关键词：高速公路桥梁；常见病害；加固设计；具体措施
引言：
近些年来，随着我国经济水平不断提升，高速公路事业开始进入黄金发展时期，全国高速公路建设如火如荼，其建成、通车极大改善了我国交通出行的条件，为我国带来较高的经济效益与社会效益，同样也为经济发展带来了巨大的影响。近些年来随着汽车生产水平的提高以及汽车售卖价格的降低，交通量不断增长，再加上大型运输车、超重车辆等数量日益增多，对高速公路桥梁带来了较大的破坏，严重影响了高速公路的正常运行。因此，为保证高速公路的畅通，为人民群众营造一个舒适、安全的行车环境，应当重视对高速公路桥梁的养护与管理。在实际工作过程中，我们需要了解桥梁出现不同病害的具体原因，针对其病害的特点选择相对应的处理方式，重视防治结合的措施，重视对高速公路桥梁的养护。只有这样，才能全面推动高速公路桥梁使用质量的提升，使高速公路正常运行。
一、高速公路常见病害分析
高速公路桥梁在长期的交通运行之中，受到外力作用的影响以及荷载过量的压迫，一定会表现出或多或少的各类大小病害不同的病害表现出不同的特征。因此，为有效提升高速公路桥梁使用效率及质量安全，应当积极针对桥梁常见病害特征提出相对应的加固设计措施，以期能够为人民群众提供更为安全的出行服务设施保障。如图1所示，便是桥梁外观检查过程中的具体顺序。
由于车辆在高速公路上行驶的速度较快，因此，相较于其他路面行驶过程中，车辆产生的冲击力也会较大，对桥梁路面的破坏程度也会较为严重。再经过几年或十几年的通车之后，高速公路桥梁便会陆续出现各类病害。在这里，笔者仅介绍五种常见的病害问题。
（一）桥头跳车
由于桥梁在结构设计过程中同其实际的伸缩量存在数据不一致情况，再加上部分公路桥梁建设材料质量不足、地形选址不合理、实际施工操作过程中出现各类不科学操作行为，这些因素相结合，便会导致高速公路桥梁桥头出现跳车情况。桥头跳车会严重影响车辆行驶的速度，也会无法有效保障车辆行驶过程中的舒适与安全，严重情况下甚至还可能会出现行车事故。车辆高速行驶时如果在桥头产生跳动，将会对桥头路面造成冲击，导致路面以及桥梁伸缩装置破坏速度提升。如表其内容所示，便是某大桥沉降前后的测量数据结果。
表1：某大桥沉降前后的测量数据结果
出现此类病害的主要原因，是由于桥头、路堤、锥坡等范围之内，施工人员在处理地基过程中操作的不够彻底，导致受到土压力影响，桥头路面不断沉降。再加上路面的压实度无法满足其标准需求，因此会出现填土下沉问题，进而引起桥头跳车问题出现。除此之外，路面本身的雨水排除系统做的不够完善，因此，雨水下渗会导致路面地基中填充的土壤不断软化，出现水土流失问题，进而引起桥头的路基不断下沉，导致跳车问题出现[1]。
（二）桥梁表面裂缝剥落
根据本地区的高速公路桥梁使用情况进行分析可知，受到车辆冲击力及使用的影响，高速公路桥梁路面铺装的混凝土极易产生损坏并出现坑槽，严重者甚至会出现裂缝或直接剥落，导致车辆正常行驶受到阻碍。
产生此种病害的主要原因，是由于墙面本身的防水层未能做到完善，沥青混凝土铺装层与水泥混凝土墙面板之间的粘结部分与防水部分粘结不良。部分地区出现该问题的原因是由于工人在进行施工过程中，其质量控制便存在较大问题，桥面沥青混凝土层碾压不结实，导致该层内存在较大空隙，一旦下雨，孔内容易积累较多雨水，受到车辆荷载作用的影响，便会产生较大的水压力，进而导致桥内的骨料不断剥落，使高速公路桥梁局部出现松散情况，进而发展成坑槽裂缝或大面积剥落损坏。部分车辆在运载过程中容易出现超载问题，车辆超重的情况导致行车道铺层发生病害的速度不断提升，从而导致整个路面的损坏，严重影响行车的安全性[2]。
（三）伸缩缝严重损坏
