第一篇：京石高速公路橋梁典型病害及成因分析

京石高速公路橋梁典型病害及成因分析

作者: 李君

隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，京石高速公路交通量日益增大，各種超重車輛增多，橋梁的實際荷載遠遠大于設計荷載，在重車荷載的反復作用下，橋梁出現(xiàn)了一定程度的受力和疲勞破壞，其病害的類型主要為：單板受力、橋梁裂縫、橋面板塌陷、空心板底板孔洞等。

一、單板受力

單板受力是由于橋面鋪裝破壞，板間鉸縫被剪斷，梁板間橫向連接失效所致，當重車通過單板受力梁板時，使其與兩側(cè)梁板上下錯動，形成“臺階現(xiàn)象”。

單板受力病害的主要成因為：設計鉸縫的形式不夠合理，鉸縫混凝土的澆注質(zhì)量難以保障，其抗剪效率不高；設計沒有慮及鉸縫混凝土自身的收縮作用，沒有足夠重視新舊混凝土間粘結(jié)力的弱化作用；鉸縫鋼筋布置太少，頂板連接鋼板抗力不足，使得橋梁橫向抗剪能力弱；水泥混凝土橋面鋪裝層偏?。ň┦咚俟坊炷翗蛎驿佈b設計厚度為5～8cm），橫向傳遞荷載能力較差；運營中，重車荷載反復作用于行車道部位，致使梁板間鉸縫受力過大，引起鉸縫病害的出現(xiàn)；雨水和除雪鹽對混凝土的腐蝕，尤其是混凝土的凍融，使得鉸縫更易破壞。

另外，對于中小跨徑橋梁梁高小，致使鉸縫受剪面積小，受剪應力大，剪切效應更為顯著，因此單板受力病害發(fā)生在中小跨徑橋梁的幾率最高。

二、裂縫

1.橋臺裂縫

橋臺豎向裂縫，一般出現(xiàn)在擴大基礎的重力式橋臺上，在設計階段由于地質(zhì)勘察精度不夠，試驗資料不準確，沒有充分掌握地質(zhì)，就設計、施工，在運營過程中，由于結(jié)構(gòu)荷載差異較大，引起臺身不均勻沉降產(chǎn)生的；橋臺橫向裂縫，一般為荷載裂縫，它主要是由臺背主動土壓力過大、荷載以及溫度作用效應產(chǎn)生的。另外鋼筋銹蝕膨脹、混凝土收縮也是產(chǎn)生橋臺裂縫的主要原因。

2.蓋梁裂縫

蓋梁(墩頂及懸臂處)產(chǎn)生的裂縫(縫寬約0.04mm～0.2mm)，是結(jié)構(gòu)正應力即蓋梁頂面負彎矩區(qū)受力鋼筋不足引起的。蓋梁其它類型裂縫主要是由于鋼筋銹蝕膨脹以及混凝土收縮產(chǎn)生的裂縫。

3.橫隔梁裂縫

就京石高速公路而言，此類裂縫主要存在于連續(xù)預應力T梁橋中，病害最主要的原因是：設計方面，由于橫隔梁間距過大，自身剛度偏小，致使橋梁橫向聯(lián)系較弱，橫隔梁在拉剪應力下開裂；施工方面，橫隔梁一般采取濕接縫施工，后澆混凝土未考慮收縮補償，造成新舊混凝土收縮速率差而產(chǎn)生混凝土收縮裂縫；養(yǎng)管方面，由于超載重車反復作用，使橋梁的橫隔梁承受遠大于設計的荷載，導致橫隔梁混凝土豎向開裂。另外雨水及融雪鹽水沿橫隔板接縫下滲，致使連接鋼板銹蝕，將混凝土保護層脹開。

4.空心板裂縫

空心板橫向裂縫一般包括荷載裂縫、溫差產(chǎn)生的混凝土干縮裂縫、空心板板底鋼筋銹脹裂縫等幾種形式。其成因主要為：設計荷載等級小于目前超載車輛的荷載等級，較大荷載作用下板底混凝土開裂形成橫向裂縫；施工時由于水泥用量過大、溫差過大或養(yǎng)生不及時等出現(xiàn)的干縮裂縫；模板底座不牢，沉降不均勻出現(xiàn)的橫向開裂；空心板吊裝或堆碼，受力支點不當出現(xiàn)的開裂；施工時板底厚度偏小，容易造成板底橫向開裂。

空心板板底縱向裂縫位置，一般在空心板空心最薄處，部分裂縫伴有滲水，表明裂縫已

貫通板底。其成因主要為：設計中空心板結(jié)構(gòu)縱向設置較強受力鋼筋，而橫向設置箍筋較弱（京石路一般為φ8鋼筋），板底混凝土在橫向應力的作用下開裂；部分13～16m空心板采用薄壁板，底板過?。ú糠值装鍍H厚8cm），在薄壁板畸變影響下產(chǎn)生縱向裂縫；施工時芯膜發(fā)生偏移，底板的厚度控制不佳，混凝土收縮開裂下產(chǎn)生縱向裂縫；在運營過程中，橋面排水不良，空心板空腔進水，鋼筋銹蝕、混凝土脹裂均可能產(chǎn)生縱向裂縫。

空心板豎向裂縫，一般為混凝土收縮、碳化裂縫，以及鋼筋銹蝕混凝土脹裂，產(chǎn)生裂縫。

三、空心板頂板塌陷

主要表現(xiàn)為空心板頂板厚度較薄，配筋薄弱，在荷載作用下橋面混凝土破碎塌陷。病害原因有三方面：一是空心板頂板設計配筋較弱，頂板混凝土與橋面混凝土鋪裝層較薄（5～8cm），橋面鋪裝僅一層φ8鋼筋網(wǎng)，造成橋梁局部承壓能力較差；二是施工的時候芯膜發(fā)生偏移，頂板的混凝土厚度降低，及橋面標高控制誤差較大，導致橋面鋪裝較??；三是超載重車反復碾壓及橋面排水不暢，空心板進水，都加速了橋梁的破壞周期。

四、空心板板底孔洞

空心板板底孔洞病害經(jīng)常伴有不規(guī)則縱、橫裂縫病害，京石路出現(xiàn)的13座板底孔洞病害中，有12座伴有空心板底板縱橫不規(guī)則裂縫。病害主要原因為：施工時芯膜發(fā)生偏移，底板的混凝土厚度降低；梁板預制混凝土原材料質(zhì)量較差、振搗不密實、養(yǎng)生不良等原因造成混凝土質(zhì)量較差；空心板空心進水，并沿底板裂縫進入混凝土內(nèi)部，侵蝕鋼筋，導致鋼筋銹蝕，混凝土脫落，形成孔洞；較小部分板底孔洞由于超高車輛撞擊產(chǎn)生。

橋梁出現(xiàn)病害的原因是多種因素的結(jié)合，這些因素包括內(nèi)因（設計標準、材料、施工質(zhì)量）與外因（重車荷載、自然因素）。在交通量不斷增大，重載車輛增多，通行能力趨于飽和的情況下，導致各種橋梁病害不斷出現(xiàn)、發(fā)展。因此要找到具有針對性的解決問題的對策，還需要更深入的理論研究和實踐積累。

第二篇：公路橋梁典型病害及其分析

關于路橋區(qū)公路橋梁典型病害及其分析

作者: 鄭同學

路橋區(qū)地處浙江中部沿海，我國黃金海岸中段；境域東瀕東海，南接溫嶺，西鄰黃巖，北連椒江。陸地東西最長33.3公里，南北最寬18.8公里；內(nèi)陸總面積274平方公里。全區(qū)背山面海，低山丘陵與平原相間；河道縱橫，水網(wǎng)密布，金清水系縱貫全境。地形以平原為主，是溫黃平原的中心部分，平均海拔3米左右，河網(wǎng)密布，間有孤丘點綴。

河流水文特征：水量豐富，水位變化不大，下游部分河段受潮汐影響。河流均屬金清水系，該水系流域總面積1172.6平方公里（包括溫嶺、黃巖、椒江的部分地區(qū)），水源來自黃巖長潭水庫及溫黃交界的太湖山。河流縱橫交錯，本區(qū)境內(nèi)主要有南官河、山水涇、青龍浦、新橋浦、三才涇、一條河、三條河、七條河等，大部分水量經(jīng)黃瑯南門口金清新閘入海，小部分水量注入椒江或直接注入臺州灣。

鑒于轄區(qū)內(nèi)的水文，地形條件，轄區(qū)內(nèi)多橋梁而少有隧道，橋梁基本以簡支梁橋中小橋為主，個別有大橋，拱橋。據(jù)2013年數(shù)據(jù)，轄區(qū)內(nèi)共有縣道及以上公路135.187公里，其中共有橋梁101座，累計3264.28米。

