橋梁病害
2014-06-19
公路橋梁常見病害及預(yù)防
一、 國內(nèi)外橋梁病害狀況
二、 橋梁基礎(chǔ)病害
1、 擴(kuò)大基礎(chǔ)病害基礎(chǔ)沉降、傾斜及混凝土破壞。
2、 打入樁基礎(chǔ)支承力不足下沉、傾斜，配筋不足，樁長不足。
3、 鉆孔灌注樁基礎(chǔ)沉降、傾斜、樁長不夠、配筋不足、樁混凝土不完整、短樁、短筋、偏位、樁頂露筋、橋臺樁偏位。
三、 橋梁墩臺病害
臺后填土凍脹、橋臺前移。墩臺裂紋、墩臺傾斜、表面剝落、混凝土強(qiáng)度低。
四、 橋梁上部病害
不同部位出現(xiàn)裂紋，混凝土標(biāo)號不足，同一標(biāo)號不同部位不一、混凝土漏水滲水、鋼筋銹蝕、預(yù)應(yīng)力過大過小、拱度過大、管道壓漿混凝土溶蝕。
五、 橋面病害
整體化接縫破壞、裂紋、橋面脫落、橋面厚度不足、鋼筋下落。
六、 橋頭跳車
七、橋梁凍害
一、 國內(nèi)外橋梁狀況
世界上第一座鋼筋混凝土橋于1875年在法國建成，20世紀(jì)中期以前，鋼筋混凝土橋局限于中小跨度橋梁，1937年在德國第一座預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁建成以后，混凝土橋才進(jìn)入長跨度橋的行列。
回顧歷史，不難看出，近代橋梁是在與事故及病害的斗爭中不斷發(fā)展起來的。混凝土橋梁130余年的發(fā)展歷程，是從教訓(xùn)中不斷改善與提高，從素混凝土、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土到預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土，每一步都是與橋梁倒塌、混凝土毀壞和開裂作斗爭中發(fā)展的。預(yù)應(yīng)力技術(shù)直到20世紀(jì)的20年代才得到完善，解決了高強(qiáng)度混凝土、高強(qiáng)度鋼材和安全可靠的錨固方法。在公路橋梁中，混凝土橋占絕大多數(shù)，據(jù)10前的統(tǒng)計數(shù)字，歐洲占70%，美國占52%，我國占90%以上。在混凝土橋梁中預(yù)應(yīng)力橋梁所占的比例，雖然日趨增加，但仍為少數(shù)。鋼筋混凝土橋與預(yù)應(yīng)力橋比例，德國為62：38，美國50：50，我國大約70：30。在各類橋梁中預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的缺陷率最低，它是鋼筋混凝土橋缺陷率的一半。預(yù)估使用壽命鋼筋混凝土橋70年左右，預(yù)應(yīng)力橋梁100年上下，由此可見，混凝土橋梁越多，使用壽命就越短，缺陷率就超高，這說明橋梁的使用耐久性存在很大的問題，由于荷載標(biāo)準(zhǔn)的不斷增加，氣候條件的變化，環(huán)境污染，風(fēng)雨酸鹽侵蝕，橋梁數(shù)量急驟增加，橋梁建設(shè)質(zhì)量下降，這些致橋梁遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計預(yù)期使用壽命。對我省危橋險橋檢查所見，有的長則20年-30年，短則8-10年就出現(xiàn)明顯病害，美國有近60萬座混凝土橋梁存在缺陷的占45%，需要修復(fù)和更換，類似情況在世界其它國家也不例外。我國再過10年以后也難免于此?；炷翗蛄旱牟『τ捎谄鋽?shù)量之大，地域之廣，項目之多，對交通運(yùn)輸安全暢通會帶來嚴(yán)重的影響，修復(fù)費(fèi)用之浩繁，現(xiàn)已成為世界各國共同關(guān)注的問題。因此我們必須注重橋梁工程的耐久性，減少橋梁的缺陷及病害，下面講一些病害實例，提出產(chǎn)生原因及防治方法。
二、 橋梁基礎(chǔ)病害
對基礎(chǔ)要求：承載力、穩(wěn)定性、沖刷、凍脹、不滿足要求就會出現(xiàn)病害。對常用的三種橋梁基礎(chǔ)，擴(kuò)大基礎(chǔ)（挖基）、打入樁、鉆孔樁在施工中和使用中出現(xiàn)的病害加以闡述。
1、擴(kuò)大基礎(chǔ)
一般是地基強(qiáng)度較高能夠滿足設(shè)計承載力要求，但也時有承載力不足，所以設(shè)計文件用在說明中都注出，如地質(zhì)條件變化與設(shè)計不符，通知設(shè)計部門，研究后確定是否可繼續(xù)施工。盡管如此，仍有因設(shè)計和施工中的疏忽造成基礎(chǔ)施工后嚴(yán)重沉降、傾斜、變形。致使墩臺變形、倒塌。出現(xiàn)這種病害的主要原因有：
