保护高速公路桥梁的建议 保护高速公路桥梁的建议和意见

高速公路桥梁常见病害分析与防治？

随着交通运输事业的发展，交通运输量大幅度增长，行车密度及车辆载重越来越大，尤其是重型车辆日益增多，再加上设计及施工不当、设计标准过低、运营期间维护不当等因素，很多桥梁出现了不同程度的病害，严重影响了桥梁的使用性能，带来极大的安全隐患。本文就高速公路桥梁常见病害类型及其产生原因做归纳分析，并对桥梁病害的系统防治提出一些建议。

1 桥梁常见病害类型及成因分析

我国修建的高速公路上的桥梁多为中小跨径的混凝土简支梁桥，有些通车年限较长，已经出现较严重的病害，按其成因归类分析如下：

1.1 混凝土开裂

从目前钢筋混凝土桥梁使用的情况看，有很多桥梁体开裂和桥面铺装混凝土损坏等，使桥面产生坑槽，影响车辆的正常行驶，甚至影响到结构的正常使用和耐久性。混凝土桥梁裂缝的成因复杂、繁多，有时多种因素互相影响，但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要因素。混凝土桥梁裂缝的种2耀就其产生的原因，大致可划分以下几种：

（1）荷载引起的裂缝。混凝土桥梁在静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝，主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝；次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。 通常裂缝方向与主拉应力方向大致是正交的。

（2）温度变化引起的裂缝。混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或内部温度发生变化，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中，温度应力可以达到甚至超出活载应力。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化主要因素有：年温差、日照、骤然降温、水化热、蒸汽养护或冬季施工措施不当等。

（3）收缩引起的裂缝。在实际工程中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩（干缩）是发生混凝土体积变形的主要原因，另外还有自生收缩和炭化收缩。研究表明，影响混凝土收缩裂缝的主要因素有：水泥品种、标号及用量、水灰比、外掺剂、养护方法、外界环境、振捣方式及时间。

（4）地基变形引起的裂缝。由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移，使结构中产生附加应力，超出混凝土结构的抗拉能力，导致结构开裂。基础不均匀沉降的主要原因有：地质勘察精度不够、试验资料不准；地基地质差异太大；结构荷载差异太大；结构基础类型差别大；地基冻胀；分期建造的基础；桥梁基础基于滑坡体、溶洞或活动断层等不良地质时，可能造成不均匀沉降。

（5）施工工艺质量引起的裂缝。在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中，若施工工艺不合理、施工质量低劣，容易产生纵向、横向等各种裂缝，特别是细长薄壁结构更容易出现。

1.1.2防治措施

对于以上原因引起的桥梁开裂，其处理方法通常有一下几种：

（1）表面处理法：包括表面涂抹和表面贴补法，表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的裂缝，不伸缩的裂缝以及不在活动的裂缝。表面贴寂（木工膜或其它防水片）法适用于大面积漏水（蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝）的防渗堵漏。

（2）填充法：用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝（0.3mm），作业简单，费用低。宽度小于0.3mm，深度较浅的裂缝、以及小规模 裂缝的简易处理可采用开V型槽，然后作填充处理。

（3）灌浆法：此法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。

（4）结构补强法：因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成裂缝等影响结构强度可采取结构补强法、锚固补强法、预应力法等。

1.2 伸缩缝损坏

1.2.1伸缩缝损坏的病害分析

根据目前的调查和研究认为，造成伸缩缝破坏的原因主要有以下几个方面:

（1） 由于设计不周或选型不合理，以及施工误差等原因引起的伸缩缝损坏；

（2） 由于桥墩台施工及梁（板）预制尺寸误差导致实际板端预留间隙与设计间隙悬殊而引起的伸缩缝损坏；

（3） 板式橡胶伸缩缝由于施工误差或橡胶板破坏引起的伸缩缝处严重跳车；

（4） 板式橡胶伸缩缝或钢板伸缩缝由于伸缩装置混凝土施工先于两端沥青混凝土路面面层而引起伸缩缝尾端跳车。

1.2.2防治措施

对于伸缩缝损坏的桥梁应注意日常保养，及时清除碎石、泥土等杂物，拧紧螺栓，必要时可加油保护。若有损坏或功能失效需要修理或更换时，应先查明破损原因，依据缺陷程度确定是进行部分修补、部分更换还是全部更换。总之，桥面伸缩缝的维修、更换应在保证质量的基础上，尽量缩短工期，减少对交通的影响。

1.3桥面铺装损坏

1.3.1桥面铺装损坏的病害分析

桥梁桥面铺装是厚度为15-20cm的复合结构层，病害是多种因素共同作用的结果，铺装层直接承受高速行车的冲击、剪切与磨耗，并直接受风霜雨雪及气温变化的作用，同时又受主梁的约束，因此其受力状况十分复杂。造成桥面铺装破坏的原因主要有以下几个方面：