主要常見病害有：

一、伸縮縫問題。

橋梁伸縮縫指的是為滿足橋面變形的要求，通常在兩梁端之間、梁端與橋臺之間或橋梁的鉸接位置上設置伸縮縫。由于歷史遺留問題，很多小橋、涵洞沒有設置伸縮縫或伸縮縫已經(jīng)失效，其余部分也多數(shù)處于養(yǎng)護不良狀態(tài)，主要病害有 :(1)橡膠條的老化、脫落；

(2)型鋼斷裂及錨固混凝土的開裂、破碎；

(3)伸縮縫安裝標高與兩側(cè)路面有差異，引起伸縮縫處跳車；(4)泥沙淤積、橡膠條破損導致沙石進入伸縮縫引起的堵塞卡死。伸縮縫破壞反應到路面上,路面出現(xiàn)坑槽,給運行車輛帶來不安全因素,降低道路的通行能力,在社會上造成不良影響。如出現(xiàn)伸縮縫擠死,輕者頂壞橋臺背墻,重者擠壞梁頭,使大梁報廢,更換大梁需要較長的施工周期,也給國家造成重大的經(jīng)濟損失。由于伸縮縫橡膠條的損壞,路面雜物掉落伸縮縫,卡在縫內(nèi)遇溫度變化就會將梁頭或橋臺背墻擠壞。橡膠條損壞后遇降暴雨,大量雨水還會通過伸縮縫滲入梁體，危機橋梁及行車安全。

二、橋面鋪裝問題。

在水泥混凝土橋面鋪裝的使用和養(yǎng)護過程中，最常出現(xiàn)的問題是鋪裝層的龜裂、縱向裂縫、破碎和露筋，主要有以下幾個方面的原因：

⑴ 原材料質(zhì)量不合格。石料壓碎值指標不符合要求，細集料中雜質(zhì)含量過高，粗骨料粒徑不合格等均可影響到混凝土的整體強度，使其達不到設計強度，難以滿足使用要求，從而發(fā)生龜裂破碎現(xiàn)象。

⑵ 水泥混凝土鋪裝與橋梁行車道板未能很好地連結(jié)成為整體，有“空鼓”現(xiàn)象，另外，橋面鋼筋網(wǎng)下沉，上保護層過大，鋼筋網(wǎng)未能起到防裂作用，這樣橋面不能適應反復荷載引起的振動而發(fā)生破壞。鉸縫對橋面鋪裝的影響也是十分嚴重，鉸縫損壞導致各塊梁板不夠形成整體，造成單板受力，各塊梁板的不均勻形變及受力梁板的過大形變都是造成鋪裝損壞的直接原因。

⑶ 鋪裝層厚度不夠，由于在橋梁下部結(jié)構(gòu)或預制梁施工時未能控制好標高，安裝后致使梁頂標高偏高，為了保證路線總標高不變而減少了橋面鋪裝厚度，使得鋼筋網(wǎng)上下保護層不夠，強度嚴重不足而發(fā)生破損，嚴重時出現(xiàn)漏筋現(xiàn)象。

⑷未按規(guī)定要求進行養(yǎng)生及交通管制，橋面車道鋪筑完成后養(yǎng)生不及時，在混凝土尚未達到設計強度時即開放交通，允許車輛通行，從而造成了鋪裝的早期破壞。

通過上面的分析可知，影響橋面混凝土鋪裝質(zhì)量的因素很多，如不注意，就會縮短鋪裝層的使用壽命，過早地發(fā)生破損，不僅妨礙交通，亦會造成不必要的損失。因此，要想預防上述情況的發(fā)生，必須著重從以下幾方面入手。嚴格按照規(guī)范的要求進行施工。

⑴ 嚴把原材料質(zhì)量關，各類粗細骨料必須分批檢驗，各項指標合格后方可使用，混凝土配料時砂子應過篩，石料也應認真進行篩分試驗，拌合時各種衡器應保持準確，以保證混凝土質(zhì)量。

⑵ 為使橋面鋪裝混凝土與行車道板緊密結(jié)合成整體，在進行梁板預制時其頂面必須拉毛，一般應垂直跨徑方向劃槽，槽深0.5～1.0cm橫貫全寬，每延米10～15道，在綁扎橋面鋼筋網(wǎng)之前必須用鋼絲刷清除梁頂結(jié)合面上的浮漿，用空壓機吹凈，沖洗干凈，以保證梁板與橋面鋪裝的結(jié)合。在澆筑橋面混凝土之前必須嚴格按設計重新布設鋼筋網(wǎng)，以保證鋼筋網(wǎng)上下保護層，從而減少裂縫。

⑶ 在進行橋梁上、下部結(jié)構(gòu)施工時要嚴格控制標高，以保證橋面鋪裝層的厚度，如果標高有問題，按原設計不能保證鋪裝層厚度，要通過設計部門適當提高路線標高以確保鋪裝的厚度。在澆筑橋面混凝土時振搗要充分，保證密實，初凝前要按規(guī)范拉毛，以保證橋面摩擦系數(shù)。

⑷ 水泥混凝土橋面鋪裝施工完成后必須及時覆蓋和養(yǎng)生，并須在混凝土達到設計強度之后才能開放交通。

在瀝青混凝土橋面鋪裝中，橋面鋪裝的瀝青混凝土鋪裝層應滿足與混凝土橋面的粘結(jié)，防止?jié)B水、抗滑及有較高抵抗振動變形能力等功能性要求。然而在實際運營使用過程中，橋面瀝青混凝土開裂脫落卻往往成為橋面鋪裝的主要病害，主要由于：

⑴ 設計上先天不足。瀝青混凝土鋪裝層厚度宜為4～10cm，同時必須保證不能滲水，高等級公路上的瀝青混凝土鋪裝層應厚一些，而有的瀝青混凝土鋪裝層設計時厚度嚴重不足，或為保證路面設計標高而擅自降低瀝青混凝土鋪裝層厚度，但瀝青混凝土的配比卻未做相應的調(diào)整，致使鋪裝層的抗振變形能力減弱，造成了面層開裂脫落。

⑵ 瀝青混凝土鋪裝層漏水，在瀝青混凝土與水泥混凝土中間形成一層水膜，在車輛荷載的反復作用下，兩層分離，產(chǎn)生龜裂，造成脫落。

⑶ 粘層油未滲入到混凝土面層中，未起到粘結(jié)作用。

⑷ 壓實度不夠。施工時未按規(guī)范要求進行碾壓，瀝青混凝土松散，強度不足，經(jīng)重車反復振動碾壓，長時間就會破碎脫落。

因此，在進行瀝青混凝土橋面鋪裝施工時，為保證工程質(zhì)量，預防上述病害的發(fā)生，應從以下幾個環(huán)節(jié)入手嚴格控制：

⑴ 在設計上應保證瀝青混凝土鋪裝層的厚度滿足使用要求，對于高速公路橋面，其瀝青混凝土鋪裝層厚度應≥9cm，一般等級公路橋面瀝青混凝土鋪裝層厚度應與相接公路面層一致并一起施工。

⑵ 瀝青混凝土配比要采用連續(xù)密級配，確保瀝青混凝土不滲水，同時在泄水孔的設計、施工時，保證泄水孔的頂面標高低于橋面水泥混凝土鋪裝標高，確保一旦滲水可將滲下的水排出，以防止?jié)B下的水浸泡瀝青混凝土。

⑶ 施工前應對水泥混凝土橋面進行清掃和沖洗，對尖銳突出物及凹坑應予打磨或修補，以保證橋面平整、粗糙、干燥、清潔。粘層油宜采用乳化瀝青或改性瀝青，灑布要均勻，確保充分滲入以起到粘結(jié)作用。

⑷ 在施工時，瀝青混凝土宜采用膠輪壓路機復壓及輕型鋼筒式壓路機終壓的方式，不得采用可能損壞橋梁的大型振動壓路機和重型鋼筒式壓路機，瀝青混凝土鋪裝層的施工碾壓一定要嚴格控制壓實度，同時要加強檢測，確保各項指標符合規(guī)范的要求。

三、橋梁構(gòu)件的裂縫。

混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因復雜、繁多，有時多種因素互相影響，但每一條裂縫均有其產(chǎn)生的一種或幾種主要因素?；炷翗蛄毫芽p的種類，就其產(chǎn)生的原因，大致可劃分如下幾種：

⑴ 荷載引起的裂縫?；炷翗蛄涸陟o、動荷載及次應力下產(chǎn)生的裂縫稱荷載裂縫，主要有直接裂縫、次應力裂縫兩種。直接應力裂縫是指外荷載引起的直接應力產(chǎn)生的裂縫；次應力裂縫是指由外荷載引起的次生應力產(chǎn)生裂縫。

⑵ 是溫度變化引起的裂縫?；炷辆哂袩崦浝淇s性質(zhì)，當外部環(huán)境或內(nèi)部溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生變形，若變形遭到約束，則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應力，當應力超過混凝土抗拉強度時即產(chǎn)生溫度裂縫。在某些大跨徑橋梁中，溫度應力可以達到甚至超出活載應力。溫度裂縫區(qū)別其他裂縫最主要牲是將隨溫度變化而擴張或合攏。引起溫度變化主要因素有：年溫差、日照、驟然降溫、水化熱、蒸汽養(yǎng)護或冬季施工措施不當?shù)取?/p>

