摘要：随着城市化的快速发展，城市桥梁建设项目也开始增多。桥梁在服役一定的期限后，十分容易出现病害现象，需要对其做好修复处理工作。因此文章重点就城市混凝土桥梁病害成因及修复措施展开分析。
关键词：城市混凝土桥梁；病害成因；修复措施
城市桥梁是公共道路的重要组成部分，市区的跨线桥、跨河桥、立交桥等都在其交通线路的正常运行中发挥着突出作用。在我国，建设城市桥梁时往往会选择混凝土桥作为常规的结构形式，这是由于混凝土桥本身具有结构简单易推广、施工技术较成熟、安全系数更高、经济效益更好的优势。虽然混凝土桥依靠其自身特点而在城市中普及，但此类桥梁在运营多年后，仍旧不可避免地出现各类病害问题。
一、城市混凝土桥梁常见病害分析
（一）桥面系病害
桥面系病害主要分布于桥面铺装、伸缩缝、防撞墩及路缘石，具体情况如下：桥面铺装局部产生线形裂缝、网状裂缝或坑槽、车辙等病害；伸缩缝存在变形、止水带破损等病害；桥面两侧防撞墩出现剥落露筋，路缘石、平缘石出现侵蚀露骨。
（二）上部结构病害
混凝土桥梁上部结构的病害主要包括渗水泛碱、锈胀露筋、混凝土破损、梁体腹板纵向裂缝、横隔板开裂破损等。从病害成因上进行归类，渗水泛碱与锈胀露筋同属于渗漏水病害，混凝土破损则受到多种因素影响，腹板纵向裂缝与梁体施工工艺有关，而横隔板破损与上部结构整体性有关。伸缩缝止水带破损、桥面铺装裂缝导致桥面渗漏水对主梁及下部结构产生渗漏水病害，泄水管堵塞则加剧了该问题的出现。渗水泛碱形成的原因，便是桥面长期渗漏水致使混凝土与积水发生化学作用产生碱性物质，再与空气接触生成大量白色晶体，较为严重时甚至会在混凝土表面覆盖一层钟乳石。当梁体保护层较薄时，渗漏水浸入混凝土引起钢筋锈蚀，渗水泛碱更易发展为锈胀露筋。
（三）下部结构病害
混凝土桥梁下部结构的病害主要包括渗水侵蚀、锈胀开裂、混凝土破损、墩台及盖梁不规则裂缝、墩柱环向裂缝、支座剪切变形、护坡沉陷等。其中，渗水侵蚀、锈胀开裂以及混凝土破损等病害情况与上部结构类似，故不再进行赘述。墩台及盖梁上出现大量不规则裂缝，主要有三个方面的原因：首先，如果施工时混凝土振捣、养护不达标，在其收缩阶段，极易产生不规则裂缝，这些裂缝会随外部环境侵蚀而不断发展；其次，在桥梁运营阶段，下部结构受温度荷载影响，混凝土发生不自由胀缩，同样会产生不规则裂缝；最后，对于处在潮湿环境或存有侵蚀介质环境中的下部结构来说，混凝土 p H 值一般均会逐渐降低，内部钢筋表面的钝化膜由此遭受破坏，导致钢筋锈蚀，进而胀裂保护层混凝土。
二、城市混凝土桥梁产生损坏的原因
（一）外在的原因
桥梁本身具有一定的承载负荷，桥梁建筑有一定的载重限制，但在某些区域的特定时间有较大的交通流量，大型的货运汽车存在超重超标情况，因此会对钢筋混凝土的桥梁造成比较大的压力，进而致使桥梁变形，如不及时修复，会使裂缝持续扩大，导致桥梁的主体损坏，甚至桥梁坍塌。同时，桥梁还受多种气候影响，某些地区的土壤含有大量的盐类成分，在夏季时由于水位上涨而对桥梁本身造成侵蚀。在临海区域，空气潮湿，温差变化而产生结晶或冻融，从而对桥体造成腐蚀。大风、雨水也在一定程度上加快桥梁腐蚀进程，缩短桥梁使用寿命。
（二）内在原因
桥梁建筑材料多为钢筋混凝土，在建筑时存在一定的技术工艺缺陷，比如细小的缝隙和毛细通道，在长期使用的过程中，混凝土中的水化铝酸钙会产生腐蚀成分，在同时受到外部因素的干扰下，缝隙和毛细通道中产生微妙的化学反应，在桥梁内部进行腐蚀。设计时并没有严格把控潜在的细小腐蚀威胁，因此也没做针对性的防护。
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（三）设计以及施工的原因