1）地基土質(zhì)較差，在不遇水時，強(qiáng)度較高，在經(jīng)過水浸泡后就會變軟，失去強(qiáng)度。長春至哈爾濱102線肖家溝2號橋，二孔橋跨，是擴(kuò)大基礎(chǔ)，在橋臺施工完成，一字墻也灌注完成，臺背填土?xí)r，發(fā)現(xiàn)橋臺向內(nèi)傾斜，一字墻出現(xiàn)裂縫，后來做了打入樁加固處理；琿春圈河至防川公路，有一座6米小橋，挖基時發(fā)現(xiàn)地質(zhì)為淤泥，做了打小木樁和拋片石處理，但在橋臺臺身灌注后有2號臺身沉降6-8㎝，采用加載預(yù)壓，一個月穩(wěn)定后，再將臺帽加厚。
2）基礎(chǔ)埋設(shè)深度不足，垂直承載力、不平承載力不足，在水流沖刷下基礎(chǔ)或墩臺失去穩(wěn)定而傾斜。這類事件很多。
3）基礎(chǔ)混凝土澆注時，基坑水沒有抽干，混凝土遇水強(qiáng)度及完整性不良。在水流沖刷、冰凍侵蝕作用下，基礎(chǔ)局部遭受破壞，造成墩臺傾斜，倒塌。這類病害很多，預(yù)防的辦法就是在混凝土澆注前，做好基坑排水，不能將混凝土澆注在水里，留下隱患。
4）基礎(chǔ)地基凍脹上升，造成破壞，致使墩臺上升，斷裂、橋面變形。
2、打入樁基礎(chǔ)
1）打入樁基礎(chǔ)下沉的主要原因，有樁長不足、地基承載力不夠、實際地質(zhì)條件與設(shè)計不符、施工時樁很容易打入，沒有采取加樁或接樁的補(bǔ)救措施，最終造成墩臺沉降。預(yù)防的辦法是在打樁時必須滿足承載力的要求，應(yīng)嚴(yán)格按貫入度控制，做好每根樁的檢查記錄。
2）由于打入樁傾斜，造成橋臺傾斜。主要原因是樁打入在軟土地基中，臺后填土高度大，水平土壓力大，樁的柔度過大，隨著加載時間的延長，臺后超孔隙水壓力逐漸消散，土壓力逐漸增大，臺前土體仍處于流塑狀態(tài)，對樁壓力失去平衡，造成樁的上部向橋內(nèi)傾斜。長平高速公路K126+831板涵就發(fā)生了這種情況，主要是沒有涵底鋪砌，就進(jìn)行臺背填土，橫向支撐不利而造成的。預(yù)防的辦法是對地質(zhì)不良的打入樁基礎(chǔ)的橋臺，必須先做支撐梁，橋涵地面鋪砌、安裝梁板。上述工序施工結(jié)束后再做臺后填土。還有樁的入土深度不足造成橋臺傾斜。遇到上層軟下層硬的地基土質(zhì)，樁打不進(jìn)去，便將其截斷，入土深度不 滿足設(shè)計規(guī)定4m的要求。加上澆承臺挖基、鋪砌或流水沖刷，實際樁在原地基中的長度只有2-3米，在路基填土水平力作用下發(fā)生傾斜。預(yù)防的辦法是不容許隨意截短樁的長度，在原樣地基土中不應(yīng)短于4m。否則應(yīng)改為擴(kuò)大基礎(chǔ)，不能用樁基。
3）打入樁有些隱患值得注意。配筋不足，主鋼筋直徑過小，有的將房屋建筑用的方樁，直接用到橋涵中使用，鋼筋斷面不足。由此造成水平承載力不足，加上鋼筋銹蝕后斷面會變小，樁身出現(xiàn)裂紋、斷裂；混凝土標(biāo)號不足，也是經(jīng)常出現(xiàn)問題。
3、鉆孔灌注樁基礎(chǔ)
鉆孔灌注樁基礎(chǔ)設(shè)計是比較安全的，不會出現(xiàn)病害，安全系數(shù)較大，但在施工方面也有病害發(fā)生，同打入樁一樣有沉降、傾斜、甚至破壞。
1）橋臺鉆孔樁傾斜的主要原因是地基上層土軟而厚，樁的實際懸臂長度過大（軟塑土層無抗力），在臺背填土的作用下，其下軟土被逐漸壓密，對橋臺及樁的壓力增大，臺前的軟塑土遭受破壞失穩(wěn)引起樁及橋臺向前傾斜，具體表現(xiàn)在橋梁伸縮變小、伸縮縫破壞、梁頭破壞、橋臺背墻破壞、支座嚴(yán)重變形或破壞，這種病害發(fā)生的比較普遍，但因影響小，不易引起重視。如某高速公路有一座30M跨箱梁，橋臺澆注后檢查誤差不大，在加筋混凝土擋墻做完后，要安裝梁時發(fā)現(xiàn)梁安裝不下去了，跨徑小了6-8㎝，只好做了改善處理。鉆孔樁傾斜的原因，還有水位以下接樁處混凝土不密實、露筋，被水沖刷浸蝕后脫落破壞，鋼筋全部外露，在車輛及溫度水平力作用下墩柱（樁）被推歪。如60代修的套堡橋等一批鉆孔樁橋都有類似的現(xiàn)象。危橋檢查中發(fā)現(xiàn)沖蝕露筋的鉆孔樁很多。