⑶ 收縮引起的裂縫。在實際工程中，混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見的。在混凝土收縮種類中，塑性收縮和縮水收縮（干縮）是發(fā)生混凝土體積變形的主要原因，另外還有自生收縮和炭化收縮。研究表明，影響混凝土收縮裂縫的主要因素有：水泥品種、標號及用量、骨料品種、水灰比、外摻劑、養(yǎng)護方法、外界環(huán)境、振搗方式及時間。

⑷ 地基變形引起的裂縫。由于基礎豎向不均勻沉降或水平方向位移，使結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加應力，超出混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力，導致結(jié)構(gòu)開裂?；A不均勻沉降的主要原因有：地質(zhì)勘察精度不夠、試驗資料不準；地基地質(zhì)差異太大；結(jié)構(gòu)荷載差異太大；結(jié)構(gòu)基礎類型差別太大；地在凍脹；橋梁基礎基于滑坡體、溶洞或活動斷層等不良地質(zhì)時，可能造成不均勻沉降。

⑸ 鋼筋銹蝕引起的裂縫。要防止鋼筋銹蝕，設計時應根據(jù)規(guī)范要求控制裂縫寬度、采用足夠的保護層厚度（當然保護層亦不能太厚，否則構(gòu)件有效高度減小，受力時將加大裂縫寬度）；施工時應控制混凝土的水灰比，加強振搗，保證混凝土的密實性，防止氧氣侵入，同時嚴格控制含氯鹽的外加劑用量，沿海地區(qū)或其它存在腐蝕性強的空氣、地下水地區(qū)尤其應慎重。

⑹ 凍脹引起的裂縫。大氣氣溫低于零度時，吸水飽和的混凝土出現(xiàn)冰凍，游離的水轉(zhuǎn)變成冰，體積膨脹9%，因而混凝土產(chǎn)生膨脹應力；同時混凝土凝膠孔中的過冷水（結(jié)冰溫度在-78度以下）在微觀結(jié)構(gòu)中遷移和重分布引起滲透壓，使混凝土中膨脹力加大，混凝土強度降低，并導致裂縫出現(xiàn)。尤其是混凝土初凝時受凍最嚴重，成齡后混凝土強度損失可達30%-50%.冬季施工時對預應力孔道灌漿后若不采取保溫措施也可能發(fā)生沿管道方向的凍脹裂縫。

⑺ 施工材料質(zhì)量引起的裂縫。混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加劑組成。配置混凝土所采用材料質(zhì)量不合格，可能導致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。如：水泥、砂、石骨料、以及拌和水及外加劑等。

⑻ 施工工藝質(zhì)量引起的裂縫。在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑、構(gòu)件制作、起模、運輸、堆放、拼裝及吊裝過程中，若施工工藝不合理、施工質(zhì)量低劣，容易產(chǎn)生縱向的、橫向等各種裂縫，特別是細長薄壁結(jié)構(gòu)更容易出現(xiàn)。

對混凝土裂縫的處理建議

⑴ 表面處理法：包括表面涂抹和表面貼補法，表面涂抹適用范圍是漿材難以灌入的細而淺的裂縫，深度未達到鋼筋表面的發(fā)絲裂縫，不漏水的裂縫，不伸縮的裂縫以及不在活動的裂縫。表面貼寂（木工膜或其它防水片）法適用于大面積漏水（蜂窩麻面等或不易確定具體漏水位置、變形縫）的防滲堵漏。

⑵ 填充法：用修補材料直接填充裂縫，一般用來修補較寬的裂縫（0.3mm），作業(yè)簡單，費用低。寬度小于0.3mm，深度較淺的裂縫、以及小規(guī)模 裂縫的簡易處理可采用取開V型槽，然后作填充處理。

⑶ 灌漿法：此法應用范圍廣，從細微裂縫到大裂縫均可適用，處理效果好。⑷ 結(jié)構(gòu)補強法：因超荷載產(chǎn)生的裂縫、裂縫長時間不處理導致的混凝土耐久性降低、火災造成裂縫等影響結(jié)構(gòu)強度可采取結(jié)構(gòu)補強法、錨固補強法、預應力法等。

⑸ 混凝土裂縫處理效果的檢查：包括修補材料試驗；鉆芯取樣試驗；壓水試驗；壓氣試驗等。

由上述可知，設計疏漏、施工低劣、監(jiān)理不力，均可能使混凝土橋梁 梁出現(xiàn)裂縫。因此，嚴格按照國家有關規(guī)范、技術標準進行設計、施工和監(jiān)理，是保證結(jié)構(gòu)安全耐用的前提和基礎。在運營管理過程中，進一步加強巡查和管理，及時發(fā)現(xiàn)和處理問題，也是相當重要的環(huán)節(jié)。

四、橋梁構(gòu)件混凝土剝落、銹脹、露筋。⑴ 由于裂縫產(chǎn)生的剝落、銹脹、露筋?；炷帘砻媪芽p會促使各種離子和氣體滲透到鋼筋表面。在裂縫處。鋼筋銹蝕取決于時間,因此,如果時間充分，這些有害物質(zhì)會使鋼鈍化膜較早破壞,鋼筋產(chǎn)生銹蝕膨脹，體積增大，加速混凝土表面裂縫的發(fā)展，從而導致混凝土保護層剝落。

⑵ 由于鹽堿環(huán)境引起的剝落、銹脹、露筋。

路橋區(qū)地處沿海，有很多橋梁位于鹽堿地區(qū)或所處河道河水氯離子含量過高，再加上施工過程中違規(guī)使用含鹽海砂及鹽堿河水造成混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外都處于鹽堿環(huán)境下。由于基礎鋼筋的腐蝕使鋼筋面積減少，鋼筋和混凝土之間的結(jié)合強度下降；腐蝕產(chǎn)物的積聚，在混凝土內(nèi)部引起內(nèi)應力，達到一定程度，導致混凝土保護層順筋開裂；混凝土表層含鹽量增大，孔隙中的鹽結(jié)晶，產(chǎn)生膨脹應力，導致混凝土表面剝落；硫酸鹽對水泥石的侵蝕使水泥石中的氫氧化鈣及水化鋁酸鈣發(fā)生化學反應，生成石膏和硫鋁酸鈣，產(chǎn)生體積膨脹，使混凝土成為一種易碎的，甚至松散的狀態(tài)，導致混凝土崩解；堿骨料與含有活性成分的骨料發(fā)生化學反應，導致混凝土破壞，使結(jié)構(gòu)喪失承載能力。為了阻止或減少腐蝕，保證輸電線路的長期安全、穩(wěn)定地運行，應根據(jù)線路的不同腐蝕環(huán)境，對基礎采取相應的防腐處理。主筋銹蝕將導致其有效截面的減少，混凝土剝落開裂后使鋼筋更易銹蝕，如此惡行循環(huán)對橋梁的危害是相當大的；另外還有的橋梁由于施工質(zhì)量差，造成鋼筋外露，混凝土破損，引起鋼筋銹蝕的化學原因主要是氯離子的侵入和混凝土的碳化。

鹽堿地區(qū)基礎設計和施工的要求。

根據(jù)以上分析，鹽堿地區(qū)的基礎設計時，宜采用高強度等級混凝土，水泥宜采用普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和抗硫酸鹽硅酸鹽水泥，水泥的熟料中鋁酸三鈣含量不大于5％；對鋼結(jié)構(gòu)有腐蝕的宜加大各類基礎主筋混凝土凈保護層，摻入鋼筋阻銹劑，盡量采用剛性基礎，減少鋼筋用量，避免鋼筋腐蝕。施工時對制作混凝土的拌和水、水泥、粗細骨料以及外加劑等材料中有可能帶進混凝土中的氯離子含量嚴加控制，以盡量減少混凝土拌和物中氯離子總含量，基礎混凝土中嚴禁摻入氯鹽?；炷涟韬臀飸獢嚢杈鶆?，在澆筑過程中，應控制混凝土的均勻性和密實性，做到振搗充分，不應出現(xiàn)露筋、空洞、冷縫、夾渣、松頂?shù)痊F(xiàn)象，特別對構(gòu)件棱角處，應采取有效措施，使接縫嚴密，防止在混凝土振搗過程中出現(xiàn)漏漿?；炷涟韬臀锼冶炔淮笥?.55。每立方混凝土中水泥用量不少于360kg。嚴禁使用早強劑。