（1）高程控制不准或梁体拱度控制不准导致铺装层厚度不足或厚薄不均匀，混凝土铺装层内钢筋网保护层厚薄不均使其在荷载作用下厚度不足部分首先破碎。

（2）铺装层施工前梁体顶面浮层处理不彻底，导致混凝土铺装层与梁体混凝土结合不密贴，在车辆冲击作用下出现滑动破坏。

（3）防水层施工不精细出现漏水或渗水现象，雨水、化冰盐和含有空气中多种有害化学物质的水渗入混凝土铺装层内引起钢筋锈蚀，导致混凝土开裂、破碎。

（4）泄水管、伸缩缝、施工缝等薄弱环节处理不当，造成先局部破损，然后扩展成大面积破碎。

防治措施

1.3.2桥面铺装过早破坏主要是施工阶段的问题，因此要求我们在桥面铺装施工时控制好如下几个环节：梁体施工阶段，采取有效措施将预制（现浇）梁的拱度控制在误差允许的范围内，梁体安装要确保桥面铺装的最小厚度；同时控制钢筋网的保护层，偏大或偏小都将影响铺装层的使用寿命。施工中处理好泄水管、伸缩缝、施工缝等细小环节。另外就是积极引进新材料、新工艺，比如使用钢纤维混凝土代替普通高标号混凝土、用冷轧带肋钢筋代替普通钢筋都是很好的尝试。

1.4 其它病害及防治措施

桥梁结构中其它常见的病害包括：支座破坏、混凝土保护层不足、混凝土失效、疏松、胀鼓、裂纹甚至脱落、混凝土碳化速度快（碳化深度达到钢筋表面）、防震挡块损坏、桥头跳车严重、桥面排水不畅、栏杆及人行道系损坏等。这些病害不仅影响桥梁的美观，也影响桥梁的使用。在桥梁的养护过程中，对于不同的病害我们应当结合各桥的实际情况采取不同的维修加固方法，以达到减少投资，缩短工期，减少对交通影响的目的。

2 结语

桥梁的病害防治是一项系统工程，首先要进行病害调查，弄清混凝土病害的真正状况，在对病害产生的原因进行正确诊断分析的基础上，配合科学合理的设计和维修材料的选择及正确使用，严格按照施工程序控制施工质量，可大大延长维修周期，提高混凝土的耐久性，延长桥梁的使用寿命。

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相关问答

Q1: 高速公路通道桥维修加固对策？

关键词：高速公路加固对策通道桥维修

一、检查结果

1、桥梁基本结构尺寸

全桥分左、右两幅，由中央隔离带隔开，两幅板梁均为整体现浇实心板，尺寸相同，板长6m，板宽12.9m，板厚0.30m。

桥面宽12m，桥下净宽5.5m，净空2.27m。

2、桥台、锥坡及翼墙状况

经检查，该通道桥桥台、锥坡及翼墙整体状况良好，没有发现裂缝等其它病害现象。

3、板梁病害状况

注；板顶面裂缝未计。向5号裂缝为沉降缝周围的横向裂缝。经检查，该桥上部结构病害比较严重，珠京向板底存在纵向贯通裂缝，并有渗水和泥浆，纵向贯通裂缝周边存在网裂；xx向板底裂缝未发现渗水， 整体裂缝宽度小于珠京向。重车经过桥面时两幅板底均存在明显下挠，幅度在1cm左右，珠京向板底下挠尤为严重。

4、板梁铰缝状况

xx向板底中央有1条沉降缝，沉降缝边缘处有较多裂缝，且存在渗水。珠京向板间无沉降。

5、小结

经检查，该桥桥台、锥坡、翼墙均未发现裂缝或破损，xx向桥面沥青铺装中部沉降缝曾有修补，主要病害为板底裂缝和沉降缝的渗水，且重车经过时板梁整体下挠情况较为严重。

二、病害成因分析

根据检查结果判断该桥发生上述病害的主要原因可能是：行驶车辆超载较严重，原桥现浇板横向承载力不足，在重载长期、反复的作用下，板底出现纵向贯通性裂缝并可能反射至板顶面，桥面混凝土铺装都可能存在裂缝或破损；板梁刚度也略显不足，整板受力分布不均，在重车经过时发生下挠；另外板梁裂缝、铰缝渗水后削弱了板间的横向联系，对板梁整体受力也产生一定影响。

三、维修施工方案

依据检查结果，参照相关桥梁小修保养方案，重点对该通道桥桥面铺装和上部结构进行加固维修处理，具体施工方案如下：

1、交通管制

同时对该桥的两幅进行交通管制，其中xx向封闭行车道和超车道，珠京向封闭紧急停车带和行车道，交通管制布置见图一，现场布置必须经交警和路政单位检查合格后方可进场施工。