2） 鉆孔灌注樁基礎(chǔ)沉降主要是樁的混凝土澆注質(zhì)量出現(xiàn)問題，尤其是在樁的下部承載力大的樁段發(fā)生斷樁夾泥，不完整樁，下部坍孔，造成樁長不足或是混凝土與泥漿相混，致使強(qiáng)度不足，當(dāng)時沒有發(fā)現(xiàn)，當(dāng)靜載、活載加上以后便發(fā)生沉降；也有因洪水沖刷造成樁長不足或損壞，引起沉降，甚至全橋垮塌。如江蘇鹽城一座橋就是這樣垮塌的。
3）橋臺鉆孔樁因粗差造成偏位是屢見不鮮的事，一差就是幾十厘米。主要是設(shè)計橋臺樁中心線與梁支座中心線不一定在一條直線上，而放樣時按在同一條直線上操作而造成的偏位。誤小差無法處理而留下偏心受力的隱患。無法將梁安裝上去的大誤差，就要改變梁長或加固橋臺。為預(yù)止此類事故須認(rèn)真熟讀設(shè)計圖、上下部圖紙進(jìn)行核對，發(fā)現(xiàn)錯誤加以改正，樁位放樣后仔細(xì)復(fù)測核對。我記憶清楚的橋有：松原長山屯橋橋跨長了48㎝，做了加樁處理。長營高速的一座天橋梁加長38㎝。半拉山松花江大橋44m跨與20m跨過度墩間跨徑大了50㎝。將墩身加寬50㎝。
4）鉆孔樁短樁經(jīng)常發(fā)生，在施工中應(yīng)注意發(fā)現(xiàn)進(jìn)行處理，否則留下后患。短樁可在樁的下部、中間和上部發(fā)生，上部容易發(fā)現(xiàn)，中、下部只有在澆注混凝土過程中跟蹤檢查、記錄，可隨時發(fā)現(xiàn)。成樁后用鉆探取芯或無破損檢測才能發(fā)現(xiàn)。從鉆孔樁的灌注工藝水平上也可掌握質(zhì)量情況，不按規(guī)范施工就容易出現(xiàn)事故。如60-70年代施工的鉆孔樁心中就沒有底。前扶松花江大橋哲盟工程隊施工的108根樁全部報廢，主要是混凝土澆注不連續(xù)，是一次重大的教訓(xùn)；還有些橋梁回憶起來也是心驚膽戰(zhàn)，真不知道哪日能否跨塌；現(xiàn)在這種情況仍然存在，應(yīng)引起重視。
5）上段短樁一是因為泥漿稠度過大，澆到最后無法進(jìn)行而中止，或勉強(qiáng)澆注造成混凝土夾泥強(qiáng)度不足；二是發(fā)生灌注事故。對短樁必須認(rèn)真檢查鑒定是否可用，不能滿足要求堅決廢棄重澆。處理短樁是一件很難的事，尤其是在水中或在淤泥土中，現(xiàn)介紹三種方法。
（1）、鉆除樁不良混凝土，沖洗樁頭，重新灌注混凝土。因樁周邊有鋼筋，只能縮小一級樁徑，如原為200㎝樁徑，用150㎝鉆頭沖擊，可沖有160㎝孔。這種方法適于短樁部位很深，垂直水平承載力均能滿足設(shè)計要求的條件進(jìn)行處理。在保證人身安全的情況下，潛水員下去清邊和檢查鉆孔情況，然后再澆注混凝土。長余高速公路陶賴昭特大橋主墩的一根鉆孔樁（樁徑2m、樁長50.9m）在澆到32m時，導(dǎo)管破裂，不能連續(xù)澆注造成短樁，采用上述方法進(jìn)行了處理。經(jīng)計算分析可以達(dá)到前述要求。但因是100M跨徑的特大橋，決定一直鉆到原設(shè)計標(biāo)高（鉆除鋼筋籠內(nèi)的混凝土，只余20-30㎝厚的鋼筋混凝土筒壁，用2臺300T千斤頂，利用扁擔(dān)梁及骨架鋼筋，逐步將筒殼吊出孔外，重新復(fù)孔、下鋼筋澆注混凝土。
?。?）、短樁外下鋼護(hù)筒，在護(hù)筒與樁混凝土之間壓漿封水，將護(hù)筒內(nèi)的水抽干后，處理接樁。在蘇丹辛加大橋用這種方法處理兩根樁。那里當(dāng)時水深8-10M，一根樁因澆注事故，短在地面下7M處；另根樁因澆后漲洪水，斷在護(hù)筒底部短了2.5M。對這兩根樁用錐型鋼護(hù)筒，上口1.5M直徑，下口2.6M直徑，比樁徑大1.2M，使護(hù)筒邊與樁邊只少有50㎝間距。護(hù)筒用10mm鋼板，適當(dāng)加豎肋和橫肋。護(hù)筒用振動打樁機(jī)沉到短（斷）樁頂1M以下，其中一根樁的護(hù)筒過長，分為兩節(jié)長下沉。然后潛水員下去，用空氣抽砂設(shè)備將護(hù)筒與樁間的泥土挖空，預(yù)埋壓漿管，填充3㎝粒徑以下級配碎石。樁頂蓋鋪碎石厚度50㎝以上。再向碎石內(nèi)在水中壓注水泥漿，過2-3天后潛水員下去檢查強(qiáng)度狀況，有一定強(qiáng)度后，開始抽水處理。二根樁的處理效果非常好，接樁過程中都始終是無水施工。
?。?）旋噴防滲帷幕處理短樁
