鋼筋混凝土橋樑常見的病害原因和預防措施分析
1. 前言
鋼筋混凝土橋樑在修建或運營一段時間後往往會伴有病害的發生，如橋頭跳車、混凝土開裂、鋼筋誘蝕等，對混凝土橋樑產生不同程度的損傷，影響結構的正常使用，降低其使用效能及使用壽命。下面介紹對這些橋樑病害的分析及病害的處理及預防措施。
2. 橋樑常見的缺陷和病害
2.1 上部構造的缺陷和病害
主樑或主拱圈受拉部位開裂、破損、承載力下降；橋面鋪裝有裂縫、沉陷、龜裂；橋頭跳車；防水層排水功能不完善；水滲漏病害引起鋼筋鏽蝕、混凝土剝離；支座位置不正確或損壞引起傾斜、錯臺及位移等。
注意：裂縫是橋樑最常見的缺陷和主要病害，而橋樑的病害往往也是從裂縫形成而開始的。因此，我們應對橋樑裂縫病害引起高度重視。
2.2 下部墩臺及基礎的病害
基礎的缺陷和病害主要表現為：承載力不足而使基礎不均勻沉陷；基礎的滑移和傾斜，以及基底區域性衝空；基礎結構物的異常應力和開裂。
橋墩、橋臺缺陷和病害主要表現為：水平、豎向和網狀裂縫；混凝土脫落、空洞、材料老化；受外力衝擊產生破壞；鋼筋外漏和鏽蝕；結構變形、位移等。
3. 公路橋樑病害及成因分析 1）設計荷載標準偏低，承載能力不足。橋樑的承載能力是根據設計時所採用的荷載等級來確定的，早期建造的橋樑，特別是二十世紀六、七十年代建造的橋樑，設計荷載大多偏低。隨著交通量的增加和荷載等級的提高，原有橋樑已經無法滿足現今交通的需要，有些橋樑已經出現嚴重病害。
2） 通行能力不足。這主要表現在橋面寬度不足；橋樑平面線形、縱斷面線形標準太低；橋上通車淨空或橋下通車淨空不足。
3） 人為及自然因素引起結構的損壞。比如超出設計最高水位的洪水、泥石流、浮冰、冰凍、地震、強風、船舶撞擊等作用，河道不恰當開挖，橋樑基礎下存在岩溶、礦山坑道等，引起橋樑結構的區域性損壞。
4） 自然老化。早期公路橋樑的設計齡期為50年，隨著時間的推移，已建橋樑會不斷損壞和老化，其承載力、剛度、延性和穩定性不斷下降，這是一個不可改變的客觀規律。
5） 超期服役。這部分橋樑並不是太多，但主要是建造時期較早，比如五、六十年代建造的橋樑，設計使用壽命只有30年-50年，這些橋樑目前仍有部分在使用當中。
6） 超負荷使用。隨著中國改革開放的深入，交通運輸業競爭在不斷加劇。按路線等級或者預期設計荷載等級來說，這一部分設計荷載等級並不低，但由於一些特殊的原因，橋樑使用荷載大大超出設計荷載，致使橋樑長期處於超重荷載作用下運營，加速了橋樑的損壞。
7） 設計、施工的先天不足。有些橋樑設計上不是很合理，結構構造處理不合理，橋樑在早期運營時其缺陷並不明顯，運營一定時間後，病害逐漸顯現出來。有些橋樑由於受施工質量、施工技術、施工手段等的限制和影響，存在一定的技術缺陷，隨著運營時間的增加，其病害也逐漸顯露、發展。
8） 養護維修及加固措施不當。有些橋樑的技術缺陷則是由於養護維修不恰當引起的。比如橋面維修增加過大的恆載，致使橋樑本身自重過大，承載力相對提高較小或未提高；橋面排水處理不當，橋面滲水；又如支座維修不當，改變了整個結構的受力狀態等。有些橋樑則是加固不當引起的。比如加固施加的預應力大小或者位置不恰當，引起結構的二次病害；又如結構體系改變不合理，致使結構的關鍵部位應力超限等。
4. 橋樑裂縫加固和修補方法
橋樑裂縫處理與加固應結合進行。加固的目的一方面是為了恢復或提高梁體的承載能力（縱向加固），提高橋樑的橫向剛度（橫向加固），另外是為了減小裂縫的產生和進一步的發展。常用的橋樑縱向加固方法：上部結構加固時可採用橋面補強層加固法、增大截面和配筋法、貼上鋼板法、改變結構受力體系加固法、體外預應力法等，下部結構加固時可採用擴大基礎加固法、增補樁基加固法、混凝土套箍法、墩臺拓寬法和橋臺新建擋土牆加固法；橋樑橫向加固方法有：增設預應力橫隔板、提高橋樑的橫向剛度。