2、场地清理，搭设施工支架，进行板底清理

在封闭交通前可先清理桥下施工场地，搭设施工支架，清理板底，重点清理裂缝处，以便进行裂缝处理。

对梁底进行清理，除去表面泥浆等附着物，检查板底火烧后的损坏情况，对破损、麻面等部位用树脂砂浆进行修补。

3、桥面铺装与铰缝的开挖和修复

拆除封闭区内的桥面铺装层，打开破损和裂缝的铺装层，观察板梁顶面是否存在裂缝、破损等病害状况，铺装层开挖范围见图二、图三。

对板顶裂缝和破损处理：对于缝宽≥0.20mm的裂缝灌注K-801结构胶，

缝宽0.20mm的裂缝用K-801胶砂浆封闭处理，如存在局部破损，则采用K-801树脂砂浆进行修复。

对沉降缝根据病害严重程度进行开挖、植筋和修复处理。

板顶面缺陷处理完毕后，桥面铺装层的修复根据实际情况确定，修复时保留6cm沥青铺装，其余使用混凝土铺装，当混凝土铺装层厚度大于11cm时，布设双层钢筋网，上层Ф8，下层Ф12Ⅱ级钢筋；当混凝土铺装层厚度不足11cm时，布设单层Ф12II级钢筋网，双层钢筋网与植筋绑扎连接。在铰缝顶面种植Ф12门式钢筋，间距25cm，如门式钢筋种植困难，可在铰缝两侧种植倒“L”形钢筋后进行焊接，植筋深度均为10cm。绞缝凿除位置

底部种植钢筋后焊接，间距50cm。种植桥面钢筋时如遇到开挖的铰缝位置，可做适当调整，不便调整时可采用绑扎的方式，连接桥面铺装钢筋与铰缝处布置的钢筋。

在钢筋网制安前，还需对种植钢筋在施工现场进行抗拔试验，抗拔力大于20KN。

种植钢筋方法如下：先进行植筋位置放样，使用电锤钻孔，注意保证植筋孔尽量准确、竖直；用K-801胶清洗孔内，然后将K-801胶泥注入孔中；把已用丙酮清洗的钢筋缓缓插入盲孔底部。

4、板底裂缝处理

对于缝宽≥0.20mm的裂缝灌注K-801结构胶，缝宽0.20mm的裂缝用K-801胶砂浆封闭处理，板底裂缝分布见图六。

（1）裂缝封闭处理

裂缝调查完毕后即可进行裂缝封闭处理，处理时先沿裂缝将混凝土用尖凿凿成10mm×10mm“V”形槽，用毛刷清除槽内浮尘，在槽内均匀涂刷一遍K-801胶液，再用K-801胶泥将“V”形槽填充至表面平整。

（2）裂缝灌胶处理

裂缝灌胶主要施工工艺如下：

将裂缝两边30mm～40mm范围内的灰尘用钢丝刷清除干净；粘贴灌胶嘴，间距一般在200mm～300mm，每条裂缝上至少应有一个进浆嘴和一个出浆嘴；对裂缝表面用K-801胶泥沿裂缝走向从上至下均匀涂刷，形成宽60mm～80mm的封闭带；封闭带硬化后，进行压气试验，对漏气部位再次封闭；灌注裂缝采用空气泵压注法，压浆罐与灌胶嘴用聚氯乙稀高压透明管相连接，连接要求严密不漏气，压力宜控制在0.2～0.4MPa。

裂缝灌胶时由低端逐渐压向高端，待高端的灌胶嘴排出缝内气体后流出浆液时，可关闭出浆嘴阀门，并保持压力1～2分钟。对于已灌完的裂缝，待胶液固化后将灌胶嘴拆除，并除去灌胶嘴处的K-801胶泥。

5、破损处修复

凿除破损处松散混凝土，露出新鲜的混凝土，清除破损范围内的浮尘，在槽内均匀涂刷一遍K-801胶液，再用K-801胶砂浆将破损部位填充至表面平整，如破损范围较深，可分两次修补。

6、钢结构支撑

对两幅桥板梁底部分别加横、纵向型钢，型钢两端固定在桥台上，下方用型钢制作的牛腿进行支撑，以增强板梁刚度，型钢安装前对表面进行防锈处理，保证型钢的安全，型钢布置详见图七、图八。

四、施工工艺流程

4、施工图纸

见附件，图纸中未包含超车道施工内容，将根据实际情况确定工程量。

五、人员、设备及材料

1、设备及材料投入见下表：

2、人员投入见下表：

六、工期计划武汉西出口处通道桥工期计划七、质量保证措施1、建立健全质量保证体系，在质量管理中，要严格管理、严格要求，严格按照有关规范、标准和要求进行施工。2、现场技术员负责质量监督和管理，并配合监理进行质量监督检查，同时认真施行自检，做好施工现场各项记录。

3、坚持技术交底制度，并以书面形式为主，杜绝盲目、野蛮、无标准施工现象。

4、严格执行隐蔽工程验收制，每道工序必须请监理到现场进行验收，经监理现场确认合格后，方可进行下道工序的施工。

5、诚恳接受管理处、管理站和第一高监办等单位监督，不断改进工作，提高质量水平。

6、进场原材料的型号、规格、品种必须符合要求，出厂合格证等资料齐全。按照规范要求对每批材料进行检验，符合要求的材料才能使用。

八、安全与文明施工

安全与文明施工是质量控制的必需条件，它直接体现出施工单位的整体素质和技术实力，我部加固施工中的具体措施如下：

1、安全第一，对全体施工人员进行安全施工教育，在施工中对施工人员进行安全监督。施工人员现场必须穿反光服，并在安全区内作业。

2、交通标志牌必须按照高速公路施工的相关要求布设，使用前必须经高速巡警和路政检查，使用中随时接受监督。

3、值班人员经常检查现场封闭设施的完好性，发现问题及时纠正。夜间留有不少于2名值班人员，相互照应，看管现场、设备，保证交通设施整齐，发现问题及时处理，不能处理的要及时报告，发生事故要及时报警。