旋噴樁是工業(yè)民用建筑和道路建筑工程中較弱地基加固處理廣泛應(yīng)用的一種方法，叫“旋噴法”，也叫“高壓噴射注漿法”。它的原理是采用高壓水射流切割土層，用水泥漿將土混合，形成水泥土樁柱（噴管旋轉(zhuǎn)形成）。這種樁柱具有一定強(qiáng)度，可提高地基承載力，堵水防滲，做建筑物支撐，防止砂土液化和降低土的含水量等多種功能。旋噴防滲帷幕就是將若干根旋噴樁緊密靠攏，相互疊接形成整體帷幕（圍堰、圍囹），防止圍幕外的水滲透到內(nèi)部工作面。
旋噴防滲帷幕設(shè)計要點(diǎn)：根據(jù)適用目的、機(jī)械設(shè)備性能、土質(zhì)類別、土的密實程度、滲透情況等，確定旋噴樁直徑（帷幕厚度），一般為0.3-0.8m，最大可達(dá)1m以上。
確定旋噴樁圍距、徑距及布置形式。為達(dá)到防水目的和抗土壓力的要求，旋噴帷幕樁通常佈2排或3排，圍距（樁心之間距）要小于直徑，重疊不宜能過多，經(jīng)驗作法是圍距L＝0.866d，徑距M＝0.755d。形式布置一般為三角形，如圖所示。為提高防滲能力，宜增加交圈厚度減小樁距。用下式計算交圈厚度，交圈厚度還要滿足強(qiáng)度要求，t＝PD/2σe=√d2-（L/2）2 ，旋噴樁長度根據(jù)樁周邊條件分析確定。
注漿材料及配方：使用普通水泥，水灰比為0.75：1-1：1，28d強(qiáng)度可達(dá)8-15MPa，滲透系數(shù)可達(dá)10－6-10－7㎝/s。摻加速凝或早強(qiáng)劑
的水泥漿，外摻劑有CaCL2、Na2O.nSiO2 三乙醇氨等，為水泥量的2-4%。摻用速凝早強(qiáng)劑可減少凝結(jié)時間，減少沖蝕，提高抗壓強(qiáng)度。
為提高抗?jié)B性能（尤其中短樁處理帷幕）在水泥漿中摻入水泥量2-4%的水玻璃（Na2O.n SiO2），滲透模數(shù)K＜10-7㎝/s，抗?jié)B性大大提高。要求水玻璃系數(shù)M＝2.4－3.4（SiO2/Na2O克分子數(shù)）較好。濃度要求30-50波美度為宜。
旋噴樁的旋噴參數(shù)選擇，要根據(jù)地基土層性質(zhì)、密實。地下水狀態(tài)，在不同層位選擇不同參數(shù)，以實現(xiàn)連續(xù)、均勻、穩(wěn)定、密實的旋噴。旋噴參數(shù)有：漿液壓力10-20MPa ，流量80-120L/min，旋嘴間隙1－2mm，噴嘴直徑Φ2㎜－Φ3㎜，提高速度10－25㎝/min，旋轉(zhuǎn)速度10-20N/min。如噴射深層硬土，可增加壓力和流量，或降低旋轉(zhuǎn)和提升速度。
旋噴防滲帷幕施工設(shè)備主要有：震動鉆機(jī)（專用設(shè)備）、高壓水泵、高壓泥漿泵、空氣壓縮機(jī)、注漿管、噴射嘴，制漿機(jī)等。震動鉆機(jī)配有變速和提升裝置，用于開孔旋轉(zhuǎn)，提升噴射注漿管與高壓泥漿泵配合使用懸噴注漿利用帶有金屬噴嘴的鉆管對準(zhǔn)設(shè)計孔位，以較大的振動力和震動體系的自重，快速打入地層，然后噴射注漿管以即定的速度旋轉(zhuǎn)和提升，自下而上進(jìn)行注漿作業(yè)。
施工方法程序是：按設(shè)計位置將鉆機(jī)就位，鉆孔下管（同時或單獨(dú)進(jìn)行），噴嘴作業(yè)，按照選定的參數(shù)，由下向上邊提管、邊旋轉(zhuǎn)、邊壓漿，直到孔頂，沖洗注漿機(jī)具，移到下一樁繼續(xù)施工。（詳見《化學(xué)注漿法實際應(yīng)用》杜嘉鴻著）。
6）、鉆孔樁短筋，主要是因為樁的下部不配筋，灌注時將鋼筋龍吊在上段，吊點(diǎn)脫落鋼筋落到底段，上面再放鋼筋，無法進(jìn)行聯(lián)接；在灌注過程中鋼筋籠上浮，下部鋼筋長度減少。解決鋼筋上浮問題首先是掌握澆注工藝，在混凝土澆到鋼筋下端一定距離后，將下倉混凝土一次澆過鋼筋下端，避免對其頂浮；二是混凝土澆注要連續(xù)進(jìn)行，避免先澆的混凝土失去流動性；其三混凝土配合比流動性好而不離析。
7）鉆孔樁主鋼筋根數(shù)，不夠橋墩樁錯用于橋臺樁；還有做鋼筋籠時少放根數(shù)。在下鋼筋籠時，認(rèn)真檢查就可避免此類事故。
三、 橋梁墩臺病害
1、橋梁墩臺傾斜、倒塌主要是由基礎(chǔ)引起的，這里不再重復(fù)。本身倒塌較多的有輕型橋臺在施工中，沒有做下部支撐梁和上部主梁安裝，就快速填土，用振動壓路機(jī)振壓或大型推土機(jī)推土，在土壓力和機(jī)械力作用下，致使橋臺倒塌。預(yù)防方法是按設(shè)計規(guī)范要求程序施工，支撐結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度、上部梁安裝或加支頂后填土。