⑶ 由于施工工藝、結(jié)構(gòu)設計等引起的剝落、銹脹、露筋。

混凝土保護層是層內(nèi)混凝土和鋼筋免受物理與化學腐蝕的第一道防線，也是減緩混凝土碳化腐燭，防止保護層剝落的最直接因素。因此對混凝土保護層的厚度應予以重視。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的實際設計時，為減小自重，混凝土截面有時設計成薄壁，挖空的形式，在優(yōu)化設計時，設計者在考慮結(jié)構(gòu)受力合理，節(jié)省材料的同時。應適當加厚鋼筋的保護層。避免片面追求設計的優(yōu)化，而忽視長遠利益。保護層厚度的確定應以在安全使用期內(nèi)控制混凝土碳化深度不至于達到鋼筋部位為目標?；炷翝仓r鋼筋固定措施不當，造成鋼筋下沉或偏位，或模板、鋼筋骨架尺寸誤差過大。是造成混凝土保護層剝落露筋的一個重要原因。

⑷ 混凝土碳化。

混凝土的碳化是由C02與混凝土中Ca(OH)2發(fā)生化學反應，導致混凝土堿性下降。當混凝土碳化穿透保護層到達鋼筋表面時，鋼筋周圍堿性降低，鈍化膜失去原有的穩(wěn)定性,在水分和氧氣的作用下鋼 筋就會銹蝕?；炷撂蓟纳疃燃八俣扰c施工工藝和環(huán)境介質(zhì)有關。施工中，水灰比減小會降低碳化速度,礦渣水泥碳化較快。碳化深度與水泥用量成反比。外加劑能減弱碳化作用。如果混凝土早期養(yǎng)護不良，其杭碳化能力降低,施工質(zhì)量的不穩(wěn)定，其碳化速度有成倍的差別。而且碳化深度隨混凝土強度等級的提高而下降。對于環(huán)境介質(zhì),碳化深度隨相對濕度的降低，溫度的增大,大氣中的C02含量提高，風壓的增大而增大。保護層厚度的增大,可以延續(xù)碳化的進程。特別是處于最外層構(gòu)造鋼筋的混凝土保護層厚度是至關重要的,因為碳化到達最外層鋼筋位置,就會很快引起這些鋼筋的銹蝕，隨后混凝土保護層剝落，鋼筋裸露。因而從耐久性觀點來看,構(gòu)造筋和主筋的保護層同等重要。另外,保證混凝土保護層的密實度亦十分重要。

⑸ 外力碰撞。

位于通航河道上的橋梁，船舶撞擊墩柱、磕碰梁底情況時有發(fā)生。造成墩柱、梁底混凝土剝落、鋼筋裸露。在通航河段及立交橋路段，應該做好橋梁限高標志、及墩柱防護措施。

五、臺后擋墻開裂、滲水。

臺后擋墻引起的病害，主要原因是由于臺后填土在自重和車輛荷載雙重作用下，下沉前移產(chǎn)生的推力作用在臺后擋墻上，導致?lián)鯄﹂_裂。主要危害有：

⑴ 臺后填土流失。

臺后擋墻開裂滲水后，臺后填土隨水流出臺后擋墻，造成臺后路基空鼓，路基下沉，進而導致橋頭跳車。

⑵ 推擠樁柱式橋臺。采取樁柱式橋臺加臺后擋墻模式的橋梁，由于臺后擋墻的開裂前移，與樁柱式橋臺頂死，臺后填土土壓力直接作用在樁柱橋臺上，由于樁柱式橋臺抵抗水平推力能力較弱，當水平推力累積到一定程度后，就會造成各種橋臺病害：①橋臺樁柱往河心側(cè)外傾，橋臺樁柱出現(xiàn)開裂甚至斷裂；②梁板與蓋梁背墻頂死，伸縮縫失效，進而引發(fā)各種梁板，橋臺病害；③蓋梁豎向裂縫。

參考文獻：

[1] 李世剛[2] 宋夏明[3] 郭義飛橋面鋪裝常見病害分析及預防對策； 鋼筋混凝土保護層剝落露筋分析防治談； 臺后擋墻引起的樁柱式橋臺病害分析及處治研究。

第三篇：高速公路路面破壞和路基病害的特征及成因分析

高速公路路面破壞和路基病害的特征及成因分析

摘要：我國的公路事業(yè)進入了以建設高速公路、一級公路等高等級公路為主的新時代。早期修建的一些高速公路，在沒有達到設計年限的情況下，也開始進行大修。不僅對社會、交通造成了較大的影響，也在經(jīng)濟上造成了很大的損失。因此，高速公路路基路面的早期損壞問題引起了廣泛的關注。作者在文中深入分析了高速公路路面破壞和路基病害的特征及成因。關鍵詞：高速公路；路面破壞；路基病害我國高速公路路基、路面的早期損壞有多種形式，也是由多種不同原因引起的，其中對路面使用性能和使用壽命影響最大的是結(jié)構(gòu)性破壞、水破壞和嚴重轍槽。

一、高速公路路面破壞的特征及成因引起高速公路半剛性基層瀝青混凝土路面的早期破壞有多種原因，表現(xiàn)為多種形式。1.1變形類填土路堤上的路面竣工后以及開放交通后，路基會產(chǎn)生不均勻沉降，導致其上路面頂面產(chǎn)生波浪式的不平整。在未填筑路堤之前，地基處于平衡狀態(tài)。填筑路堤后，地基受到動靜荷載的共同作用產(chǎn)生固結(jié)形變，直到達到新的平衡狀態(tài)為止。地基產(chǎn)生固結(jié)形變的大小，既與填土高度有關，又與地基內(nèi)部各層土的壓縮系數(shù)有關。填土路堤地基存在橫向承載能力顯著不均勻的特性，兩側(cè)地基的承載力小，中部承載力大，路堤產(chǎn)生不均

勻沉降，路堤兩側(cè)邊部產(chǎn)生外傾式沉降，將路面和路基掰開，在路面上產(chǎn)生寬度較大的縱向裂縫，其特點是上寬下窄。軟土基層沉降是由于軟土地基引起路面產(chǎn)生很大的不均勻沉降，使路面縱斷面產(chǎn)生大的變形。主要原因是施工期太短，在軟基還沒有固結(jié)沉降達到基穩(wěn)定時就鋪設瀝青路面；另一重要原因是復合地基處理深度和臵換率小。1.2松散類由路面結(jié)構(gòu)性破壞產(chǎn)生的網(wǎng)裂。所謂路面結(jié)構(gòu)性破壞，是指路面結(jié)構(gòu)的承載能力不能抵抗現(xiàn)有行車荷載的反復作用，而產(chǎn)生的路面結(jié)構(gòu)性整體破壞。其外觀特征為輪跡帶上產(chǎn)生裂縫，進一步發(fā)展成縱向網(wǎng)裂形變帶。由水破壞產(chǎn)生松散變形類病害尤其廣泛，主要表現(xiàn)為幾種不同情況：第一種是由于雨水較快的透入空隙率較大的瀝青混凝土表面層后，由于其下層比較密實，在進入表面層的水還未來得及往下層滲透前，表面層就開始產(chǎn)生水破壞。表現(xiàn)為瀝青路面的表面層產(chǎn)生圓形坑洞。第二種情況是由于透入表面層的水較快滲入中面層，滯留在中面層的水因難于或來不及透過中面層進入底面層之前，中面層瀝青混凝土強度變?nèi)?，瀝青剝落，甚至松散，導致表面層首先在行車道底輪跡帶上產(chǎn)生網(wǎng)裂形變，有的甚至產(chǎn)生明顯轍槽。第三種是由于透入表面層的水透過中面層進入底面層，如果在底面層表面有粘結(jié)防水層，或有質(zhì)量好的下封層，同時進入的水量不大，則滯留在底面層的水會使底面層瀝青混凝土強度減弱，進而瀝青剝落，甚至瀝青混凝土

松散，導致瀝青混凝土路面表面產(chǎn)生網(wǎng)裂形變。在基層頂面沒有粘結(jié)防水層，或雖做了下封層但質(zhì)量不好的情況下，進入底面層的水將直接滯留在基層頂面。行車荷載生的水壓力，使滯留水首先沖刷基層表面的水泥細料或二灰細料，接著向下沖刷并形成白漿，在行車荷載的泵吸作用下，白漿被唧到面層表面層，漿被唧出的過程中，沿途的瀝青混凝土碎石上的瀝青剝落，輕者表面產(chǎn)生網(wǎng)裂變形，重者很快產(chǎn)生坑洞，碎石被甩出洞外，洞中積水。瀝青混凝土面層的表面層、中面層和底面層都不能讓水侵入和滯留，只要水能侵入任一層并滯留在該層就會產(chǎn)生水破壞。水破壞的重要內(nèi)因是所用瀝青混凝土的空隙率較大。所用瀝青混凝土，特別是表面層瀝青混凝土的實際空隙率較大，雨水較易進入表面層，并導致水破壞。水破壞的另一重要內(nèi)因是片面強調(diào)平整度，忽視了壓實度。水破壞的第三個重要內(nèi)因是瀝青混凝土的不均勻性大。由于礦料質(zhì)量、施工技術要求和工程管理等多方面原因，我國高速公路面層所用瀝青混凝土的離析現(xiàn)象和不均勻性較大，在面層表面隨機分布這數(shù)量不一的薄弱點位。在降雨過程中，雨水在一些薄弱點位被快速行駛車輛輪胎下產(chǎn)生的較大動水壓力壓入表面層。水破壞的第四個內(nèi)因是瀝青混凝土面層的裂縫。由于瀝青混凝土是一種熱脹冷縮的材料，它的溫縮系數(shù)是半剛性基層材料的4倍左右。新瀝青混凝土面層剛產(chǎn)生的裂縫，往往僅深入表面層的上部。過一個冬季或一

