常见桥梁病害及桥梁加固探讨

随着交通运输事业的发展，交通运输量大幅度增长，行车密度及车辆载重越来越大，尤其是拖挂运输、集装箱运输、个体户载重货物运输等重型车辆日益巨增，特种工程车如矿山运载车、大型平板车亦不时出现。现有公路桥梁中相当一部分，特别是年代较远的低等级载荷桥，已远远不能满足使用上的要求。

至目前，我国公路通车里程已达175.8万公里，高速公里路程达2.58万公里，跃居世界第二，建成的永久性桥梁在29万座以上，1982年以前建成的桥梁约13.6万座，大部分是按1972年以前部颁标准建造。绝大部分已满足不了当前使用上的要求，成为三、四类桥梁。

对于三、四类桥梁则必须进行维修加固。否则即是一半新建，其耗资也是巨大的；八十年代的美国估算，40%的病危桥梁重建，耗资亦需3000亿美元，造成不可能实现的情况。因而，加强桥梁养护、维修及病危桥梁的加固，力求充分利用，延长其使用寿命，以满足交通运输发展的需要。依国内外所积累的经验表明，旧桥加固所需资金为同期新建桥梁的10～30%左右，所以说，适时合理地加固旧有桥梁，其经济效益是十分显著的。

此外，现有桥梁往往需要应对特殊载荷的需求，一个特大构件的运输，新建一条临时便道的投资很大，沿已有道路运输虽则方便，但桥涵的通行能力便成了控制因素，为了安全可靠地利用已有公路，则对桥涵进行检查，施行临时加固，采取科学对策是十分重要的。

因而，正确掌握既有道路上所有桥涵的结构形式、力学性能、现有状态、潜在能力、安全储备是很必要的。一则依可支配资金合理分配，及早进行桥梁的健康诊治；二则依交通流的增长，发展及早适时的安排后续工程；其次以应对突发事件（重型超设计载荷、地震、风灾、洪水、车辆船舶撞击等），采取措施及时处理。为此，应建立一整套现有桥梁管理系统，掌握现有桥梁性能，进行现代化管理。以提高其决策的科学性、正确性、及时性。

一、桥梁检查的目的和意义

1、检定现有桥梁的实际承载能力，为桥梁的使用及维修加固提供必要的依据

近年来随着我国工业化进程的加快，特大型工业设备运输、集装箱运输、矿山特种车辆及私自改装重型车辆的运行，都给现有桥梁的安全使用造成威胁。原来按旧标准规定的荷载等级设计建造的桥梁，由于交通量的不断增加，加之前述重型车辆的频繁出现，更是造成这些桥梁雪上加霜。现有道路上的桥梁由于营运使用多年，主要部位出现缺陷，如裂缝、错位、沉降等，通过对现有桥梁进行检查，了解其各部位损坏的程度，核定其承载能力，为桥梁的维修加固提供必要的依据。

2、建立和积累必要的技术资料，建立桥梁养护数据库

现有桥梁大多资料不全，尤其是年代久远的桥梁，更是缺乏资料，需要通过检查，重新建立和积累技术资料，系统地收集这些桥梁技术数据，建立桥梁数据库，为加强科学管理和提高桥梁管养技术水平提供必要条件，并能指导今后的桥梁养护、加固、与维修工作。

3、检验桥梁的结构质量，确定工程的可靠度，推动和发展旧桥评定及新结构的计算理论

通过对现有桥梁的检查，对于一些重要的大桥或特大桥梁，在建成之后，可评定其设计及施工质量，确定工程的可靠度；对采用新型结构的桥梁，可验证理论的实践性和可靠性，进一步发现问题，总结经验，以便对结构设计理论及结构形式加以改进，使其更臻完善；对经过维修加固的桥梁，可检验维修加固质量，并验证加固方案的合理性与可靠性。

二、桥梁检查种类

桥梁检查的种类分为经常性检查、定期检查和特殊检查三种。

经常性检查由路段检查人或桥梁养护人员进行巡视检查。目的是确保桥梁结构功能正常，使结构能得到及时的养护和紧急处治，对一些重大问题作出报告。该项检查的特点是检查人员有机会在各种天气情况下对桥梁进行观察。