2、橋梁墩臺混凝土多有裂紋發(fā)生，因墩臺一般不按結(jié)構(gòu)計算配筋，對素混凝土只設(shè)構(gòu)造筋，或防裂鋼筋。裂縫出現(xiàn)在U形側(cè)墻斜方向，前墻豎直方向、水平方向、拐角處、墩帽處等都有。裂縫原因主要是混凝土早期溫縮、干縮裂縫，混凝土沉降裂縫、模板變形裂縫；荷載裂縫及地基沉降裂縫?；炷翝沧⒑螅谛纬蓮?qiáng)度過程中，溫度變化大，內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力，在強(qiáng)度很低時就被拉裂；混凝土澆注后，水分很快失掉，如拆模過早，模板吸水或漏漿嚴(yán)重，混凝土泌水，水泥水化熱高，凝結(jié)速度快，外界氣候干燥等都容易造成混凝土開裂；混凝土澆注后在硬化過程中仍要沉降，如遇到鋼筋、預(yù)埋件阻礙就會發(fā)生裂縫。分層澆注的混凝土，因銜接不緊揍，中斷時間長，也容易在分界面處出現(xiàn)裂縫。混凝土配合比不好更是產(chǎn)生裂縫的主要因素。在混凝土澆注后，由于模板支立不牢，受外力振動，而發(fā)生裂縫。荷載裂縫是在混凝土澆注后，強(qiáng)度很低而結(jié)構(gòu)受振動、沖擊、擠壓等外力作用，便產(chǎn)生裂縫；地基沉降致使墩臺裂縫。
預(yù)防要從以下幾方面改進(jìn)。
1） 從設(shè)計上根據(jù)不同結(jié)構(gòu)，加密防裂鋼筋的間距，使之成為抗裂鋼筋網(wǎng)，要比加厚混凝土為佳。
2） 在澆混凝土注后，要加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，包括防止外力作用，加強(qiáng)澆水保持濕潤，覆蓋產(chǎn)生。
3） 改善混凝土配合比設(shè)計，降低單位用水量，減少坍落度，選擇粘性好的水泥和外加劑。
4） 降低混凝土澆注速度，減少每次澆注高度，在混凝土初凝左右（4h）, 貫入值 35kg/cm2，進(jìn)行二次振搗。
5） 臺后填土和主梁安裝時，要充分考慮墩臺混凝土強(qiáng)度，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采取防止裂縫的方法施工。
3、橋梁墩臺的混凝土強(qiáng)度偏低，表面剝落露石。由于過去對耐久性要求“差”，下部混凝土強(qiáng)度設(shè)計低，施工中有時又達(dá)不到要求，如某大橋橋臺設(shè)計20號混凝土，實際達(dá)到12—15號，這樣由于雨雪、氣溫等自然浸蝕，幾年便出現(xiàn)表面剝落，強(qiáng)度更低，不得不加固處理。預(yù)防的辦法是提高墩臺混凝土設(shè)計強(qiáng)度，最低不小于25號，最好用30號，提高防滲、防凍、防蝕性能。施工中要重視混凝土的強(qiáng)度及各項性能，使各部位混凝土都達(dá)到設(shè)計要求。
四、橋梁上部病害
橋梁是上部結(jié)構(gòu)的主體，主要承載結(jié)構(gòu)。如病害嚴(yán)重，要加固處理，因此必須引起重視。其主要病害有：不同部位出現(xiàn)裂縫；混凝土強(qiáng)度不均勻；混凝土滲水；露鋼筋及銹蝕；梁的拱度過大、過?。A(yù)應(yīng)力過大、過小）；預(yù)應(yīng)力孔道壓漿不飽滿，鋼絲銹蝕；梁體凍裂等。
1、梁體裂縫
混凝土梁的裂縫是一個很復(fù)雜的問題，常見又難以控制，也是對梁使用耐久性影響最大的問題，裂縫可引發(fā)很多病害。裂縫大體分為兩類，一類是結(jié)構(gòu)荷載裂縫，如在自重作用下，外載作用下，地基沉降、突發(fā)外力等作用下引起結(jié)構(gòu)破壞裂縫。另一類是在混凝土強(qiáng)度形成過程中，由自身內(nèi)應(yīng)力引起的裂縫，稱作非結(jié)構(gòu)性裂縫。設(shè)計中對梁的裂縫提出了限值規(guī)定，普通鋼筋混凝土梁和預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋混凝土梁在I類和II類環(huán)境下，計算最大裂縫寬度不應(yīng)超過0.2mm，在Ⅲ、Ⅳ類環(huán)境下，不應(yīng)超過0.15mm。部分預(yù)應(yīng)力鋼絲束（鋼絞線）混凝土B類梁在I類和II類環(huán)境下，計算容許裂縫寬度不超過0.1m。在Ⅲ、Ⅳ類環(huán)境下不容許出現(xiàn)裂縫。對非荷載裂縫沒有規(guī)定。但要盡量減少裂縫的出現(xiàn)。常見主梁裂紋情況如下：