定時間后，裂縫又會深入到下層底部，甚至引發(fā)基層在相同的位臵開裂。造成基層上部沖刷甚至松散的原因，是表面水的反復進入和沖刷的結(jié)果，不是基層本身“衰老”的結(jié)果。1.3車轍車轍、擁包等流動變形損壞當高速公路車輛渠道化以后，車轍問題逐漸成為主要病害。由于我國普遍采用半剛性基層瀝青路面的結(jié)構(gòu)，基層本身的變形不是主要的，多數(shù)都是瀝青混和料產(chǎn)生的流動性車轍。其主要成因是路面在高溫情況下勁度模量大幅度降低，抗剪切變形能力不足以抵抗超載和重載車作用下的剪應力，尤其是在長大縱坡上坡路段，由于重載車車況差、爬坡車速降低，更為嚴重。嚴重車轍的內(nèi)因是由于瀝青混凝土的礦料級配不合適。我國已通車的多數(shù)高速公路都使用規(guī)范中的連續(xù)式密集配。瀝青混凝土的高溫抗形變能力較差，不能承受重載交通的反復作用，容易產(chǎn)生嚴重轍槽。有的為避免產(chǎn)生水破壞，有意在瀝青混凝土中多用細集料和瀝青。未經(jīng)認真試驗研究，就大量使用美國的SUP.自由水進入并長期滯留在中面層內(nèi)，使中面層瀝青混凝土強度顯著減弱、瀝青剝落直到松散，表面開始產(chǎn)生較嚴重轍槽、轍槽兩側(cè)鼓起。1.4裂縫類瀝青路面開裂是國際上最普遍的損壞現(xiàn)象之一，只不過是裂縫發(fā)生的早晚、多少及裂縫的類型有所不同。我國瀝青路面的裂縫有橫向裂縫、縱向裂縫、網(wǎng)裂、沉降裂縫等。橫向裂縫是由于在寒冷季節(jié)氣溫驟降和反復的溫度變化后，因疲勞而產(chǎn)生的溫縮裂縫；半剛性

基層的干縮和冷縮開裂造成的瀝青路面的反射性裂縫；或者兩者綜合作用產(chǎn)生的裂縫。溫縮裂縫至今國際上并沒有有效的根治措施，不屬于早期破壞。第二種是自上而下的表面裂縫。近年來國際上對瀝青路面自上而下的表面裂縫研究甚多，發(fā)現(xiàn)當瀝青層較厚時，由于路表面瀝青容易老化，瀝青混和料的自愈能力逐漸喪失，極限拉伸應變不斷減小，在車載荷載直接作用下，在輪跡部位產(chǎn)生大的拉應力或剪應力，導致路面產(chǎn)生開裂。但我國瀝青路面的表面裂縫有相當部分與由于瀝青層的層間污染沒有很好粘結(jié)成為整體，首先使表面層或上、中層壓碎有關。第三種是自下而上的疲勞裂縫。由于我國路面的瀝青層較薄，高速公路瀝青路面的縱向裂縫和網(wǎng)裂比較普遍，其原因是路面承載能力不足，導致路面的結(jié)構(gòu)性損壞?；鶎咏Y(jié)構(gòu)松散，尤其在有雨水的不利季節(jié)，承載能力不足于承受超載車和繁重交通的作用，造成路面大面積損壞?；鶎铀缮⒌脑蛏贁?shù)是施工時沒有成型，大部分是由于半剛性基層在施工過程中水泥劑量過高，強度過高，收縮嚴重開裂，使整層的半剛性基層分裂為大塊，在使用過程中又逐漸破碎為小塊，最后成為碎塊。

二、高速公路路基病害的特征及成因2.1基層高速公路的半剛性基層厚度多在20cm左右，采用水泥穩(wěn)定碎石（或礫石）或石灰粉煤灰穩(wěn)定碎石（或礫石）半剛性底基層厚20－40cm，采用的材料有石灰土、水泥土、二灰土、二灰砂、二灰和水泥石灰土等。半剛性材料

層的總厚度通常不超過60cm，最薄為40cm.半剛性材料路面的承載能力取決于半剛性材料層的質(zhì)量和厚度因素，如果基層或底基層質(zhì)量不好或不均勻性大，不能形成一個完整的整體，容易導致瀝青路面產(chǎn)生局部破損。在路面設計和施工都符合要求的情況下，半剛性路面的結(jié)構(gòu)性破壞常發(fā)生在行車道的輪跡帶上。在輪跡帶上先產(chǎn)生縱向細小裂縫，爾后產(chǎn)生通過輪跡帶的橫向裂縫，最后發(fā)展成網(wǎng)裂和形變。2.2巖土地基填土路堤路基產(chǎn)生縱向不均勻沉降，使路面頂面產(chǎn)生波滾式的不平整。其產(chǎn)沉降的原因：一是原土地基產(chǎn)生固結(jié)變形，在填筑路堤之后，地基收到加載作用，產(chǎn)生壓縮變形。二是路堤本身產(chǎn)生固結(jié)變形，是與填土高度、土的性質(zhì)和壓實度密切相關。路基壓實度不夠產(chǎn)生的縱向裂縫由于地基和填土在槽向不可避免的不均勻性，特別是在有表面水滲入地基的情況下，瀝青路面和水泥混凝土路面或早或遲都會產(chǎn)生一些細而短的縱向裂縫。橋頭跳車是由路基路面沉降引起的，是路基路面縱向變形最嚴重的一種形式。它是由于橋頭填土較厚，路基路面容易產(chǎn)生大的沉降，而橋頭的沉降量很小，從而產(chǎn)生錯臺高差。這種現(xiàn)象在軟基路段、濕陷性黃土地區(qū)尤為嚴重。2.3特種土層的路基淤泥質(zhì)黏土、紅粘土等軟土地基往往因固結(jié)沉降穩(wěn)定時間長，或是因修路微型水文地質(zhì)條件發(fā)生了改變，從而引起路面沉陷。濕陷性黃土路基：在地下水的作用下老的空穴增大，并發(fā)生新的空穴。2.4不良地質(zhì)現(xiàn)

象對路基穩(wěn)定的影響地基位于（或存在）不良地質(zhì)體，如滑坡、空穴，由于高速公路的修建改變了微地貌環(huán)境，水地質(zhì)條件、工程地質(zhì)條件均發(fā)生了變化，在持續(xù)動荷載作用下，原有的不利地質(zhì)條件被進一步激發(fā)、擴大，從而引起路面沉陷、裂縫，甚至大范圍的路基塌滑。高速公路位于古滑坡體上，路基的一部分位于滑動面上，在動載荷作用下，引發(fā)路基邊坡大范圍失穩(wěn)和路基深部的空穴，在路基填土的壓力和車輛動荷載作用下發(fā)生沉陷，引起路面沉陷。綜上所述，將路面破損和路基病害成因類型對應分析，能夠發(fā)現(xiàn)它們相互作用、相互影響。路基病害會引起路面破損，而路面破損又加快了路基病害的產(chǎn)生和發(fā)展，表現(xiàn)為路基壓實度減小、含水量增大、裂縫松散體的產(chǎn)生。路面破損往往是路基病害的表現(xiàn)形式。這就為“三維一體化”檢測理論方法提供了客觀事實依據(jù)。參考文獻：[1]何仙偉。公路路基路面設計安全檢查問題探討[J].中國高新技術企業(yè)，2008，（08）[2]汽車存放與公路安全系統(tǒng)[J].發(fā)明與革新，2002，（03）[3]云天。高速公路安全行駛[J].汽車維修，1997，（03）

第四篇：公路橋梁橡膠支座的常見故障病害成因分析及對策

公路橋梁橡膠支座的常見故障病害成因分析及對策 摘要：普通板式橡膠支座在使用過程中，由于材料質(zhì)量以及老化、設計和施工的原因，經(jīng)常出現(xiàn)相交老化開裂、鋼板外露、不均勻鼓凸與脫膠、脫空、剪切超限和支座位置串動等病害；盆式橡膠支座缺陷類型包括鋼件裂紋和變形、鋼件脫焊、銹蝕、聚四氟乙烯滑板磨損、支座位移超限、支座轉(zhuǎn)角超限和錨栓剪斷等。這些病害除了材料質(zhì)量問題需要生產(chǎn)廠家進行改良，主要是施工單位在支座安裝時未重視坡型支座的合成坡度方向，隨意安裝，導致支座偏壓而產(chǎn)生不同變形；由于支承墊石標高不準，預制梁產(chǎn)生橫向滑移而對支座產(chǎn)生剪切；未將支座按設計及規(guī)范要求穩(wěn)固地粘貼在墊石上，致使吊梁時隨意拖動支座，導致方向、位置不準而不能均勻受力；不熟悉盆式支座的安裝方法、縱橫限位概念模糊或施工管理不到位導致。需要認真熟悉規(guī)范，嚴格按施工規(guī)范和操作規(guī)程施工。