4、施工期间注意保持高速公路路面清洁，采取措施防止污染路面。撤场时，将施工现场清理干净。

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Q2: 高速公路桥梁桥面铺装病害及对策？

桥面铺装是桥梁结构很重要的组成部分，桥面铺装暴露在外，直接影响整个桥梁的外地人观质量，它是车辆直接接触受力的部分，直接影响行车安全和舒适性。另外，桥面铺装的作用还在于保护桥面，防止车辆直接磨损行业道板，保护主梁免受雨水侵蚀，并分布桥面荷载，参与结构受力，为此，桥面铺装要求有一定强度，并能满足抗裂，抗冲击，具有耐磨性等各项要求。

一、混凝土桥面铺装病害及产生原因

1.1设计不佳。为了减轻恒载，设计人试图用增加钢筋用量或采用高强度钢筋来减薄桥面板的厚度(如某些顶板偏薄的箱梁结构)，这种桥面板由于刚度不够，在重荷载的作用下引起较大的变形。随着车辆的不断冲击震动，容易使桥面板及铺装层较快地出现疲劳裂缝且易迅速发展。连续梁桥、拱桥及悬臂梁桥等由于荷载的作用而产生负弯矩，上部受拉，使桥面铺装层受到拉应力的作用而产生裂缝，从而产生桥面铺装病害。

1.2厚度不足。由于梁场预制和支架现浇、挂蓝悬浇桥梁空心板及箱梁上部构造时，梁板的预拱度、支架的沉降及预应力反拱均无法准确地预测，如果再加上施工控制不到位，施工中要达到主梁顶面标高与设计值相符是相当困难的。况且设计预应力梁起拱高度时，也未考虑到对桥面厚度的影响，尤其大跨径梁起拱高度加大后，就会相应减少桥面铺装层的厚度，又由于设计桥面铺装厚度普遍较小，一般为8～12cm，施工自下部构造的标高累计正误差和梁板施工正误差必然会使桥面铺装厚度减小。在梁板施工过程中，若各环节验收把关不严，会造成成型的梁板尺寸过高；支座的标高控制不严，高于设计高程；梁板的倾斜度过大，或者由于调整桥面纵横坡等因素均可能造成梁板顶面高程高出设计值，而使得桥面铺装层厚度局部过薄，削弱了桥面铺装层的刚度和承载力。

1.3强度不够。配合比设计不当或者施工控制不严，钢筋网垫高位置不对，无法发挥钢筋网的抗裂作用，引起强度不够；新浇砼时有桥面积水、遭到雨淋和表层浮浆未进行处理的，使砼性能受到影响或厚度不足而引起强度不够；混凝土桥面铺装较薄，振捣不密实或养生不良引起强度不够；冬季施工，防冻剂使用不当，混凝土受冻，导致强度不够。在车辆荷载的作用下，使得桥面铺装较快地出现泛砂、开裂、松散和破碎等病害。

1.4粘结不牢。在桥面铺装施工前，没有将梁顶面的松散砂石、泥污等清除干净，主梁表面未凿毛或凿毛的密度和深度不够。有的主梁顶面由于在组织施工中作为堆料场利用或临时通车造成污染，在施工中清理工作执行不力，只是采用高压水冲洗，没有用钢丝刷刷洗，无法保证彻底清理，加上凿毛效果差，浇筑时不先洒水润湿梁顶，浇筑后出现空鼓等，这些都大大降低了桥面铺装层与梁面之间的结合力，破坏了水泥混凝土层的整体性，通车后车轮的剧烈冲击和荷载的作用使桥面出现起皮、裂缝、剥落等现象。

二、桥面铺装层损坏的病害分析

由于过分追求平整度，而忽视压实度,使路面强度低下、渗水，引起早期损坏。同时，预拱度的差异和路基上三层沥青面层摊铺厚度的调整不当，都可能使该层路面厚度不足而引起桥面铺装早期损坏。层间结合不良使桥面铺装发挥不了整体作用。由于下面层被污染、使用的粘层材料质量较差、洒布不均匀、洒布后行车作用把粘层带起等原因都会造成粘接不良。桥面的雨水由于有护栏阻挡无法横向排出，只能沿护栏墙纵向排至泄水孔，部分渗入路面中的雨水，在高温和高压作用下，就易于使沥青膜剥离，导致路面产生早期损坏。

三、处置病害应采取的对策

3.1改善桥面系的结构设计。梁体顶层应设计与桥面牢固结合的预留钢筋；预应力梁跨中起拱高度设计时要充分考虑对桥面厚度的影响，施工时一般按墩台、支座设计高度进行控制；适当增加桥面混凝土厚度和钢筋网密度，加大钢筋直径及等级标准；伸缩缝处沥青路面破损可能出现坑槽，因此伸缩缝在设计上除在梁端留有足够的锚固钢筋外，还应设计不低于C40级的钢纤维混凝土。为保证其平整度，应在沥青混凝土铺装完成后再进行伸缩缝施工；泄水孔收水口底部标高的设计低于水泥砼桥面顶至少lcm，收水口周围做成收坡，保证渗入沥青混凝土路面的水能通过泄水孔排走；桥面沥青混凝土宜设计两层，不但提高平整度，而且对其耐久性也有保证作用。