1）普通鋼筋混凝土T梁、工字梁、板梁
（1）復(fù)板部位出現(xiàn)豎向裂縫向梁端逐漸減少。從底板開始向處上翼發(fā)展，這是受彎構(gòu)件出現(xiàn)的荷載裂縫。是不可避免的，只能控制容在許范圍內(nèi)。
?。?）鋼筋混凝土T梁上翼板（頂板）與復(fù)板交接處裂縫，這是由施工不連續(xù)、配比不一致，振搗不好、模板干縮引起的。只要施工中混凝配合比一致、連續(xù)澆注、加強(qiáng)振搗就可解決。
?。?）梁的頂板表面裂紋，這多是非結(jié)構(gòu)性裂紋，在混凝土澆注數(shù)小時至數(shù)天內(nèi)出現(xiàn)，有塑性沉降和塑性收縮裂紋，早期干縮裂縫，長期干縮裂縫。減少塑性沉降裂紋的辦法是控制配合比的坍落度，減少混凝土泌水率，使用二次振搗等工藝措施。塑性收縮裂縫，主要是因混凝土澆注后快速干燥，當(dāng)蒸發(fā)速率超過泌水率時，混凝土表面干燥，便發(fā)生收縮裂縫。還有環(huán)境溫度突然變低水泥漿化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的收縮拉應(yīng)變大于抗應(yīng)變能力。防止收縮裂縫的主要措施是加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)，降低水分蒸發(fā)率，環(huán)境溫度突變時采取一定防護(hù)措施，防止摻加不利外加劑；混凝土早期干縮（熱）裂紋，主要是水泥發(fā)熱量高，混凝土體積大或散熱條件不佳，混凝土急聚收縮造成的。主要從設(shè)計、材料選擇（水泥）、拆模時間、養(yǎng)護(hù)等方面加以解決。除采取上述措施外，要有足夠的抗裂分布鋼筋。還有梁的頂板龜裂，造成龜裂的因素有：相對濕度越低越不利；模板材料越光滑越不利；混凝土越稀越不利；因此混凝土水泥用量不宜過多，振搗時間不宜過長，抹面前排除泌水，及早養(yǎng)護(hù)（最好在干季施工加覆蓋）。
2）預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁裂縫狀況，對全預(yù)應(yīng)力梁不準(zhǔn)許出現(xiàn)裂紋。部分預(yù)應(yīng)力A類梁也不容許出現(xiàn)裂紋。部分預(yù)應(yīng)力B類梁容許出現(xiàn)裂紋，但限定在容許范圍內(nèi)，這類裂紋出現(xiàn)在梁的復(fù)板跨中（或支點(diǎn)），為豎向裂紋，由跨中向梁端逐漸減弱。除此之外，預(yù)應(yīng)力梁一般不應(yīng)出現(xiàn)裂紋，但目前仍有此種梁出現(xiàn)裂紋。
（1）如30M以上跨徑的預(yù)應(yīng)力簡支箱梁復(fù)板下部出現(xiàn)水平向裂縫，裂縫從跨中向梁端逐漸減輕。這種裂縫應(yīng)屬非結(jié)構(gòu)性沉降裂紋或收縮裂紋（干縮裂紋），在混凝土澆注后至養(yǎng)生期出現(xiàn)。預(yù)防辦法主要是加密豎向箍筋，增加抗裂性能，混凝土不能過稀離析，在鋼筋密集管道位置澆注層不能過厚，不超過30-40㎝，分層處要加強(qiáng)振搗。
?。?）預(yù)應(yīng)力箱梁底板縱向裂紋，出現(xiàn)在箱梁底板中間，跨中部位較多，梁端部較少，這也是非荷載性干燥收縮裂紋，由于底板中間較薄，鋼筋較邊部少，混凝土砂漿含量大，澆注振搗不密實，形成了薄弱斷面，因此最易出現(xiàn)裂紋。預(yù)防辦法主要是增加底板橫向箍筋，提高抗裂性能，底板斷面適當(dāng)加厚，不能小于12㎝，混凝土澆注要使其達(dá)到均勻、密實、高強(qiáng)，這就要先澆注底板混凝土，再往上澆復(fù)板混凝土，不可以先澆注復(fù)板流下的砂漿填完底板。底板必須用振搗器搗實。
?。?）預(yù)應(yīng)力T梁、工字梁、復(fù)板豎向裂縫，一種是非荷載性干縮裂縫，這種裂縫位置沒有規(guī)律，縫很細(xì)小，主要是水泥用量高，水泥出場就用，發(fā)熱量大。前扶松花江大橋開始預(yù)制時有七片梁出現(xiàn)這種裂縫，后來避免了。