關鍵詞：橡膠支座；病害；對策

一、橋梁支座在我國的發(fā)展

在20世紀60年代以前，我國的公路、鐵路橋梁上常不設支座或僅設置鋼支座，隨著橋梁建設事業(yè)的發(fā)展，各種橋式大跨度橋梁不斷涌現(xiàn)，因而對橋梁支座的承載能力、對支座的位移和轉(zhuǎn)角能力的要求不斷提高，從而促進了橋梁支座的發(fā)展。在20世紀60年代以來，我國先后在橋梁上推廣應用了扳式橡膠支座、盆式橡膠支座和球形支座等新型支座，并取得了良好的經(jīng)濟技術效益。與此同時，結(jié)合工程監(jiān)理需要開發(fā)了高度可調(diào)的板式橡膠支座、水平盆式橡膠支座、抗震盆式橡膠固定支座、盆式橡膠測力支坐及承載力達15000t的巨型支座等。

隨著交通運輸業(yè)的發(fā)展，各種斜橋越來越多，梁體魄度從1%～4%不等，有的特殊橋梁設計甚至達到8%左右。斜橋由于傾斜或橋面逐漸升高，就給支座的設計準則增添了更多的因素，一部分垂直于橋面的作用力作用于支座的剪切面上，如果設計未迎合這些力的需要，支座就會產(chǎn)生過大變形，影響其使用性能和壽命。以往對梁體縱坡1%

二、支座的分類

橋梁支座是連接橋梁上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的重要構(gòu)件，其主要功能是將上部結(jié)構(gòu)承受的各種荷載傳遞給墩臺，并能適用上部結(jié)構(gòu)由于荷載、溫度變化、混凝土收縮等產(chǎn)生的變形（水平位移及轉(zhuǎn)角），使上部結(jié)構(gòu)的實際受力情況符合設計要求。還能阻抗風力、地震波等引起的結(jié)構(gòu)平移、減輕震動對結(jié)構(gòu)的不利影響。

支座可按所用的材料分類：

1、鋼支座

2、聚四氟乙烯支座

3、橡膠支座包括：板式橡膠支座、盆式橡膠支座、四氟板式橡膠支座

4、混凝土支座

5、鉛支座

橡膠支座的傳力通過橡膠板來實現(xiàn)。支座位移通過聚四氟乙烯板的滑動或橡膠的剪切來實現(xiàn)，支座轉(zhuǎn)角則通過橡膠的壓縮變形來實現(xiàn)。

三、公路橋梁橡膠支座的常見病害成因分析

來源：監(jiān)理工程師論壇

橋梁支座缺陷的種類眾多，這里針對板式橡膠支座、盆式橡膠支座和坡形球冠板式橡膠支座的常見病害進行成因分析。

一）、板式橡膠支座和坡形球冠板式橡膠支座

板式橡膠支座和坡形球冠板式橡膠支座性能劣化類型包括橡膠老化開裂、鋼板外露、不均勻鼓凸與脫膠、脫空、剪切變形、鼓包開裂等現(xiàn)象，主要是施工單位在支座安裝時未重視坡形支座的合成坡度方向，隨意安裝，導致支座偏壓而產(chǎn)生不同變形；由于支承墊石標高不準，預制梁產(chǎn)生橫向滑移而對支座產(chǎn)生剪切；未將支座按設計及規(guī)范要求穩(wěn)固地粘貼在墊石上，致使吊梁時隨意拖動支座，導致方向、位置不準而不能均勻受力。

1、開裂是指板式橡膠支座表面形成的龜裂裂紋。一般板式橡膠支座經(jīng)一定使用年限后，均會出現(xiàn)表面的龜裂裂紋，但裂紋寬度和深度均不大。但是下圖支座在使用一年后就出現(xiàn)大量的起鼓、開裂，支座本身質(zhì)量問題占很大比例。

2、鋼板外露是指由于橡膠龜裂或支座制作不佳使板式橡膠支座內(nèi)部的鋼板外露。

3、不均勻鼓凸與脫變發(fā)生在橡膠與鋼板粘結(jié)破壞時。通常板式橡膠支座在荷載作用下，鋼板之間的橡膠向外發(fā)生均勻的凸起屬正?，F(xiàn)象。當橡膠與支座內(nèi)加勁鋼板粘結(jié)不良，在荷載作用下發(fā)生鋼板與橡膠脫膠，引起不均勻的鼓凸，嚴重時就會出現(xiàn)起鼓開裂甚至爆裂。

4、支座脫空：

脫空是指板式橡膠支座與橋梁底面及支承墊石頂面出現(xiàn)的縫隙大于相應邊長的25%。通常板式橡膠支座使用時，應通過轉(zhuǎn)臺計算，使支座頂?shù)酌媾c橋梁全面積接觸。局部脫空一方面造成支座壓應力增加，另一方面支座脫空部位與外界空氣接觸，容易產(chǎn)生橡膠老化。支座脫空是目前支座安裝上存在最普通和嚴重的質(zhì)量問題之一。主要是由于支座底部砂漿塊開裂松散及墩臺頂面不平造成的底面局部脫空，頂部完全脫空，局部脫空及支座的缺失。某個支座脫空將造成其他支座受力過大，影響支座的耐久性，此外，可能會使上部構(gòu)造受力不均，對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響。支座脫空產(chǎn)生的主要原因是：

1）、墩臺頂支座墊石標高控制不當

2）、梁體預制時梁端三角楔形塊不平，尤其是斜交板梁較難控制

3）、墊石強度過低，受壓后墊石破碎，引起脫空

4）、支座安裝溫度選擇不當，安裝時氣溫過高或過低，后期梁體伸縮過大導致支座出現(xiàn)難以恢復的縱向一側(cè)較明顯的半脫空。

5、支座變形過大

支座變形是指壓縮變形和剪切變形，剪切超限是指板式橡膠支座在最高及最低溫度條件下的最大恒載剪切變形tan >0.45.變形過大有支座本身質(zhì)量和安裝質(zhì)量兩方面原因。支座本身質(zhì)量問題是指支座抗壓彈模量大小主要影響支座在各級荷載下的豎向變形，而各種結(jié)構(gòu)對豎向變形的適應性不同，過大的豎向變形可能對連續(xù)梁等上部構(gòu)造產(chǎn)生極為不利的附加內(nèi)力，有時與下部構(gòu)造的豎向位移疊加后總位移可能超出設計控制范圍。導致結(jié)構(gòu)的破壞。支座安裝時也會引起支座初始變形過大，從耐久性來說是不好的，剪切變形越大越不好，長時間過大變形將加速橡膠老化，會降低支座使用壽命。過大的變形產(chǎn)生原因主要有：

1）、由于同一梁體有的支座完全脫空導致個別支座手里過大而引起初試變形過大。

2）、安裝濕度過高，過低，隨環(huán)境溫度變化，混凝土脹縮、徐變和汽車制動力的作用引起過大剪切變形。

3）、橋梁縱坡設計過大導致縱向剪切變形過大。

6、支座的串動是由于支承墊石不平，造成支座局部承壓，引起支座位置串動，嚴重時可能會造成個別支座脫落。

7、支座偏位

來源：監(jiān)理工程師論壇

支座偏位是面前支座安裝上存在最普遍的問題，分為縱向偏位和橫向偏位，嚴重的支座偏位將造成支座不均勻受力，梁體受力附加內(nèi)里過大等病害。支座偏位產(chǎn)生的原因主要是支座或墊石放樣不標準，應該在支座安裝時進行校核。如墊石位置有較小偏差，可采用環(huán)氧砂漿進行調(diào)整，如偏差過大，應重新澆筑墊石。

二）、盆式橡膠支座

盆式橡膠支座缺陷類型包括鋼件裂紋和變形、鋼件脫焊、銹蝕、聚四氟乙烯滑板磨損、支座位移超限、支座轉(zhuǎn)角超限和錨栓剪斷等。盆式支座出現(xiàn)的問題主要是施工單位不熟悉安裝方法、縱橫限位概念模糊或施工管理不到位導致。

1）、鋼件裂紋和變形是指盆式橡膠支座的鋼件中出現(xiàn)肉眼可見的裂紋，以及支座鋼板在荷載作用下發(fā)生翹曲。

2）、聚四氟乙烯板磨損指盆式橡膠支座中由于聚四乙烯和不銹板和不銹鋼滑板之間平面滑動所產(chǎn)生的磨損。磨損程度用測量聚乙烯辦的外露高度來表示。

3）、支座位移超限是由于設計及安裝不當造成支座聚四氟乙烯板滑出不銹鋼板板面范圍。

4）、支座轉(zhuǎn)角超現(xiàn)實由于設計及安裝不當造成支座轉(zhuǎn)角超過相應荷載作用下最大的預期設計轉(zhuǎn)角。支座轉(zhuǎn)角應由盆式橡膠支座頂