橋樑裂縫常用的處理方法主要有裂紋注漿、表面塗裝、保護層修補、充填法等，並主要採用自行研製的各種修補材料。在借鑑國外先進技術的基礎上，對存在裂紋、出現鹼骨料反應、碳化深度過大及受鹽害腐蝕的大量混凝土橋樑進行維修。從修補效果來看，結構物的劣化速度得到了相對控制，基本起到了提高結構耐久性的目的。
新材料新工藝的採用：在改善混凝土的使用效能和耐久性方面，有各種混凝土裂縫修補技術，以聚丙烯纖維為代表的高效能纖維混凝土的應用，鹼一骨料反應抑制劑以及滲透型鋼筋阻鏽劑的推廣使用等。自從20世紀90年代後期以來，中國引進國外修補裂縫的先進材料和技術，就是碳纖維加固。這種材料與方法的突出優點是：對橋的自重影響不大，達到加固的補強效果，使用壽命長；國內已有多家生產廠家，但其造價較高。
橋樑裂縫病害的處理效果主要取決於修補材料的質量與相應的施工工藝水平，早期橋樑裂縫修補，對不同部位，採用不同的材料和施工方法，橋柱和橋的縱、橫樑的裂縫修補材料，普通採用鋼板加固方法；而橋面則採用瀝青澆灌方法。前者使用的材料與方法的缺點是：增加橋樑的荷載，施工難度大，優點是牢固可靠；後者的材料和方法的缺點是：瀝青容易老化，修補不久又產生裂縫，只堵漏，不補強；優點是施工方便快捷。混凝土裂縫引起水分滲入是導致鋼筋鏽蝕的通道。鋼筋鏽蝕損壞的修復傳統採取打補丁的辦法，即區域性鑿除鬆動的混凝土，露出鏽蝕鋼筋，除鏽後抹上水泥砂漿。實踐中多次發現效果不佳，同時還給補丁四周的鋼筋帶來更嚴重的鏽蝕問題。近年來，國外開發了一種新的修復技術：在結構表面塗上一層遷移型有機阻鏽劑，它可以透過混凝土遷移到鋼筋表面，使鋼筋再鈍化。
任何一座橋樑，從交付運營時起，或多或少就帶有一定程度的病害，如不加以處理，病害將越來越嚴重，最終危及到橋樑的安全。對橋樑病害必須進行維修處理，但更重要的是從設計、施工中去預防病害的發生，降低後期的維修保養費用。
鋼筋混凝土橋樑常見的病害原因和預防措施分析
1. 前言
鋼筋混凝土橋樑在修建或運營一段時間後往往會伴有病害的發生，如橋頭跳車、混凝土開裂、鋼筋誘蝕等，對混凝土橋樑產生不同程度的損傷，影響結構的正常使用，降低其使用效能及使用壽命。下面介紹對這些橋樑病害的分析及病害的處理及預防措施。
2. 橋樑常見的缺陷和病害
2.1 上部構造的缺陷和病害
主樑或主拱圈受拉部位開裂、破損、承載力下降；橋面鋪裝有裂縫、沉陷、龜裂；橋頭跳車；防水層排水功能不完善；水滲漏病害引起鋼筋鏽蝕、混凝土剝離；支座位置不正確或損壞引起傾斜、錯臺及位移等。
注意：裂縫是橋樑最常見的缺陷和主要病害，而橋樑的病害往往也是從裂縫形成而開始的。因此，我們應對橋樑裂縫病害引起高度重視。
2.2 下部墩臺及基礎的病害
基礎的缺陷和病害主要表現為：承載力不足而使基礎不均勻沉陷；基礎的滑移和傾斜，以及基底區域性衝空；基礎結構物的異常應力和開裂。
橋墩、橋臺缺陷和病害主要表現為：水平、豎向和網狀裂縫；混凝土脫落、空洞、材料老化；受外力衝擊產生破壞；鋼筋外漏和鏽蝕；結構變形、位移等。
3. 公路橋樑病害及成因分析 1）設計荷載標準偏低，承載能力不足。橋樑的承載能力是根據設計時所採用的荷載等級來確定的，早期建造的橋樑，特別是二十世紀六、七十年代建造的橋樑，設計荷載大多偏低。隨著交通量的增加和荷載等級的提高，原有橋樑已經無法滿足現今交通的需要，有些橋樑已經出現嚴重病害。
2） 通行能力不足。這主要表現在橋面寬度不足；橋樑平面線形、縱斷面線形標準太低；橋上通車淨空或橋下通車淨空不足。
3） 人為及自然因素引起結構的損壞。比如超出設計最高水位的洪水、泥石流、浮冰、冰凍、地震、強風、船舶撞擊等作用，河道不恰當開挖，橋樑基礎下存在岩溶、礦山坑道等，引起橋樑結構的區域性損壞。