底胎沉降造成荷載性豎向裂縫，這種裂縫多發(fā)生在跨中。主要是梁預(yù)制后，沒有達(dá)到強(qiáng)度，沒有張拉，處于素混凝土狀態(tài)時，底胎沉降形成向下彎曲而發(fā)生的。還有梁預(yù)制后，沒有張拉，由于地基凍脹，出現(xiàn)向上彎矩而產(chǎn)生裂縫。預(yù)防的方法是避免底胎沉降和凍脹；底胎地基處理好，在施工中不能因養(yǎng)生澆水，遇雨造成軟化；在地基凍冰前，必須對預(yù)應(yīng)力梁進(jìn)行張拉。
3）先張法預(yù)應(yīng)力空心板梁底板縱向裂縫，這種裂縫有預(yù)制中出現(xiàn)的，有使用階段出現(xiàn)的。原因有幾種可能：距梁端3-4㎝范圍內(nèi)裂紋，分析是由鋼絞線外包的消力套管混凝土保護(hù)層過小所造成的；底板混凝土由于受芯模的影響澆注質(zhì)量不好，骨料不足，強(qiáng)度不高，板梁中進(jìn)水，對底板產(chǎn)生溶蝕，鋼筋銹蝕，沿鋼筋出現(xiàn)裂縫；鉸接縫不實，造成單梁受力；支座安裝不平，使梁受扭；還有冰凍損壞。這些裂縫對板梁危害極大，使其耐久性大大降低。預(yù)防辦法是消力套管必須起到消力作用，又不影響混凝土質(zhì)量，直徑要小，壁厚要薄，與混凝土有良好結(jié)合；混凝土配合比質(zhì)量要高，易澆注，不離析；底板、頂板混凝土澆注振搗要密實，防止漏水；鉸接縫處梁邊要充分鑿毛，鋼筋連接好，混凝土強(qiáng)度不低于梁體，澆注季節(jié)不能在低溫時進(jìn)行；板梁支座安裝要做位置準(zhǔn)確，上下都要墊平墊牢，使其全面受力。
2、梁的混凝土強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計要求和各部位強(qiáng)度不一致。前面已提及箱梁、板梁比較突出。評定混凝土強(qiáng)度是在試模內(nèi)成型，而梁體成型條件要比試件困難，主要決定澆注、振搗工藝質(zhì)量，所以它的強(qiáng)度容易出現(xiàn)強(qiáng)度不夠或不均勻，也就是試件只代表材料，不能全部代表實物。長平與長吉交叉的互通橋就發(fā)生了這種現(xiàn)象，用回彈儀檢查，底板強(qiáng)度最低，復(fù)板強(qiáng)度不一致，但高于底板。用鉆芯取樣檢驗強(qiáng)度也不高。但不是很低，因為取芯強(qiáng)度要換算成標(biāo)號與標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度、設(shè)計計算強(qiáng)度?；炷翉?qiáng)度不均勻該做為病害來處理，但是很難，因此能用還得繼續(xù)使用。還有一座大橋也發(fā)現(xiàn)類似病害，其它沒有發(fā)現(xiàn)的估計也可能還有，今后要注意檢查。對這類病害要引起重視。
出現(xiàn)各部位混凝土強(qiáng)度不一致，有下列幾方面：
1）混凝土配合比離析不均勻，底板骨料少，砂漿多，往上澆復(fù)板、頂板要好些。
2）澆注時底板混凝土坍落度大，強(qiáng)度降低。
3）混凝土澆注振搗不密實，研究證明振搗越密實強(qiáng)度越高。
4）養(yǎng)生條件不好，這座橋主梁是冬天施工，在養(yǎng)生棚用蒸氣養(yǎng)護(hù)，梁底氣溫過低。預(yù)防辦法對這類結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)號要有充分的安全系數(shù)。選擇可靠的施工方法，梁底混凝土要直接澆注，澆注時必須用振搗器振搗。混合料不能變異、離析。加強(qiáng)混凝土澆注過程中的全過程管理。
3、梁頂板混凝土漏水，T梁、箱梁頂面都有漏水現(xiàn)象，對梁的混凝土及鋼筋都造成損害。使混凝土溶蝕、鋼筋和鋼絲銹蝕。造成滲漏的原因有：
1）設(shè)計沒有防水。
2）頂部混凝土不密實。
3）開設(shè)的拆除模天窗封閉不嚴(yán)密。
4）橋面排水不良。
5）橋面出現(xiàn)裂縫。預(yù)防辦法：
?。?）橋面用防滲性能高的材料做防水。
?。?）做好橋上縱橫向排水坡度。
?。?）梁頂板混凝土要用平板振搗器搗實，頂板厚度達(dá)到設(shè)計要求，要抹平拉毛。
（4）箱梁天窗按設(shè)計要求封嚴(yán)，減少天窗的開設(shè)數(shù)量。