底板之間的最大和最小間隙求出。

5）、支座非正常約束：這與支座本身質(zhì)量無關，主要是施工過程處理不當造成。

四、對策

由于這些病害除了材料質(zhì)量問題需要生產(chǎn)廠家進行改良，主要是施工單位在支座安裝時未重視坡型支座的合成坡度方向，隨意安裝，導致支座偏壓而產(chǎn)生不同變形；由于支承墊石標高不準，預制梁產(chǎn)生橫向滑移而對支座產(chǎn)生剪切；未將支座按設計及規(guī)范要求穩(wěn)固地粘貼在墊石上，致使吊梁時隨意拖動支座，導致方向、位置不準而不能均勻受力；不熟悉盆式支座的安裝方法、縱橫限位概念模糊或施工管理不到位導致。因此需要認真熟悉規(guī)范，嚴格按施工規(guī)范和操作規(guī)程施工。使用過程中出現(xiàn)這些病害，就需要逐一分析原因，并進行相應的處理，甚至更換。

一）、板式橡膠支座安裝時，應注意下列事項：

1、橡膠支座在安裝時，應檢查產(chǎn)品合格證書中有關技術性能指標，如不符合設計要求時，不得使用。

2、支座下設置的支承墊石，混凝土強度應符合設計要求，頂面要求標高準確，表面平整，在平坡情況下同一片梁兩端支承墊石水平面應盡量處于同一平面內(nèi)，其相對誤差不得超過3mm，避免支座發(fā)生偏歪、不均勻受力和脫空現(xiàn)象。

3、安裝前應將墩、臺支座墊石處清理干凈，用于硬性水泥砂漿抹平，并使其頂面標高符合設計要求。

4、將設計圖上標明的支座中心位置標在支承墊石及橡膠支座上，橡膠支座準確安放在支承墊石上，要求支座中心線同支承墊石中心線相重合。

5、當墩、臺兩端標高不同，順橋向有縱坡時，支座安裝方法應按設計規(guī)定處理。

6、吊裝梁、板前，抹平的水泥砂漿必須干燥并保持清潔和粗糙。梁、板安放時，必須仔細，使梁、板就位準確且與支座密貼，就位不準時，或支座與梁板不密貼時，必須吊起，采取措施墊鋼板和使支座位置限制在允許偏差內(nèi)，不得用撬棍移動梁、板。

7、梁、板就位準確且與支座密貼后，應及時將縱橫向相鄰的梁、板進行聯(lián)系固定，防止梁、板縱橫向滑移，從而對支座產(chǎn)生剪切作用。

8、支座安裝時必須考慮安裝時的工作環(huán)境和溫度影響，選擇適宜的安裝溫度和濕度是必要的。

來源：監(jiān)理工程師論壇

9、預制梁產(chǎn)生制作時，應嚴格按設計圖紙的縱坡和橫坡、正斜交角度計算準確設置梁底楔形塊，同時必須考慮預應力預制梁張拉起拱對楔形塊的影響。

10、若橡膠支座施工過程中出現(xiàn)支座開裂，需要視開裂的嚴重情況進行處理，輕微的開裂可以采用橡膠專用膠表面涂刷封閉，防止支座內(nèi)鋼板銹蝕。如果開裂嚴重，鋼板外露，則需要制定專項施工方案用頂升法將梁頂起，進行支座更換。

11、若出現(xiàn)偏壓、起鼓、剪切變形等情況，病害輕微就不需要處理，病害嚴重則需要調(diào)整支座或者更換。

12、若支座出現(xiàn)局部脫空或全部脫空，可采用不銹鋼板墊塞密實。

二）、盆式橡膠支座

支座規(guī)格和質(zhì)量應符合設計要求，支座組裝時其底面與頂面（埋置于墩頂和梁底面）的鋼墊板，必須埋置密實。墊板與支座見平整密貼，支座四周不得有0.3mm以上的縫隙，嚴格保持清潔?；顒又ё木鬯姆蚁┌搴筒讳P鋼板不得有刮傷、撞傷。氯丁橡膠板塊密封在鋼盆內(nèi)，要排除空氣，保持緊密。

1、活動支座安裝前用丙酮或酒精仔細擦洗各相對滑移面，擦凈后在四氟滑板的儲油槽內(nèi)注滿硅脂類潤滑劑，并注意硅脂保潔；坡道橋注硅脂應注意防滑。

2、盆式橡膠支座的頂板和底板可用焊接或錨固螺栓時，其外露螺桿的高度不得大于螺母的厚度；現(xiàn)澆梁底部預埋的鋼板或滑板，應根據(jù)澆筑時的溫度、預應力張拉、混凝土收縮與徐變對梁長的影響，設置相對于設計支承中心的預偏值。

3、盆式橡膠支座在現(xiàn)場安裝前嚴禁隨意拆卸頂板和底板，安裝時保證支座就位準確。盆式橡膠支座在橋梁恒載加載之前，不宜將支座固定鐵片拆除。如現(xiàn)澆箱梁梁底的盆式橡膠支座在混凝土澆筑完成后，進行預應力張拉前或底板膜板拆卸前解除固定鐵片。

4、支座安裝時必須考慮安裝時的工作環(huán)境和溫度影響，選擇適宜的安裝溫度和濕度是必要的。

5、盆式橡膠支座使用過程中發(fā)現(xiàn)銹蝕，需要對支支座外表涂刷防銹漆；鋼件脫焊需要進行補焊，但是在補焊時必須做好防護措施，應防止燒壞盆內(nèi)橡膠和四氟板。

6、若盆式橡膠支座使用過程中鋼件裂紋和變形、聚四氟乙烯滑板磨損、支座位移超限、支座轉(zhuǎn)角超限和錨栓剪斷等病害則需要制定專項方案，對盆式橡膠支座予以更換。

五、結(jié)束語

有的設計中也存在一定問題：山區(qū)高速公路縱坡較大，路段聯(lián)長過大，對支座受力不利。橋梁縱坡的影響，四氟板式橡膠支座應布設在上坡一側(cè)聯(lián)端，且盡量保證水平設置，主要是為了避免梁體向下坡一端爬行而對伸縮縫產(chǎn)生不利影響。一些橋梁設計單位對橋梁支座選擇形式并不了解、支座的布置方式不合理，支座邊緣預留寬度不夠，支座墊石混凝土標號偏低或墊石加強筋不足，固定用的螺栓、螺母強度不夠等都會產(chǎn)生不同的病害。

來源：監(jiān)理工程師論壇

第五篇：高速公路瀝青路面病害分析及養(yǎng)護辦法研究

高速公路瀝青路面病害分析及養(yǎng)護辦法研究

黃驊

廊坊市公路管理站，河北 廊坊 061100

摘要：眾所周知，瀝青路面具有光平坦，噪聲低，對車輪的傷害度較小等優(yōu)點，高速公路上面一般都采用瀝青進行鋪設。但是由于諸多原因?qū)е聻r青路面嚴重受損，本文就高速公路瀝青路面病害的形成原因進行相應的分析，并給出相應的解決對策。

關鍵詞：高速公路；瀝青路面；病害分析；問題和對策

0 引言

瀝青混泥土路面具有很多的優(yōu)點，其中就包括路面平整、行車舒適、耐磨度高、養(yǎng)護維修簡便、能夠進行分期修建等，所以瀝青混泥土路在生活中被廣泛進行應用。在進行高速公路建設時，我國的很多高速公路都在采用瀝青進行鋪設。隨著我國科學技術的迅猛發(fā)展，我國的交通運輸量逐步增大，很多車輛不僅體積較大，而且在行駛過程中還出現(xiàn)超載的情況，使高速公路的路面受到重創(chuàng)。很多高速公路都面臨著使用不到設計所定年限就發(fā)生病變損毀的情況，常常在使用 2-3 之后就因為受到重創(chuàng)而不能進行使用，因此對高速公路瀝青路面病害的成因與防治對策進行分析，就當前公路建設與管理有著重要的作用。

1瀝青路面病害存在的問題

1.1車輛超載和日常養(yǎng)護管理不嚴

就對柔性路面進行設計控制所采用的控制值還是彎沉值，使用年限則是隨著常年的積累承載次數(shù)作為相應的指標，就承載量較大的重型車對路面所引起的結(jié)構(gòu)強度沒有得到詳細的保證，在重型車的操作過程中對路面所能承載的極限并沒有納入考慮范疇，當重型車超負荷行駛就會給路面造成嚴重的創(chuàng)傷，導致路面出現(xiàn)開裂、坑洼下陷等局部狀態(tài)，導致路面被損毀[1]。1.2氣候變化引起的瀝青路面病害