从设计图纸分析得知，桥梁建筑单位将工作重点集中于桥梁上部的排水上，而忽视了桥梁下部的排水结构建造。多数建筑团队出于方便施工的考虑，将桥梁墩部的承台设计为方形平面，容易产生积水。在定期对桥梁进行质量检查时，出现问题较多的部位也都在承台位置，密度、大小等不规则的裂缝比较常见。在桥梁下部，钢筋混凝土的使用等级和使用比例也不符合建筑要求，这与之前的物料采集以及施工监督存在关联。比较严重的问题是，某些位置出现明显的钢筋裸露现象，这些位置被严重腐蚀。钢筋腐蚀而产生的裂缝，直接影响桥梁本身的承载能力，是比较明显的安全隐患。
三、城市混凝土桥梁病害的整治措施
（一）在设计方面的整治措施
沉降裂缝是混凝土桥梁设计的重点关注内容，这也是设计团队在设计时需要严密把控的重要环节。桥梁基础施工阶段，要根据图纸要求对地基深度进行考量，做到预埋深度以及预埋强度都符合标准值，这也是解决沉降裂缝问题的重要一步。还有，施工时要对周围的土质状况进行勘测，选取符合周边环境的建筑材料及施工办法，避免在施工阶段出现沉降不均匀问题，进一步缓解或规避沉降裂缝问题。混凝土桥梁建筑也伴随结构裂缝危害，这就需要对桥梁的结构缝进行关注。专业的建筑团队会总结以及分析其他桥梁建筑的经验，分析桥梁结构缝问题，恰当的位置选择以及宽度把控，是选择结构分配的最有效办法。桥梁结构设计还需要考虑伸缩缝、抗震缝、沉降缝等多重因素，同时需要根据季节以及周边施工温度的变化制定施工工艺，才能最大限度的解决桥梁结构裂缝的危害。
（二）病害修复措施
针对以上病害，我们将其按照病因大致归结为三类，即渗漏水病害、混凝土损伤病害以及设施材料性能退化病害。以下为各类病害的修复措施与建议。
1.渗漏水病害
归根结底，制止渗水泛碱、渗水侵蚀、露筋锈蚀、护坡沉陷等一系列病害的关键在于解决桥梁渗漏水问题，其根本方法是截断水源。故此，应不断开展对桥梁结构排水设施的维护改造，在日常养护中加强巡视，及时疏通堵塞的排水管道，更换残缺破损的排水构件；对损坏的伸缩缝止水带也应迅速更换，减少梁体接缝间积水对混凝土的侵蚀作用，保证混凝土的耐久性。
2.混凝土损伤病害
对于混凝土损伤病害来说，结构上、下部存在的可见裂缝应及时处理：宽度小于0.15mm的裂缝采用涂刷树脂封闭胶的方式进行封闭；宽度不小于0.15mm 的裂缝采用灌注胶进行灌缝处理；有大量裂缝出现且宽度超过容许值的混凝土构件，应进一步增加安全评定以确认是否进行改造、替换。对于混凝土出现蜂窝麻面、松散、孔洞、破碎、剥落等缺陷的部位，需先细致清理，然后在外露钢筋表面涂刷钢筋保护剂，最后采用高强砂浆对缺损部位进行修补。此类型病害在修补过后应不断追踪观察，对损伤反复出现的部位进行标记，分析具体原因后再作出针对性加固改造。
3.设施材料性能退化病害
当伸缩缝型钢、止水带、路缘石、平缘石、排水管道、橡胶支座等设施材料出现性能退化，虽不会即刻对结构产生致命危害，但如若不及时处理，设施将持续恶化直至完全失效，最终影响到整体结构的正常使用。因此，对于破损轻微的设施，应通过材料修补迅速止损，延长构件使用寿命；对于破损严重的设施，必须更换新构件。
综上，大多数城市混凝土桥梁病害的产生并非互不相关，结构中一系列问题的出现往往存在联系。如果单纯针对桥梁某个部位的某种病害进行处理，即便修复手段比较完善，该病害仍有极大可能会在日后复发。想要降低病害复发的几率，就应当结合现场勘察情况来对桥梁病害进行深层次地探究分析，以求从根源处截断病害。
参考文献：
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[3]李清凉.新材料新工艺在桥梁修复补强中的应用[J].交通世界，2017（28）
论文作者:陆嘉,白耀昆,贺天赐
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/16
标签：病害论文; 桥梁论文; 混凝土论文; 裂缝论文; 结构论文; 渗漏水论文; 桥面论文; 《基层建设》2019年第25期论文;