3.2保证桥面砼的厚度。1)桥面铺装施工前，应认真检查梁板顶面的高程，以免出现桥面铺装层厚度不一致，造成过薄或厚薄交界处成为薄弱断面，在混凝土收缩时，难以承受拉应力而开裂；特别应注意齿块混凝土的高度，不能影响桥面砼厚度。梁板顶面的高程必须满足桥面铺装的厚度要求，对超高的部分、负弯矩张拉齿块处多余的混凝土、不密实的混凝土必须提前进行凿除处理。要严格控制梁顶面平整度，抹面时应用脚手板搭于两侧滑道上，木板数量、刚度要足够，工人站在木板上进行抹面，边抹边用3m直尺，纵向、横向校核平整度，保证桥面铺装具有良好的大面平整度，严禁出现坑洼积水现象。防止梁顶面不平整而增加其与混凝土界面的摩擦阻力，致使薄弱桥面开裂。2)严格控制混凝土的施工质量及梁板的几何尺寸，特别是梁高。要保障同跨梁板的上拱度基本相同，从而保证桥面铺装层厚度基本一致。

3.3确保桥面砼的强度。1)严格控制混凝土配合比，使用级配良好、各项质量指标均达标的砂石材料，严把水泥检验关，确保砼的强度合格。桥面混凝土冬、夏季施工应有相应的质量保证措施，桥面如有积水应清除后再浇筑混凝土，混凝土应有良好的和易性，坍落度应控制在3--5cm。使用泵送砼时，应掺加减水剂，坍落度在满足施工机具和规范要求的同时应尽量减小到下限。混凝土应振捣密实，大桥宜使用三辊轴提浆机组、振捣棒、平板振捣器，并尽量配合使用真空吸水，抹面机抹平；中小桥可使用振捣梁振捣，使用滚杠配合整平，振捣时发现低洼处应及时用混凝土找平，严禁事后用水泥砂浆找补。2)正确的钢筋网定位能增强桥面的抗裂性能，提高砼的整体强度。桥面铺装的钢筋网过去常用混凝土垫块定位，因垫块强度低而造成质量隐患。采用短钢筋支撑定位法可克服这一缺点。钢筋长度为铺装层厚的80％左右，双向间距均约50cm。定位筋一端与钢筋网焊接，另一端竖立支撑在梁面之上，对钢筋网实行多点支撑。钢筋绑扎完毕经检验合格后，应尽快进行桥面混凝土的浇筑，浇筑混凝土前，禁止一切车辆和闲杂人员在绑扎好的钢筋上通行，以避免钢筋扭曲变形和移位。

3.4提高桥面混凝土与大梁顶面混凝土的粘接能力。对预制梁体项面进行刷毛处理，露出石子；梁之间如设计了绞缝混凝土，浇注时加强桥面混凝土与梁的结合；桥面钢筋绑扎前必须对梁顶彻底清扫，凿除浮渣，必要时用气泵或高压水冲洗。浇注混凝土摊铺前洒水湿润梁顶，但不得有积水；桥面全宽施工时应一次完成。当桥面太宽分两幅施工时先浇注横坡较低的一幅，避免养生水二次污染。第二幅浇注混凝土前对粉尘杂物还必须进行清除，特别对接缝处更应细致清除。

四、结论：

公路桥梁桥面的施工质量，是保证桥梁安全和平稳的前提条件。桥面铺装层虽然在整个桥梁工程中所占的体积并不大，但它对交通影响是非常大的。桥面铺装质量的好坏是保证高速公路运行质量的关键之一，所以在施工时一定要严格按照设计要求进行，从设计、施工、养护等方面采取综合措施，努力把桥梁桥面工程的施工质量搞好。

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Q3: 高速公路桥梁病害与加固？

某高速公路全长70km保护高速公路桥梁的建议，单孔跨径在8m以上保护高速公路桥梁的建议的桥梁有48座保护高速公路桥梁的建议，其中绝大部分为单孔跨径在8-20m保护高速公路桥梁的建议的中小桥。经过多年的运营，已经出现不同程度的病害并已严重影响到正常使用。基于此，对该路段的所有桥梁进行了详细的技术状况调查，并进行了荷载试验。依据调查的结果，对桥梁病害进行综合分类，找出其规律性，并通过对病害的机理分析，结合其它测试分析手段，为桥梁的技术改造提供可靠依据，这对新建桥梁也有一定的指导意义。

1.整体概况

通过单孔跨径在8m以上的48座桥梁进行调查，其分布基本满足正态分布，即大多数桥梁处于不好不坏的中间状态。调查的该路段桥梁以中小跨径桥梁为主，且斜交桥占有相当大的比例。在结构形式方面，该路段桥梁以简支单跨或多跨为主，结构形式相对简单，这也充分体现了高速公路的桥梁特色。下面将根据桥梁结构形式，截面类型、施工方式的不同，对病害进行分类、分析。