在夏季連續(xù)高溫的情況下，就會導致路面出現(xiàn)車轍變形、擁包等情況。究其原因就是因為混合料的不斷變化而造成的。就一般情況而論，礦料級的貢獻率相對較高，反之瀝青的就比較低。在嚴寒天氣，進行瀝青集料時容易把瀝青膜破壞，這種方法會導致集料損傷。所以瀝青的抗裂性就是直接取決于它的低溫變形性能，瀝青結(jié)合料的貢獻度高達90%。這種話情況下的瀝青混合料是最具堅硬的，收縮變形無法對混合料造成傷害，因為其貢獻率相當?shù)拖隆?.3排水設施排水不暢

如果高速公路位于多雨地區(qū)，由于夏季雨水相對頻繁，我們就要對相應的排水設施進行較好的處理，這種做法可以有效的保證公路的使用壽命和性能不斷增強，保證路面不受到雨水的侵襲。近些年來，公路建設的速度十分快，相對地質(zhì)進行全面開挖，當公路路面鋪設工作完成，往往就會因為資金不足的原因沒能對排水系統(tǒng)進行相應的優(yōu)化，所以只要雨水天氣來臨路面就會造成嚴重的積水情況，在由于重型車本就超載嚴重，就更是加劇路面破壞，當然還有就是高速公路中部的隔待排水問題，人們也沒有加強重視度，排水系統(tǒng)設計的不合理，雨水就這樣通過中部的分隔帶滲入到路面內(nèi)層，最終導致路面因為受到水的侵蝕而損壞。

2高速公路瀝青路面病害防治對策 2.1加強反超限運輸管理，并加強日常護理

近幾年來，由于高速公路發(fā)展較為迅速，交通運輸量也在不斷增大。重型車輛超載的情況十分的嚴重，此種原因已經(jīng)嚴重影響到公路的使用壽命。所以，就要求我們應該嚴格按照《公路法》、《超限運輸車輛行駛公路管理規(guī)定》等來執(zhí)行，加強對反超限運輸管理的打擊力度，在重要的位置設置關卡進行檢查，對有不從者要采用強行卸載的方法進行執(zhí)行，以免超載運輸車對公路造成損毀，使公路的使用壽命得以不斷增強[2]。把“預防為主、防治結(jié)合”的方針在現(xiàn)實中進行落實，加強對路面建設的研究，制定出科學規(guī)范的養(yǎng)護管理系統(tǒng)，對路況進行追蹤檢測，及時采取有效的措施進行防范，在使用過程中發(fā)現(xiàn)的問題要及時進行處理，以免造成不必要的麻煩，與此同時，要不斷加強對路面病害處理對策進行研究，不斷提高公路的使用壽命和路面養(yǎng)護質(zhì)量。2.2在施工過程中注意溫差

在《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》中，對瀝青碾壓的溫度進行相應的規(guī)范，只有在溫度適宜的情況下，對瀝青混合料進行碾壓才能保證其相應的切合度。事實上，這么做就是為了使瀝青混合料的密度更加牢固，在碾壓過程中能夠保證它的壓實性。當然，規(guī)范并沒有對混合料的厚度、級配類型、性質(zhì)和施工環(huán)境做明確的規(guī)定，在施工過程中需要根據(jù)相應的項目情況進行具體分析，標號不同的瀝青當它的溫度不同時粘度卻有相應的吻合度，不同級配類型的混合料在進行施工時也要采取不同的方法進行施工。在不同的季節(jié)，其地質(zhì)溫度與氣溫有所區(qū)別，混合料的散熱效率會受到明顯的影響。從很大程度上來講，瀝青的粘度是在碾壓過程中影響碾壓難度高低的關鍵因素，所以，就應該針對瀝青的粘度和溫度采取有效的措施進行控制，就當前情況而言，改性瀝青得到廣泛的使用，由于瀝青抗剝落劑的使用，使得里歐請的粘度和溫度不斷提高[3]。2.3增強結(jié)構(gòu)排水

對于雨水較為豐富的地區(qū)應該引起我們的高度重視。要安裝更多的排水設施，也可以在基層頂面設定相應的防水層，如果條件允許的話可以運用瀝青碎石在中間層設定排水基層。與此同時，在路面上做好相應的排水設施，在路面較低的地方進行設定，這更有利于及時將路面的積水排出，又可以預防積水一直滲透沖刷到中間路面基層，就路面還應該摻加適量的抗剝落劑，這樣可以加強瀝青相互間的粘結(jié)度，使得路面層的水更加穩(wěn)定的流出。2.4合理確定瀝青路面結(jié)構(gòu)，選擇適合的材料

對瀝青的路面結(jié)構(gòu)進行有效的確認，瀝青表面之所以會產(chǎn)生裂縫都是因為其自身的溫度引起的，最好的瀝青除延度大以外，其他方面的性能都是比較薄弱的，仔細的對礦料進行選擇，將級配瀝青的混合料與配置瀝青的混合料進行對比，所配置出的瀝青混料定是質(zhì)量精良的，嚴格對瀝青的使用量進行相應的控制，使瀝青的質(zhì)量得到較好的保障，這種方法對減少裂縫是相當有效的。2.5嚴格控制施工質(zhì)量

不對施工質(zhì)量進行嚴格的控制，就會造成很多損毀現(xiàn)象出現(xiàn)。進行瀝青路面施工必須要按照相關規(guī)定進行操作，建立科學規(guī)范的質(zhì)量體系，在進行路面施工時，要對所進行的每道工序進行嚴格的質(zhì)量監(jiān)控，使得路面建設達到相應的質(zhì)量指標，然而要對質(zhì)量進行落實就必須嚴格按照以下步驟進行操作：

① 嚴格對瀝青的混合料攪拌質(zhì)量進行控制，在攪拌過程中發(fā)現(xiàn)離析等相關的質(zhì)量問題要及時進行解決，要對相應的試驗頻率進行加強，對攪拌過程中瀝青混合料的各項指標進行有效的控制，必要時要對混合料進行單獨的配置檢測和設計。

②要使基層頂面具有相應的粗糙度。對相應的級配材料進行良好的配置，就混合料里面加入相應的粗骨料，使混合料里面具有相應的大粒集料；但要對其含水量進行相應的控制，要對碾壓瀝青的方法進行改進，避免濕度較大的狀況出現(xiàn)，不能讓水量蒸發(fā)之后基層頂面形成灰漿硬殼，在碾平之后不能摻入細料混合[4]。

③就透層和粘層兩種油要合理的進行撒布。再開始鋪設前，要保持工作界面絕對干凈，結(jié)合多年的施工經(jīng)驗，透油層中如果有相應的慢型乳化瀝青是最好用的。用瀝青專用車進行撒布時，對車速和噴灑的厚度要保持相應的穩(wěn)定，不能出現(xiàn)出凹凸不平的情形，當然也不能留有空白地帶，還要撒布相應的石協(xié)和粗沙，這樣能增加路面的粗糙度，再運用鋼筒壓路機進行相應的碾壓，然后將多余的浮料刮走。

④ 提高面層攤鋪質(zhì)量。在進行混合料鋪設的過程中，運輸?shù)倪^程不能有太大的間隔，就攤鋪溫度要控制在相應的范圍之內(nèi)，就鋪設的混合料厚度要達到均勻的效果，進度控制在2m/min 左右，要對瀝青混合料進行反復碾壓，以免出現(xiàn)混合料縫隙較大的情況，沒有碾壓平整的地方不能進行補料，尤其是下面層的，基層經(jīng)過雨水沖洗還未干的，不能開始攤鋪工作，更不能淋著雨進行攤鋪，要保證各方面接縫嚴密。結(jié)束語：

路面的早期損毀已經(jīng)成為瀝青路面的主要危害，政府和相關管理部門應該引起高度的重視，并根據(jù)相關原因?qū)β访孢M行全面的設計，然后直到把原材料運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，對相應的問題采取有效的措施進行預防和控制。與此同時，還要制定科學規(guī)范的質(zhì)量管理體系，從管理部門到設計部門，從設計部門再到施工部門，都要進行有效的控制和落實。只有運用這樣的方法才能從根本上減少瀝青路面早期損毀情況的發(fā)生，使高速公路在建設質(zhì)量方面得到顯著性的提高，實現(xiàn)高速公路施工質(zhì)量更上一層樓。本文就瀝青路面病害存在的問題進行有效的分析，并由此給出相應的解決策略，希望能夠給相關業(yè)內(nèi)人士提供相應的參考數(shù)據(jù)。參考文獻

[1]張棲慢.高速公路瀝青路面的病害及其養(yǎng)護策略淺析[J].城市建設理論研究（電子版），2015（20）：3348-3349.[2]李浩，馬任.關于高速公路瀝青路面的松散和泛油病害研究[J].科技創(chuàng)新與應用，2013（33）：215.[3]楊通武.淺析高速公路瀝青路面的養(yǎng)護施工[J].黑龍江交通科技，2013（5）：55.[4]楊衛(wèi)國.高速公路瀝青路面常見病害的防治與養(yǎng)護[J].交通世界（運輸車輛），2013（12）：166-167.