高速公路桥涵典型病害分析及治理措施

文 /刘军

桥涵养护工作是高速公路养护工作的重点，各级部门高度重视桥涵养护工作。交通部于 2004年10月1日颁布了《公路桥涵养护规范》（JTG H11-2004），新的《公路桥梁养护管理工作制度》也即将出台，《“十一五”公路养护管理事业发展纲要》中也重点提到了强化桥涵养护。下面我结合实际工作对桥涵典型病害进行分析并谈一谈如何治理。

1 涵身、桥台台身裂缝病害

1.1桥台产生裂缝的主要原因

（ 1）勘测、设计原因

桥涵地质勘察资料可能不准确，地基承载能力降低进而地基下沉引起台身裂缝。

（ 2）施工原因

按照《公路桥涵施工规范》，轻台必须在安装梁板后才可以进行台背填土，且在梁板安装前振动压路机不得靠近台身位置。但是在施工中由于某种原因在梁板未安装时，就进行台背填土，用振动压路机靠近台身碾压，并且填土达到 1～2m后才进行梁板安装。 这种违规操作消弱台身抵抗填土及振动压路机产生的荷载效应的能力，已给台身留下隐患。事实上，这种违规操作引起台身产生裂缝的现象，在多条高速公路上已得到证实。

（ 3）荷载原因

随着经济发展，交通流量增大，大型超载、超限车辆增多，远远大于设计荷载，荷载引起竖向压力、冲击力及台后土压力增大，从而引起台身开裂。

（ 4）桥台与路基连接处处理不当，导致桥台与路基连接处伸缩缝位置面层开裂，路面水渗入路面基层，对路面基层、垫层的使用功能造成影响，从而加大台后填土对桥台的压力。

1.2 治理建议

箱涵与轻型桥台裂缝大部分属于非荷载裂缝，虽然这些裂缝对结构的承载能力没有直接影响，但是超限裂缝尤其是伴有碱蚀、渗水的裂缝影响了结构的耐久性，必须予以重视。唐港高速公路已经通车多年，多数桥涵基础已基本稳定，建议对存在超限裂缝（宽度 0.4mm）的桥台，将宽度≥0.2mm的裂缝进行灌缝处理，对其它存在桥台裂缝的桥涵，观察其裂缝发展情况再进行治理。

2 桥头跳车

桥头跳车主要表现为路面在台背填土回填处出现不同程度的沉降断裂（沉降值一般为 10～20cm），使车辆通过时产生跳越和冲击，这不仅增加了行车的不舒适感，影响行车速度，严重的桥头跳车还会导致车辆失控且造成交通事故；同时，车辆高速行驶在桥头产生跳动和冲击，对路面和桥梁产生附加的冲击荷载，加速了桥台、桥头路面及桥梁伸缩装置的破坏，也加快了车辆本身的破坏，直接影响了公路的使用寿命和社会效益。

桥头跳车产生的主要原因如下：

（ 1）地基强度不同，桥梁与路基一般是以平行施工法进行的。桥梁是刚性体。对地基强度一般都有较高的要求，并进行加固处理，因此沉降较小或基本不沉降。而台后填方段未进行加固处理，从而使桥台和台后填方产生差异沉降变形，以致形成台阶。

（ 2）台后填料不当，施工时对桥台后的回填土未能慎重考虑，施工人员用料不当，控制不严，未能达到设计要求。

（ 3）台后压实不足，施工时工期工序不当，以致桥头填土处于被迫赶工状态，不能很好地控制台背填土的压实度，致使填料压实度不满足设计和规范要求，使填方土体产生竖向固结变形，形成较大的施工后沉降，在台背与路基连接部位造成沉陷。

（ 4）地基浸水软化，软土地基、湿陷性黄土地基等容易造成路基沉陷。

（ 5）桥台伸缩缝的破损。

（ 6）施工时工序安排不合理。台背，尤其是前墙后侧及翼墙内侧填土没有达到规定要求等原因也会引起桥头跳车。

目前来看，处理桥头跳车最直接经济的方法是铣刨面层后加铺整平层，根据具体情况还可结合桥头注浆进行治理。

3单板受力

“单板受力”病害产生的主要原因如下

（ 1）、外因是桥梁长期经常性受到超过设计标准（汽－超20级、挂－120）的重型车辆作用。 超重车辆荷载的长期冲击、疲劳作用是形成“单板受力”病害的根本原因。

（ 2）、内因是钢筋混凝土空（实）心板梁由于受建筑高度的限制，在强度与刚度方面，与箱型梁、T型梁等梁式结构比较，相对偏小。用铰缝来保证整个上部构造的整体作用也比较薄弱。这些结构上的“先天不足”，又长期受到超过设计标准的重型车辆作用，造成“单板受力”。

（ 3）、钢筋混凝土空（实）心板梁结构，是高速公路上中、小跨径桥梁的常用结构形式。而中、小跨径桥梁施工中，其施工队伍的技术力量比较薄弱，施工机械比较简陋，操作要求不够严格，这些因素都造成桥梁的工程质量与大跨径桥梁相比存在一定差距。特别是铰缝混凝土的浇筑与桥面铺装层的铺筑等几道工序是在施工现场进行操作，在施工质量上常常有不尽人意的地方。而铰缝与桥面铺装层正好是保证板梁桥整体受力与防止出现“单板受力”现象的关键部位。