定期检查是对桥梁结构的质量状况进行定期跟踪的全面检查。通常是依靠富有经验专职桥梁检查工程师，以目视观察为主，辅以必要的工具、常规测量仪器、照相机和其他器材等手段，实地判断病害原因，作出质量状况评分，并估计需要维修的范围及方法，或提出限制交通的建议。对需要进一步查明原因或继续观察的缺损部件，提出特殊检查或下次检查的时间要求。

特殊检查是因各种特殊原因由专家们依据一定的物理、化学无破损检验手段对桥梁进行的全面察看、测强和测缺，旨在找出损坏的明确原因、程度和范围，分析损坏所造成的后果以及潜在缺陷可能给结构带来的危险。通常在下列四种情况下需对桥梁进行特殊检查：（1）有必要使用特殊设备或专门技术对定期检查作补充时；（2）在进行复杂和昂贵的维修前，须查出定期检查中未能发现的损坏情况时；（3）在发生特殊事件后，如地震、洪水灾害、采空区塌陷、岩溶损害、撞击事故和超重车辆过桥后；（4）需要使用特殊仪器需作特别详细记录的检查，拟评定结构实际状况时。特殊检查一般由现场检查和实验室测试分析两大部分组成。

三、桥梁现场病害的检查

桥梁结构的使用效能及耐用年限，主要由设计、施工和所用材料质量而定。由于设计、施工和材料可能存在某些缺陷，这些缺陷使桥梁结构在先天上存在着某些薄弱点。另外，桥梁在营运使用中又会受到不可避免的人为损伤及各种大自然侵蚀，带来后天病害。先天缺陷和后天病害的不利影响往往叠加在一起，再遇上荷载和外力的临界组合，很容易使桥梁发生不可预见的损坏。一处或某几处局部的损坏又可能产生连锁反应，波及到更多的位置，发展成更大的损坏，乃至危及桥梁的安全。所以，桥梁检查就是要及时发现早期病害，在尚未出现更大损伤之前就能采取维修养护措施，以控制病害发展或把病害清除，从而确保桥梁的正常使用。

要及时发现桥梁结构的病害，就必须对桥梁进行检查。桥梁结构的检查，是保证桥梁正常使用、进行维修加固的重要依据。没有正规的检查就不可能有合理的维修。病害发现得越早，维修工作量就越小；发现得越晚，维修工作量就越大。检查不及时或不充分就有可能使桥梁病害得不到发现而潜藏着隐患。因此，检查桥梁结构的目的在于随时掌握结构的技术状况和安全状态，总结设计、施工、使用和维修的经验和教训，检定现有桥梁的承载能力和通行能力；指导对桥梁的正确使用、管理与维修等。

尽管道路桥梁的结构形式较多，但是对旧桥现场的外观调查工作的主要内容仍能归纳成几个方面。

（一）、桥面系的外观检查

桥面系的外观调查，可以按桥面系组成的四部分依次检查。

一、桥面铺装的检查

桥面铺装的功能是使车辆安全而舒适地行驶。当桥面铺装产生病害后，会产生如下后果：

1、铺装粗糙度不足或铺装层脱落，容易引起大的交通事故；

2、由于桥面铺装不平整等引起汽车车辆对桥梁的冲击效应增大，使桥面板等结构的耐久性降低；

3、在伸缩缝的前后，桥梁铺装层与伸缩缝装置之间的高低差不仅促使铺装本身的破坏，而且会促使伸缩缝装置的破坏。

作为桥面铺装的外观检查首先是调查桥面铺装的类型，然后调查铺装层存在的主要缺陷。

沥青桥面铺装的主要病害有：轻微裂缝（发状或条状）、严重裂缝（龟裂、纵、横裂缝）、坑槽、车辙、拥包、磨光和起皮等。此外，沥青桥面铺装应保证足够的平整而粗糙，过分光滑雨天易使车辆打滑。

水泥混凝土桥面铺装的主要病害有：裂缝、剥落、坑洞、磨光等。

二、伸缩缝装置的检查