早期在修建高速公路过程中，桥梁的伸缩板多使用板式橡胶伸缩装置，这种装置的整体设计结构较为不合理，应用过程中抗冲击性能力较差，橡胶老化速度较快，螺栓容易出现锈蚀情况，在车辆的冲击作用下很快就容易被破坏。伸缩缝背靠混凝土与高速公路桥梁梁体连接不牢固的情况，会导致大型车辆在经过路面时背靠混凝土与两体之间离骨。而这种病害出现的主要问题，是由于伸缩缝位置的预埋钢筋与缝锚焊接质量较低，导致焊接长度或焊接数量不足，无法保证伸缩缝与梁体完整连接成为整体。在荷载较大的车辆冲击之下，将会导致局部地区开裂，最终出现离骨情况，严重者甚至会导致混凝土出现破损或坑槽。
（四）梁体出现裂缝
本地区高速公路桥梁的上部结构主要为板梁，根据板梁结构的受力情况来看，墙体一旦出现裂缝，主要表现为钢筋混凝土板梁出现横向或纵向裂缝、预应力混凝土板梁底部出现纵向裂缝、支座附近两底出现横向裂缝等。这些裂缝都会严重影响到桥梁的正常使用，导致其结构被破坏，安全性与耐久性不断降低。一般情况下，钢筋混凝土出现裂缝是正常的，在正常受力的作用下，其粱底也允许出现裂缝，但是横向裂缝不应当超过规范与要求。
预应力混凝土板梁出现横向裂缝的具体原因，首先是因为当下各个城市的车辆数量较多，交通超载情况较为严重、流量偏大，导致材料在应力幅度变化方面表现较为剧烈，材料疲劳效应导致原本的有效锚固力不断降低，使整个板梁过早被外部力量破坏。其次，受到设计方案的影响，锚固力受到严重限制，无法适应当下交通的重载需求，也会导致公路桥梁两体出现裂缝。
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预应力混凝土板梁出现纵向裂缝的主要原因，首先是由于预应力张拉或放张过早，混凝土本身的强度与刚性未能达到原本设计的标准，无法满足实际应用需求。第二，底板混凝土在压实过程中薄厚不均，张拉过程中存在的劈裂作用力会导致其底板出现张拉应力，一旦超过混凝土本身能够抵抗的强度，便会出现纵向裂缝。第三，板梁混凝土本身标号较高，需要使用的水泥数量较大，因此，在后期应用过程中，其收缩徐变量较大，在混凝土硬化期间容易出现纵向裂缝。
（五）板梁绞缝渗水
若伸缩缝防水功能无法满足其实际需求，或由于路面连续开放导致桥面的雨水渗入到高速公路路面之内，雨水便会从桥梁缝隙处渗下去。若桥面沥青混凝土层出现渗水情况，泄水孔堵塞而导致排水不畅，会使雨水长时间停留在地袱处，再加上部分桥梁地袱位置防水质量无法有效控制，导致这部分残存的雨水会顺着桥面铺装层不断下渗，最终下渗到铰缝处。除此之外，墙面混凝土出现裂纹后，在汽车荷载的作用下，会导致路面的雨水从沥青层渗下，直到铰缝渗水，板梁铰缝混凝土被水的外力作用破坏，长期受到荷载作用的影响，会出现单梁受力情况，严重影响整个桥梁的受力，同时也会出现较大的安全风险[3]。
二、高速公路桥梁常见病害加固设计具体措施
（一）重视混凝土桥面板的铺装与维修
一般情况下，当面对高速公路桥梁路面铺装混凝土出现损坏之后，会根据其遭受破坏的具体程度，主要采用以下两种方式进行应对：
1.对于损坏较轻的情况，修复原则是以修复到原貌为最佳修复状态。
2.对于损坏较为严重的情况，则需要重做桥面铺装，具体方案如下所示：首先，操作人员需要将墙面本身的沥青混凝土、水泥混凝土两层的铺装层进行全面清除，并保证其清洁干净；第二，等到清洁工作结束之后，便需要在顶面植筋，直接将钢筋网与梁顶植筋进行有效焊接，在连续接缝处加强其焊接力度，保证整个直接质量的完善；第三，在植筋结束之后，应当利用水泥混凝土在桥面进行涂刷，同时涂刷界面胶，并在桥面铺设防水层，之后，再完成沥青混凝土的铺设；最后，等到整个工程结束之后，将原有路面的标线进行恢复，利用热熔反光涂料完成标线的具体绘制。
（二）合理解决桥头跳车问题