2.上部结构病害特性

2.1 开裂、破损桥面铺装。行车道铺装层破坏是路段内桥梁病害的共同特征之一。病害表现为铺装的纵横向裂缝，铺装层剥落，伸缩缝处铺装破损等形式。引起这—病害的主要原因是冲击荷载。荷载试验表明，绝大多数桥梁的冲击系数1+v均超出规范给定的值。造成冲击系数偏大的原因有车辆超速行驶、台后填土沉降、桥梁承重结构变形、桥面不平整等几方面因素。其次是桥梁承载结构功能减弱，如装配式板桥铰缝破坏保护高速公路桥梁的建议；T梁桥横向联系削弱，使得行车道铺装的横向变形过大等，行车道铺装的纵向裂缝亦由此而产生。第三个原因是行车道铺装结构上存在的问题。早期修建的桥梁，由于当时人们对铺装功能、病害认识有限，往往存在配筋量偏小，钢筋直径过细，铺装与承载构铺装层的病害在高速公路上的危害性非常严重。首先，铺装层破损会使车辆冲击荷载进一步增大；其次，防水功能失效后，雨水渗入主梁中，使主梁受力钢筋锈蚀，这一点对于钢筋混凝土结构而言危害尤其严重。最后铺装层的破坏会改变设计荷载的横向分布状态，使得横向刚度变小、各梁板受力不均并使主梁实际高度变小纵向刚度减弱挠度增大。

2.2 桥头跳车和伸缩缝损毁。桥头跳车和伸缩缝损毁这类病害是相互关联的，台后填土沉降，引起桥头跳车，桥头跳车引起较大的冲击荷载直接作用在伸缩缝附近，造成伸缩缝破损，伸缩缝破坏直接危及墩台及承重结构的安全。雨水从伸缩缝处渗入墩台帽中，使台帽及盖梁钢筋锈蚀，混凝土保护层剥落。特别是对空心板桥，雨水有可能通过板端进入板内，板内长期积水将对板造成致命性的伤害。

2.3 主梁板裂缝装配式板桥。装配式板桥的裂缝主要表现为板底横向裂缝，集中在L/4-3L/4。这一区域的为受力裂缝，主要是由于行车道铺装层破坏，铰缝构造失效后，荷载横向分布不均使单板受力过大并开裂。在其它区域也出现宽度在0.25以上的裂缝，这些裂缝不是由活载引起的，而是在施工过程中，由于混凝土早期强度低及吊装不当引起的。

整体现浇板桥现浇板桥的裂缝非常复杂，既有纵向裂缝，又有横向裂缝，斜交桥中还有斜向裂缝，即裂缝方向与行车方向不一致，为裂缝方向朝钝角方向偏移。但裂缝主要以纵向裂缝（正交桥）或纵向偏钝角的裂缝（斜交桥）为主。单幅桥内，这些较宽的裂缝（0.3mm以上）有1-3道。显然，这些纵向裂缝是由横向力矩造成的，由于桥梁跨径不大（5-13m）而宽度较（12m），故横向力矩较大，但设计中对横向力矩的考虑不够重视，配筋数量不足。斜桥中的横向力矩较正交桥中的更大，板底开裂是由主拉应力引起的。由于裂缝的存在，受力钢筋受锈蚀，影响结构的耐久性。斜板桥不宜采用整体现浇的方式。

2.4 装配式T梁桥。本路段装配式T梁（Rc）的病害比较严重，大多数的主梁可见梁底横向裂缝和腹板斜裂缝。跨中区域的腹板横向裂缝及竖向裂缝是正截面抗弯强度不足造成的，支座附近的斜裂缝是由于腹板抗剪强度不足引起的，但腹板密布的竖向裂缝不是受力裂缝，而是混凝土早期强度低而吊装过早或吊装方式不当引起的。加之后期养护不当，混凝土收缩引起更宽更多的腹板裂缝。严重的宿害还发生在横梁上。由于横梁连接均采用钢板焊接，大部分钢板已锈蚀，有的甚至已脱落。横梁的病害对主梁有严重影响。

3.下部结构的病害特性

下部结构的病害不是很普遍。病害的主要表现形式为桥台前墙、侧墙开裂。造成这—病害的原因主要是基础不均匀沉降同时由于桥台填料沉降，路面开裂，伸缩缝损坏，雨水渗入桥台中，使桥台侧向压力、横行压力大增，更加加剧了这一病害。

4.其它病害

4.1 防震挡块。基本上是80%以上的挡块出现了不同程度的病害，无以例外地在挡块根部开裂，斜向下往台帽及盖梁延伸，且以斜板桥最为严重。对于斜桥档块破坏比较容易解释，即斜板中，由于温度及活载作用，使桥面结构产生平面转动，即桥面系统有朝锐角方向的位移，而档块无足够的强度限制这种位移。正交桥中，则是由于铰缝失效，车道铺装层开裂，锚栓锈蚀而丧失其功能造成的。显然百分百现行的设计中，档块的尺寸偏小，配筋不足。

4.2 钢筋锈蚀。钢筋锈蚀在各结构部分均有出现，且以板底为最严重，钢筋的浇筑质量问题引起的。钢筋锈蚀也可由受力引起。在钢筋混凝士结构中，由于裂缝存在，大气及雨水的作用使钢筋产生锈蚀，钢筋变粗，挤开混凝土保护层，使其开裂甚至剥落。当然，钢筋锈蚀也和混凝土的碱骨料反应有关。