“单板受力”现象产生后，使得作用在混凝土梁板块上部的车轮压力不能有效地进行横向分配到其它板上，大大降低了桥梁的整体承载能力，所以应采取适当措施及时进行处理。

鉴于“单板受力”病害对桥梁上部结构危害的严重性，建议对此类病害桥梁进行改建桥面铺装处理，具体措施是：将原桥面铺装结构及铰缝混凝土凿除，重新浇筑铰缝混凝土 ,新建桥面改为自上而下一层水泥混凝土桥面铺装，并将铺装钢筋加强，增加横向受力钢筋，以改善上部结构的横向分布及增强横向联结；同时为加强桥梁上部结构的整体性，提高承载能力，在板顶植筋与铺装层钢筋相连接，使新建桥面铺装部分参与受力，以此在一定程度上增加安全储备。

对于处于“单板受力”病害晚期，个别桥面板已产生塑性变形的桥梁，建议采取粘贴碳纤维，进行单独补强处理，必要时可考虑换板。同时考虑到加固后美观和改善使用状况，可在水泥混凝土桥面铺装层顶加铺 1～2cm微表处。

4大中桥排水设施

唐大中桥由于杂物堵塞泄水孔，导致桥面排水不畅，造成桥面积水，这将对桥面铺装造成损害。对于桥涵排水系统存在的问题，应疏通泄水孔，并改善桥上、桥下的排水系统。

5 伸缩缝病害

伸缩缝破坏主要表现为伸缩缝内存在杂物堵塞，橡胶止水带损坏脱落，安装混凝土轻微开裂、破碎。伸缩缝破坏一方面影响行车安全和行车舒适，另外容易使路面雨雪积水进入台帽，加速了支座和墩台的病害发展，影响结构的耐久性。

伸缩缝病害的出现主要由于以下原因：

（ 1）交通量的增大，特别是重型车辆的不断增多，对桥梁伸缩缝的车辆冲击力明显加大。

（ 2）设计方面的原因，如桥面板刚度不足，伸缩量计算不准确等。

（ 3）施工方面的原因，如在伸缩缝的施工中未严格按伸缩装置的施工工艺技术标准和安装工序进行施工。

（ 4）伸缩缝的日常管养、维修不充分。

建议对安装混凝土破坏的予以维修，橡胶止水带破损的更换；同时，建议加强对伸缩装置的日常管理、维护。

异型钢伸缩缝橡胶条破坏主要是由于橡胶老化引起的，缝内残留物不及时清理，也是橡胶条破坏的原因之一。伸缩缝安装导致混凝土开裂、破损是由于交通量大、超载车辆多及安装混凝土表面与沥青路面衔接不良造成。

6 支座病害

对于支座主要存在局部脱空甚至完全脱空，支座严重变形，钢板锈蚀、螺栓丢失，个别支座缺失等病害。

养护建议：对于缺失支座应及时填补；变形严重支座进行更换；脱空支座调整支座标高，使其发挥应有作用。

7 翼墙、锥坡、护坡及裙墙损坏

（ 1）、翼墙、耳墙、裙墙

翼墙容易出现勾缝脱落和墙体开裂外倾等病害；耳墙要注意渗水、碱蚀，开裂；桥涵裙墙是否存在勾缝脱落、麻面等病害。翼墙勾缝脱落与自然侵蚀及施工质量有关，翼墙墙体裂缝及外倾与台后填土压力、桥台与翼墙不均匀沉降等因素有关。

针对翼墙的各病害情况，建议采取以下措施： 对于翼墙墙体外倾较轻微的在开裂、外倾处，用水泥砂浆勾缝；对于情况比较严重的建议增加支撑墙或拆除重建；对于翼墙墙体裂缝，先将缝隙凿毛，清除碎碴和杂物，最后用水泥砂浆填塞。墙身勾缝脱落处，重新勾缝。

（ 2）、锥坡、护坡

大中桥锥坡、护坡同样易出现不同程度的勾缝脱落，桥涵锥坡挡墙开裂、外倾，局部破损，锥坡护坡沉陷、局部冲刷掏空、护坡六角空心砖缺失等病害。

锥坡勾缝脱落与自然侵蚀及施工质量有关；锥坡挡墙开裂、外倾主要与土压力有关；护坡沉陷是由护坡下填土不实引起。

针对锥坡存在各种病害情况，采取以下措施： 对于裙墙外倾较轻微的在开裂、外倾处，用水泥砂浆勾缝，严重的建议拆除锥坡及裙墙重建；对于护坡沉陷，在护坡（锥坡）与桥台相接处用水泥砂浆重新勾缝；对于护坡冲刷掏空处应结合处理桥台伸缩装置来进行处理，并重新恢复锥坡。锥坡勾缝脱落处，重新勾缝。

8 结束语

以上是对高速公路桥涵典型病害的分析及治理措施的简要阐述。在桥涵养护工作中，应按照“预防为主，防治结合”的原则，以桥面养护为中心，以承重部件为重点，加强全面养护。同时，应积极推广应用先进的养护技术和科学的管理方法，改善养护手段，提高养护技术水平和养护质量，确保桥梁行车安全和使用品质。

作者单位： 河北省唐港高速公路管理处