山区公路桥梁常见危桥病害及其防治对策研究

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摘要：摘 要：山区公路桥梁的总体特点一定程度上决定了其比较容易出现危桥，通过对近年来山区公路桥梁常见危桥病害的统计分析，归纳出了桥梁上部、下部及拱桥中常见的10类危桥病害，逐一分析各自的病害特征和产生原因，同时对如何预防危桥病害产生、合理处治危桥病

　　摘 要：山区公路桥梁的总体特点一定程度上决定了其比较容易出现危桥，通过对近年来山区公路桥梁常见危桥病害的统计分析，归纳出了桥梁上部、下部及拱桥中常见的10类危桥病害，逐一分析各自的病害特征和产生原因，同时对如何预防危桥病害产生、合理处治危桥病害、着重关注危险桥型和关键部位以避免突发安全事故等方面进行了重点分析阐述，最后对本文未论述的其它危桥病害及其它特殊桥型的病害分析评定方法进行了概述。

　　关键词：山区;桥梁;危桥;病害;防治;桩基;裂缝

　　0 前言

　　云南作为地处云贵高原的一个省份，山高坡陡，其公路系统一个很大的特点就是桥隧比特别大。而作为山区，其桥梁又有其独特特点，首先是这些桥梁多是跨沟跨河或傍山而建，其次是桥梁运营环境相对复杂恶劣，泥石流、季节性暴雨、日温差特别大、干线少导致车流量大且高速分流重车多等。基于上述特点，其桥梁相对容易产生各种病害，在近些年对云南省各等级公路桥梁的检测中，发现了不少存在安全隐患的危桥，这些危桥对于人民的生命财产和行车通畅构成了巨大威胁。因此很有必要对这些山区公路危桥病害进行归纳总结，分析其病害特征和形成原因，从而提出针对性的防治、管养对策，尽可能将危桥病害消除在萌芽阶段，或及时发现危桥并采取相应措施将其安全隐患消除，确保桥梁结构的安全。

　　1 常见危桥病害归纳总结及应对措施分析

　　通过对近些年检测的危桥进行归纳统计，山区桥梁危桥病害主要出现在以下几个方面：在下部结构中主要出现在：①墩台基础冲刷淘空;②桩基钢筋锈蚀腐化;③桩基滑移、④桥台坍塌。在上部结构中主要出现在：①上部梁板超限开裂;②落石撞击或堆积挤压梁板破坏;③空心板底板厚度不足及相关病害;④空心板单板受力断裂。在拱桥中常见危桥病害主要有：①石拱桥主拱圈纵向开裂;②小跨径双曲拱桥拱肋损伤。

　　1.1 墩台基础严重冲刷淘空

　　墩台基础严重冲刷淘空是桥梁下部结构最常见危桥病害，一般有两种表现形式：一是桩基严重外露，如图1所示;二是重力式墩台基础基底被严重淘空。对于涉河桥梁，病害形成原因主要为河水持续冲刷或桥位下游长时间挖沙导致墩台基础周围土体流失;对于跨沟跨谷桥梁，病害形成原因主要为季节性强降水或桥面排水对墩台周围土体的冲切，其发展往往非常迅速。

　　桩基严重外露的危害首先是极大地降低了桩基的竖向承载力，其次在地震及其他横向力作用下可能会导致桥梁整体横向失稳。重力式墩台基础的严重淘空会使墩台坍塌倾覆的风险急剧增大。

　　根据上述特点，其防治主要有以下几点：一是对桥墩周围土体进行片石铺砌或其他抗冲刷防护措施;二是完善桥梁防排水设施;三是雨季加强对桥梁下部结构的巡检，特别是高边坡、地质条件差的区域，发现苗头及时处治。

　　1.2 桩基钢筋锈蚀腐化

　　该病害一般存在于涉水桥梁的桩基上，且一般伴有桩基外露，如图2所示。其产生原因主要有两点：一是由于桩基混凝土施工质量难以保证，混凝土不密实及钢筋保护层厚度不足等病害非常常见，混凝土无法起到对钢筋的保护作用;二是桩基被冲刷外露后，持续受流水的反复冲刷和侵蚀，当混凝土质量不合格时，侵蚀就会更迅速地发展，一旦钢筋发生锈蚀就会产生锈胀作用，锈蚀钢筋体积膨胀增大，进而自内向外破坏混凝土，进一步加剧内部钢筋的锈蚀，形成恶性循环。

　　其危害主要是当桩基承受较大横向弯矩作用时(如地震作用、桩基滑移等)，钢筋锈蚀腐化部位有可能直接发生脆断，造成突然失稳破坏;其次是随着病害的发展，必然导致混凝土进一步腐蚀及桩径缩小，极大削弱桩基承载力。

　　对该病害的防治，第一是要确保桩基施工质量，同时在管养中防止桩基外露病害的出现;第二是对已经出现的病害及时采取加固和防护措施，确保其竖向承载力及与墩柱的整体性和延性。

　　1.3 桩基滑移

　　该病害在山区公路桥梁中常有发生，发生桩基滑移时，一般会在桥梁上下部结构及桥面系上发生次生病害反映出来。下部结构的次生病害一般为墩柱、系梁盖梁开裂破损，挡块开裂破损，墩柱移动倾斜变形等，如图3、图4所示;上部结构的次生病害主要为上部结构整体异常变形移位、梁板开裂及支座剪切變形、移动等;桥面系表现的病害特征为伸缩缝处标线错位、伸缩缝缝宽异常及防撞护栏横向错位，甚至桥面异常沉降变形。

　　造成桩基滑移常见的原因主要有：

　　(1)桥体附近大量弃土或建筑垃圾等杂物堆积侧压：这类原因造成的桩基移位是比较常见的，在施工和养护过程中要格外重视。

　　(2)桩基一侧开挖或桩底隧道下穿施工：桩基一侧开挖会在桩基一侧形成巨大侧压力，容易造成桩基及附近土体的移动;桩底隧道下穿施工则有可能大幅降低桩基的竖向承载力，从而引起桩基沉降移动，如图4所示。

　　(3)滑坡或桩基周围土体局部滑动：在山区陡坡地段，滑坡或局部土体塌方滑动引起的桩基滑移非常常见，图3中所示的病害皆是由于滑坡引起的，日常养护巡视要重点关注。

　　(4)桩基承载力不足;这里主要是指勘察设计阶段地勘不准确，导致桩基承载力不能满足设计要求。

　　(5)地震作用等。

　　1.4 桥台坍塌

　　常见的桥台坍塌病害一般出现在圬工重力式桥台，且前期一般由桥台排水不畅，致使桥台前墙或侧墙出现开裂、外鼓等现象，最后造成坍塌，如图5所示。混凝土重力式桥台出现坍塌病害一般是由于桥台处于陡坡处且基础出现冲刷、淘空，进而造成桥台整体坍塌。泥石流或滑坡冲击也会造成桥台甚至桥梁坍塌损毁。

　　其防治措施重点仍然是在日常的巡检上，当发现桥台前墙或侧墙出现开裂、外鼓或基础淘空病害时及时采取针对性专业处治，防患于未然。

　　1.5 上部梁板超限开裂

　　对于上部梁板裂缝，我们只需要重点关注规范不允许出现的结构受力裂缝，其出现即表明梁板的承载能力不能满足设计要求，需根据病害发展程度及时对开裂梁板进行专业处治，以免病害的进一步发展及桥梁安全事故的发生。

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