5.加固方法

针对桥梁病害，采用如下的加固方法：

行车道系加固。将原有的行车道铺装全部拆除，再将行车道表面清扫干净，必要时锚人适量短钢筋，配置1-2层钢筋网，浇筑10-20cm的整体化混凝土。考虑卸载作用及新旧混凝土的共同作用搠装拆除在主梁加固前实施，浇筑混凝土在主梁加固完成后进行。行车道加固的主要作用是提高桥梁横向刚庇改善荷载横向分布，同时增大主梁截面。粘贴加固。针对梁底拉应力大，主梁腹板主拉应力大，裂缝宽度超出规范的情况，对主梁进行粘贴加固补强。粘贴材料可采用碳纤维和钢板。依据强度考虑，碳纤维可采用C20、C30两种规格，采取单层加固补强，钢板可采用6mm的A3薄钢板，预制T梁的表面平整，混凝土强度高，可采用粘贴碳纤维而不宜粘贴钢板，主要考虑是T粱截面尺寸小，粘贴钢板对原结构扰动大。板桥中，如果混凝土表面强度低，混凝土不密实时不宜粘贴碳纤维，可采用粘贴钢板的方法。预制板桥中，铰缝破坏、横向剐度小时，可考虑在梁底横向粘贴钢板。现浇板桥中，整体横向刚度较大，补强以纵向为主。

喷射混凝土加固。有些预制板桥，板底混凝土质量特别低，主梁受力钢筋严重锈蚀，混凝土表面有大量的蜂窝麻面，铰缝完全失去其功能。荷载试验表明，此类桥梁基本是单板受力。单板强度、刚度低，则可考虑在板底增设纵向、横向受力钢筋，增大混凝土截面，但在板底浇筑混凝土很困难，可考虑采用喷射混凝土的方法。

主梁提升。在路面改造时，有些桥梁的桥面标高比改造设计标高低很多，有的达到30cm以上。如果不将主梁提高，则恒载太大，此时可考虑提升主梁。由于将主梁同时提升难度大，也不安全，可以将主梁横向联系切开，分段进行提升。

6.结论

6.1 行车道铺装层虽不是桥梁的主要承重结构，但对桥梁的安全起到至关重要的作用，无论是从设计、施工、养护等多个环节均应引起高度重视。

6.2 车辆冲击荷载对桥梁影响巨大，除了要保持路面、桥面平整外，有关部门既要对车辆轴载限制，还应对行车速度进行严格控制。

6.3 对于小跨径桥梁，不宜采用整体现浇结构，对于已建成的桥梁应采取措施将板底应力释放。

6.4 现行设计中防震档块尺寸偏小，配筋不足，应引起设计部门的重视。

6.5 桥梁防水是非常重要的环节，雨水对承载结构的侵蚀加剧裂缝发展及钢筋锈蚀。

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Q4: 高速公路中小桥梁加固及设计？

一、设计原则与目标

1.1、设计原则

本项目在加固设计阶段应重点贯彻“安全、适用、经济、保通”保护高速公路桥梁的建议的总体设计原则。

1、设计科学合理，经济环保，满足技术与使用安全保护高速公路桥梁的建议的要求；

2、尽量不增加结构自重，不对主要承重构件造成损伤；

3、加固后桥梁能满足设计荷载标准的使用要求，并有一定的安全储备；

4、施工简便，快捷，加固施工过程对交通影响减至最小；

5、加固后桥梁耐久性强、养护方便。

1.2、设计目标

1、恢复各桥桥梁结构原有的设计承载力，保证桥梁的强度、刚度和耐久性，切实起到修缮作用，保证安全正常运营。

2、维修加固方案技术合理，造价经济，施工便捷。

二、桥梁病害及加固处置思路

2.1、四座小桥桥台的病害及处置思路

1、K70+342等四座小桥桥台的病害

K70+342等四座小桥的桥台前墙均出现多条竖向裂缝和横向裂缝，宽0.1～0.8mm不等，缝宽多集中在0.25mm以上，部分横（纵）向贯通。

其中：K16+871王禄立交桥的前墙与锥坡挡墙已产生2cm相对位移；

K44+290.5A匝道桥的桥台局部有主筋外露，且可见侧墙有竖向裂缝；

K70+342小桥的前墙和侧墙开裂较严重，且前墙与侧墙裂缝方向一致。

2、K70+342等四座小桥桥台病害的处置思路

根据裂缝走向及形成分析，确定K70+342等四座小桥桥台的病害由台后土压力不均匀引起的，可能存在砌体的抗弯剪强度不足。因此针对这种情况，采用钢花管注浆锚杆的方式加固桥台及侧墙，以减少台身最不利截面的弯矩，同时，在桥台前墙（侧墙）采用格子梁的方式，以现浇钢筋混凝土加固补强，以增强台身的抗弯、抗剪能力，加固简图如下。