4） 自然老化。早期公路橋樑的設計齡期為50年，隨著時間的推移，已建橋樑會不斷損壞和老化，其承載力、剛度、延性和穩定性不斷下降，這是一個不可改變的客觀規律。
5） 超期服役。這部分橋樑並不是太多，但主要是建造時期較早，比如五、六十年代建造的橋樑，設計使用壽命只有30年-50年，這些橋樑目前仍有部分在使用當中。
6） 超負荷使用。隨著中國改革開放的深入，交通運輸業競爭在不斷加劇。按路線等級或者預期設計荷載等級來說，這一部分設計荷載等級並不低，但由於一些特殊的原因，橋樑使用荷載大大超出設計荷載，致使橋樑長期處於超重荷載作用下運營，加速了橋樑的損壞。
7） 設計、施工的先天不足。有些橋樑設計上不是很合理，結構構造處理不合理，橋樑在早期運營時其缺陷並不明顯，運營一定時間後，病害逐漸顯現出來。有些橋樑由於受施工質量、施工技術、施工手段等的限制和影響，存在一定的技術缺陷，隨著運營時間的增加，其病害也逐漸顯露、發展。
8） 養護維修及加固措施不當。有些橋樑的技術缺陷則是由於養護維修不恰當引起的。比如橋面維修增加過大的恆載，致使橋樑本身自重過大，承載力相對提高較小或未提高；橋面排水處理不當，橋面滲水；又如支座維修不當，改變了整個結構的受力狀態等。有些橋樑則是加固不當引起的。比如加固施加的預應力大小或者位置不恰當，引起結構的二次病害；又如結構體系改變不合理，致使結構的關鍵部位應力超限等。
4. 橋樑裂縫加固和修補方法
橋樑裂縫處理與加固應結合進行。加固的目的一方面是為了恢復或提高梁體的承載能力（縱向加固），提高橋樑的橫向剛度（橫向加固），另外是為了減小裂縫的產生和進一步的發展。常用的橋樑縱向加固方法：上部結構加固時可採用橋面補強層加固法、增大截面和配筋法、貼上鋼板法、改變結構受力體系加固法、體外預應力法等，下部結構加固時可採用擴大基礎加固法、增補樁基加固法、混凝土套箍法、墩臺拓寬法和橋臺新建擋土牆加固法；橋樑橫向加固方法有：增設預應力橫隔板、提高橋樑的橫向剛度。
橋樑裂縫常用的處理方法主要有裂紋注漿、表面塗裝、保護層修補、充填法等，並主要採用自行研製的各種修補材料。在借鑑國外先進技術的基礎上，對存在裂紋、出現鹼骨料反應、碳化深度過大及受鹽害腐蝕的大量混凝土橋樑進行維修。從修補效果來看，結構物的劣化速度得到了相對控制，基本起到了提高結構耐久性的目的。
新材料新工藝的採用：在改善混凝土的使用效能和耐久性方面，有各種混凝土裂縫修補技術，以聚丙烯纖維為代表的高效能纖維混凝土的應用，鹼一骨料反應抑制劑以及滲透型鋼筋阻鏽劑的推廣使用等。自從20世紀90年代後期以來，中國引進國外修補裂縫的先進材料和技術，就是碳纖維加固。這種材料與方法的突出優點是：對橋的自重影響不大，達到加固的補強效果，使用壽命長；國內已有多家生產廠家，但其造價較高。
橋樑裂縫病害的處理效果主要取決於修補材料的質量與相應的施工工藝水平，早期橋樑裂縫修補，對不同部位，採用不同的材料和施工方法，橋柱和橋的縱、橫樑的裂縫修補材料，普通採用鋼板加固方法；而橋面則採用瀝青澆灌方法。前者使用的材料與方法的缺點是：增加橋樑的荷載，施工難度大，優點是牢固可靠；後者的材料和方法的缺點是：瀝青容易老化，修補不久又產生裂縫，只堵漏，不補強；優點是施工方便快捷。混凝土裂縫引起水分滲入是導致鋼筋鏽蝕的通道。鋼筋鏽蝕損壞的修復傳統採取打補丁的辦法，即區域性鑿除鬆動的混凝土，露出鏽蝕鋼筋，除鏽後抹上水泥砂漿。實踐中多次發現效果不佳，同時還給補丁四周的鋼筋帶來更嚴重的鏽蝕問題。近年來，國外開發了一種新的修復技術：在結構表面塗上一層遷移型有機阻鏽劑，它可以透過混凝土遷移到鋼筋表面，使鋼筋再鈍化。
任何一座橋樑，從交付運營時起，或多或少就帶有一定程度的病害，如不加以處理，病害將越來越嚴重，最終危及到橋樑的安全。對橋樑病害必須進行維修處理，但更重要的是從設計、施工中去預防病害的發生，降低後期的維修保養費用。