面对高速公路桥梁应用过程中出现的桥头跳车问题，应当根据跳车的具体情况选择针对性的处理方式。首先，如果桥头跳车问题是由于桥头路面填土松散不密实而导致，则需要利用注浆对其问题进行处理，同时对路面进行铣刨加铺，以便于保证路面全面压实，保证其密度满足实际路面应用需求；第二，若桥头路面填土质量较高，则需要在桥头100米范围之内对其进行铣刨与加铺，保证整个桥头跳车问题能够有效解决[4]。
（三）合理完成伸缩缝的维修
根据高速公路桥梁靠背混凝土出现的横向纵向裂缝问题，应当以问题现场实际情况进行处理，保证灌缝处理、剔除重修等应用措施的针对性，使整个维修过程更加顺畅。若混凝土出现局部损坏，则需要将这些松散的混凝土剔除，重新架立钢筋并浇筑混凝土。在进行施工过程中，需要保证新浇筑的混凝土与原本的混凝土能够良好的融合结合在一起，以便于其能够共同承受车辆冲击力以及外部的作用力。伸缩缝处设置的橡胶止水带一旦出现破裂情况，应当及时对其更换。
（四）重视梁体裂缝的维修
按照相关规定可知，高速公路桥梁严禁两底出现横向裂缝。因此，一旦板梁一旦出现横向裂缝，应当立刻采取相关维修措施。在进行维修之前，应当对其裂缝情况进行观测，若两底纵向裂缝大于0.15毫米或是两底裂缝出现水迹，则应当使用压力灌浆的方式对裂缝进行封闭，以保证能够全面提升维修结果。若其他主梁出现裂缝或渗水情况，应当在桥梁梁体较低的位置设置一定的气孔，保证桥梁内部的水汽能够顺着气孔不断排出，避免桥梁体内长期积水而成为一个密闭的湿润环境，导致钢筋被锈蚀破坏。只有这样，才能真正保证梁体裂缝维修的质量与效率不断提升，为整个桥梁的正常应用奠定坚实基础。
（五）重视板梁绞缝的维修
在对板梁铰缝进行维修时，首先需要对局部桥面铺装的混凝土进行有效剔除，尤其是将铰缝所在的车道以及两侧连续缝处向外延伸1.5米范围之内的所有沥青混凝土铺装层全部清除，铰缝两侧各50厘米的防水混凝土铺层也应当直接剔除至梁顶，在进行铰缝维修过程中，需要工作人员将原本连接的钢板进行补焊，而后完成梁顶植筋。在植筋工作结束之后，则需要重新完成桥面的铺装，以保证其能够正确应用在实际工作之中[5]。
结语
总而言之，随着社会的进步与发展，我国公共交通基础设施发展速度不断提升，高速公路桥梁受到交通运营时间较长的影响，再加上部分高速公路桥梁修建时间较久远，其施工质量水平与设计水平均无法满足当下流通性极高的市场环境，导致部分高速公路桥梁出现了各类病害，如伸缩缝损坏、墙面破损剥皮、钢筋钢索锈蚀等问题。为有效提高加固设计的有效性，我们需要全面了解各个问题出现的原因，针对其病害成因提出具体的操作解决措施，保证能够更好更为科学的完成病害的加固处理，保证高速公路桥梁养护工作效率质量不断提升，使公路桥梁能够更好的投入到正常使用之中，推动高速公路桥梁畅通运行满足各个城市交通运输实际需求。
参考文献：
[1]李婵,孙茜,季阳,徐佳诚,张硕,黄梓宸.南京地区混凝土桥梁病害分析及对策研究[J].建材发展导向,2019,17(08):107-110.
[2]卜令涛,柳磊,吴军鹏.高速公路桥梁常见病害维修方法及养护体会[J].山东交通科技,2018(06):60-61+65.
[3]陈瑞敏,杨廒葆.高速公路桥梁常见病害成因分析及维修加固对策[J].内蒙古公路与运输,2018(06):60-62.
[4]慈全红,李建国.高速公路桥梁常见病害维修加固施工工艺浅述[J].现代物业(中旬刊),2018(09):204-205.
[5]龚浩,张晶,尹福,朱太平.高速公路桥梁加固施工技术要点分析[J].城市建设理论研究(电子版),2018(08):124.
论文作者:王耀武
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第20期
论文发表时间:2020/4/28
标签：桥梁论文; 高速公路论文; 病害论文; 混凝土论文; 裂缝论文; 路面论文; 桥头论文; 《科学与技术》2019年第20期论文;