筑铺装层：桥面铺装层如已严重损坏，或混凝土板块已严重碎裂，可采用全部凿除，重筑铺装层的方法修补。新铺的面层可采用普通水泥混凝土，也可采用钢纤维混凝土等其它材料。
(6)采用黑色路面改造桥面铺装：一部分桥面铺装混凝土由于受其桥梁结构自身特点的影响，损坏部分较多，局部修补无法解决，全部凿除又工期较长，影响交通，可采用沥青类材料修补桥面的办法。此种方法施工简单，面层铺装与梁体结合牢靠，施工期对交通影响也较小。由于沥青材料相对于混凝土材料而言，偏柔性，在桥梁振动的情况下，沥青材料不会开裂受到损坏，与梁体结合比较牢靠。
5、桥台跳车病害及防治措施
桥台搭板是连接桥梁主梁与主线道路的一个重要构件，由于桥台填筑材料的压缩，路堤填土的自然沉降、排水不良等原因，桥台搭板在桥梁运营一段时间后，总有不同程度的下沉，从而引起桥梁梁体与道路主线联接不顺，产生跳车现象。
一般情况下桥梁运营4～5年之后，下沉基本稳定，这时可将桥台位置的混凝土铺装层凿除后，重新调整标高、浇筑混凝土层，或者对有跳车现象的桥台进行加铺沥青混凝土，从而使主桥与道路平顺连接。
6、 桥梁伸缩缝病害及防治措施
桥梁伸缩缝是保证梁体能正常变形伸缩而设置的一种装置。桥面伸缩缝设置在梁端构造薄弱部位，直接承受车辆反复荷载作用，又多暴露于大自然中，受到各种因素的影响，因此，伸缩缝易损坏，难修补，经常发生各种不同程度的缺陷。
伸缩缝装置根据桥梁种类的不同也有不同的型式：锌铁皮伸缩缝、钢板伸缩缝、橡胶板伸缩缝，近年来，更多的新型伸缩缝也得到了广泛的应用。
桥面伸缩缝要经常注意养护，使其发挥正常作用。对于锌铁皮U形槽伸缩缝要防止杂物嵌入；梳形钢板伸缩缝当梳齿缝内塞进杂物时要及时清除；钢板伸缩缝缝板在震断时要及时修复；橡胶板伸缩缝碳化或老化时要注意修理更换。