4、梁體露筋及鋼筋銹蝕。這有兩方面原因，一是因梁滲水或裂縫進(jìn)水，造成鋼筋銹蝕而露筋。二是先露筋，引發(fā)鋼筋銹蝕膨脹混凝土開裂進(jìn)水。預(yù)防辦法就是鋼筋保護(hù)層一定足夠，不能當(dāng)時露筋或很短時間便露筋；三是混凝土要做到密實。
5、預(yù)應(yīng)力管道壓漿不密實，為鋼筋鋼絞線銹蝕留下隱患。預(yù)防辦法，解決壓漿工藝，提高壓漿質(zhì)量。
6、預(yù)應(yīng)力梁的預(yù)應(yīng)力度不準(zhǔn)確，過大過小都會造成隱患，過大鋼筋安全系數(shù)降低，梁的拱度增大；過低預(yù)應(yīng)力不足，混凝土?xí)a(chǎn)生裂紋或毀壞。產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力度不準(zhǔn)確的原因：一是設(shè)計計算時對各種應(yīng)力損失計算偏高偏低。二是施工控制不嚴(yán)格，對千斤頂、油表檢測標(biāo)定不準(zhǔn)確，甚至不檢校，如：有的千斤頂?shù)穆┯瓦€在用。還有施工中對張拉伸長值和拉力計算不準(zhǔn)。如錨圈摩阻損失取值不當(dāng)?shù)?。預(yù)防辦法是需要通過試驗、計算得出準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，按此控制施工，嚴(yán)格檢驗，避免出現(xiàn)錯差。
五、橋面病害
目前高速公路橋面鋪裝大多不夠耐久，有的通車一、二年就破損不堪，對通行安全舒適十分不利，并會造成社會影響，因此，對高速公路橋面鋪裝要特別重視，改進(jìn)設(shè)計，加強(qiáng)施工管理。這里把建筑中的體會加以總結(jié)，以便參考應(yīng)用。
1、瀝青混凝土橋面鋪裝層破壞表現(xiàn)
1）瀝青混凝土橋面鋪筑不久，便出現(xiàn)大面積剝落，露出水泥混凝土鋪裝層或梁面。
2）瀝青混凝土橋面鋪裝出現(xiàn)早期大面積龜裂裂縫，很快致使橋面破壞。
3）瀝青混凝土橋面鋪裝層建后遇雨季便出現(xiàn)大面積坑槽，發(fā)展很快，幾天之后便露出水泥混凝土鋪裝層。
2、瀝青混凝土橋面鋪裝層破壞原因分析
1）瀝青混凝土橋面鋪裝層過薄，有的設(shè)計厚度50㎜，有的只鋪筑30㎜~40㎜或更薄。
2）水泥混凝土鋪裝層或梁面受油污、水泥漿等污染，不能與瀝青面層相結(jié)合。
3）水泥混凝土鋪裝層或梁面無拉毛處理，表面光滑，與瀝青混凝土粘結(jié)不良。
4）粘層質(zhì)量不良，不能起到瀝青混凝土層與水泥混凝土層的粘結(jié)作用。
5）瀝青混凝土面層漏水，水泥混凝土表面防水不良，水泥混凝土強(qiáng)度低，引起表面凍融剝落，致使瀝青混凝土面層剝落。
3、預(yù)防瀝青混凝土橋面鋪裝破壞的措施。
1）瀝青混凝土面層宜用兩層鋪筑，厚度不小于70~80㎜。
2）橋面水泥混凝土鋪裝層強(qiáng)度不宜低于C30，越高越好，宜用抗凍抗?jié)B混凝土。
3）橋面水泥混凝土表面要充分拉毛或洗刨，去除油污、灰漿層。
4）瀝青混凝土下粘層宜同時起到防水層作用，宜用改性瀝青或其他灑布材料，不宜用卷材。
5）瀝青混凝土面層宜為密實型結(jié)構(gòu)，用改性瀝青為好。
6）橋梁預(yù)制拱度更嚴(yán)加控制，安裝后如高程超過設(shè)計，要調(diào)整設(shè)計高，保證橋面鋪裝厚度。
7）瀝青混凝土面層施工要懷路面同步進(jìn)行，確保鋪筑、壓實質(zhì)量。
4、水泥混凝土橋面裂紋有縱橫向裂紋、有龜裂、有表面微小裂紋，出現(xiàn)的原因多數(shù)是施工造成的非荷載裂紋，主要是混凝土過稀、空氣濕度低、風(fēng)天、氣溫變化大，防水劑或其它外摻劑拌和不均，鋼筋網(wǎng)沒有放好等所引起的。預(yù)防辦法是降低混凝土坍落度加、強(qiáng)澆注振搗、加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)、覆蓋養(yǎng)生、防曬防風(fēng)、保持濕潤。
5、橋面鋼筋間距不均、貼底，起不到應(yīng)有的作用，如青洋河大橋事故就有鋼筋的問題。只要精心就會做好，找出一些控制方法。設(shè)計上也要增加鋼筋用量，減少間距，加密鋼筋網(wǎng)。
六、橋頭跳車（見專題材料。）
七橋梁凍害（見“公路工程抗凍設(shè)計與施工技術(shù)指南”。）