2.2、K45+148.5 天桥10号的病害及处置思路

1、天桥10号的主要病害

1） 桥面系：可见12m范围护栏缺失、8m范围防抛网缺失；且多处护栏底座钢筋锈蚀，局部混凝土剥落。

2）主 梁：第一孔梁端底板横向受力钢筋锈蚀严重，范围：3.8×1.4m2；部分钢筋有效截面积已不足50%。

3）下部：耳墙、挡块局部混凝土剥落露筋。

2、天桥10号的维修加固思路

为了弥补由于钢筋锈蚀损伤所引起的承载力降低，对于梁端底部必须采用一定的加固措施来改善，经过计算分析对比，确定采用灌注粘贴钢板加固法，在弥补损失的钢筋面积的同时，增强截面横向抗弯强度，加固简图如下。

3.3、某跨铁路桥的病害及处置思路

1、某跨铁路桥的主要病害

某跨铁路桥的主要病害为支座及垫石病害，多数支座脱空、滑移严重，部分支座缺失。

其中：

1）1号桥的支座及垫石损坏严重，没有发挥其正常功能，导致梁体滑移较大，耳翼墙、挡块均受到梁体的滑移撞击而开裂破损，局部主筋外露锈蚀；

2）2号桥的支座及垫石损坏较多，同样导致梁体滑移，耳翼强局部开裂，状况较1号桥为轻。

3）、实测桥梁护栏有效高度仅51－66㎝，不能满足公路交通安全设施设计细则》（JTG/T D81--2006）要求。

2、某跨铁路桥的维修加固思路

1）、经过检测分析，梁体滑移及耳翼墙开裂变形病害系支座、垫石及挡块未能达到设计要求导致主梁不规则滑移造成，因此本次加固方案重点在于：顶升主梁，使主梁纵移、横移复位，更换支座并重新制作与台帽连接可靠的支座垫石，以使梁体达到合理的受力模式。

2）、原桥所有挡块仅为20厘米间距设置φ8 I级钢筋，不能满足现行公路桥涵抗震设计规范要求，本次加固设计重新设置挡块。

3）、原桥护栏有效高度仅66㎝，且桥梁护栏钢筋和主梁无有效连接。不能满足公路交通安全设施设计细则》（JTG/T D81--2006）要求，严重危害桥梁安全运营，如发生车辆碰撞，可能造成严重交通事故，本次加固设计采取拆除原护栏，加强植筋，重建新护栏。

3.4、某互通A匝道桥和K55+949.98桥的病害及处置思路

1、某互通A匝道桥和K55+949.98桥的主要病害及荷载试验结论

1）AK1+356.7某互通A匝道桥典型病害：

各跨梁底不同程度存在钢筋锈涨，混凝土局部剥落；部分主梁梁底局部波纹管外露；

2）K55+949.98互通立交桥的典型病害

各片主梁端头附近均出现1～3条纵向裂缝； 裂缝长度2～8 m，宽度0.25～0.6㎜

2、某互通A匝道桥和K55+949.98桥的维修思路

1）AK1+356.7某互通A匝道桥荷载试验结论及维修建议：

载试验结果表明，AK1+356.7匝道桥应力及挠度校验系数平均值均小于0.8，说明该桥箱梁强度仍有一定的安全储备，箱梁刚度满足设计荷载要求。

鉴于该桥存在混凝土剥落、钢筋外露锈蚀等局部缺陷，对结构耐久性影响较大，需尽快对缺陷部位尤其是波纹管外露部位采取相应措施修补，并注意加强日常观察养护。

2）K55+949.98互通立交桥的荷载试验结论及维修建议：

载试验结果表明，K55+949.98A匝道跨线桥应力及挠度校验系数平均值均小于0.8，说明该桥空心板强度仍有一定的安全储备。

由于梁底裂缝并未明显折减该桥的承载能力，但梁底裂缝缝宽较大，对结构钢筋耐久性影响较大，需尽快灌浆封闭，以起到修缮截面、保护预应力及受力主筋的作用。

3.5、其保护高速公路桥梁的建议他共性病害及维修加固措施

1、裂缝处理

由于裂缝的产生、发展及长期存在，使得潮湿空气进入结构内部，从而引起结构内部钢筋的锈蚀，最终导致结构的承载能力降低，影响到结构的正常运营甚至安全运营，因此，对结构目前存在的裂缝进行相应的处理及控制非常必要。鉴于裂缝宽度的不同对结构的影响也有所不同，此处共分两种情况对桥梁的裂缝进行灌浆或封闭处理，具体处理方法如下所述：

1）当裂缝宽度＜0.15mm时，其对结构内部钢筋锈蚀的影响较小,故仅对此类裂缝进行表面封闭；

2）当裂缝宽度≥0.15㎜时，其对结构内部钢筋锈蚀影响较大，故对此类裂缝应首先骑缝开设V槽，然后将V槽封闭并进行灌浆处理。

2 混凝土缺陷及外露钢筋处理

对于主梁存在的蜂窝、麻面、混凝土剥落、掉块、缺损、凹陷等缺陷，首先将缺陷部位表层的松散混凝土全部凿除，露出新鲜混凝土，然后利用人工除锈的方法对缺陷部位的外露钢筋除锈，并将混凝土表面清理干净，最后利用聚合物砂浆或聚合物混凝土对缺陷部位进行修补。

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