简支梁桥病害统计与成因综述

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温州市主城区道路从建国初期开始修建，经过几十年的改、扩建，形成目前道路网。这些道路网上的大部分桥梁是跨径小于30m的简支梁桥，限于当时的条件，这些桥梁设计标准较低，荷载标准低于现行公路—II级标准。在改、扩建过程中，往往从经济效益角度出发，许多中、小桥按线形需要，采取直接在老桥基础上拼宽而成，有的甚至经过多次拓宽，而老桥承载能力没有得到相应提高。从而形成一座桥梁多次建设，多个设计标准的现状。另外，还存在各个改、扩建阶段的施工质量不同的情况。随着经济的迅速发展，车辆载重量、车流量日益增大，使得桥梁结构出现了各种病害，再加上养护不及时，使这些桥梁一直处于带病和超载状态下使用。本文以温州市主城区96座简支梁桥的检查结果为依据，按桥面系、上部结构、下部结构，对出现的各类病害进行统计分析，并对各主要病害的成因作了简单分析。

1桥面系病害统计及成因分析

1.1主要病害

桥面系主要包括桥面铺装、伸缩缝、防排水系统、栏杆或护栏及人行道等。主要病害有：桥面铺装网裂、坑槽、碎裂、洞穴、贯通横缝、贯通纵缝、桥头沉降、伸缩缝损坏、防、排水系统失效、栏杆或护栏丢失残缺、人行道塌陷残缺等。检查统计结果如图1所示。从图1可知，桥面系中存在桥头沉降病害的桥梁为最多，其次是简易伸缩缝损坏和桥面贯通纵、横缝。

1.2病害成因分析

1.2.1桥头沉降

温州主城区桥梁均位于地下水位高，软粘土层厚度大，含水量高、孔隙比大、承载力低的地段，同时，桥头路基填筑高度较其他地段高，产生基底应力相对也大，在车辆荷载作用下极易产生地基沉降。另外，设计时未充分考虑桥头沉降量；施工时台背填土未采用透水性好的材料或者施工顺序不对，如先进行桥涵构造物施工，再进行台后填土、工后沉降未达到设计控制值等均会致使桥头沉降量的增大。

1.2.2简易伸缩缝损坏

伸缩缝是整座桥梁变形最大的位置，简易伸缩缝填料老化，失去粘性，极易被拉开，两侧铺装混凝土碎边，导致安装简易伸缩缝处的桥墩、桥台处漏水严重，主梁端部和墩台盖梁遭受雨水的侵蚀，钢筋生锈、混凝土剥离。

1.2.3桥面贯通纵、横缝

梁板安装时，4个支座不在同一平面内，梁板在横桥向形成翘翘板，造成主梁间横向联系损坏（如空心板梁间铰缝损坏）。另外，早年修建的空心板采用的是小铰缝设计，横向联系刚度不足，形成桥面贯通纵缝。其结果是直接受轮压的主梁分担的荷载增加。贯通横缝多出现在桥面连续的墩顶位置，主要是由于墩顶负弯矩所致。

2上部结构病害统计及成因分析

2.1主要危害

上部结构即桥跨结构，检查到的主要病害有：主梁混凝土剥离、露筋锈蚀、梁体结构裂缝及渗水、伸缩缝处渗水、梁体下挠及横向联系结构损坏等。检查统计结果如图2所示。

2.2病害成因分析

2.2.1主梁混凝土剥离、露筋锈蚀

对于通航桥梁，桥梁净空过低，桥下河道上过往船只多，这些船只长年对主梁产生刮擦和碰撞，引起主梁混凝土剥离、露筋锈蚀；个别主梁主筋全部外露，甚至出现主筋被割断的情况。对非通航位置，往往由于钢筋保护层厚度不足会引起钢筋锈蚀，锈蚀产物体积膨胀2～4倍，从而对周围混凝土产生膨胀力，当膨胀应力大于混凝土抗拉强度时，就会产生裂缝，久而久之则发展成混凝土剥离。

2.2.2结构裂缝

早年修建的桥梁因为受到当时设计、材料、施工等方面的影响和局限，存在一定的先天不足，如断面单薄、安全储备低等因素，随着桥梁使用年限及使用荷载的增大，桥跨结构承载能力不能满足要求，从而引起了梁体下挠及结构裂缝。另外，出现桥面纵向裂缝后，空心板梁横向连接效果大打折扣或失效，甚至造成空心板单板受力的情况，对空心板造成破坏。

3下部结构病害统计及成因分析

3.1主要病害

温州主城区墩台帽盖梁主要有两种基本形式，一种是与立柱形成框架，另一种是桥台采用浆砌块石重力式台，这时桥台盖梁成为帽梁，以受压为主。检查到的主要病害有：墩、台帽盖梁混凝土剥离、露筋锈蚀、盖梁结构裂缝、墩台身水平裂缝、纵向裂缝、墩台位移倾斜、基础冲刷掏空及翼墙大贯通缝等。检查统计结果如图3所示。

3.2病害成因分析

3.2.1盖梁结构裂缝

盖梁结构裂缝主要是由原先设计时的断面及配筋不能满足日益增加的车辆荷载所造成的，其中框架式盖梁以负弯矩裂缝为最多，剪力裂缝次之，正弯矩裂缝最少，重力式桥台帽梁多出现竖向裂缝。基础的不均匀沉降也是引起墩、台帽盖梁裂缝的主要原因之一。

3.2.2混凝土剥离、露筋锈蚀

如前所述，下部结构中的墩台帽盖梁混凝土剥离、露筋锈蚀主要是由过往船只刮擦和碰撞或钢筋保护层厚度不足引起。

3.2.3墩、台身水平裂缝

早年温州市比较流行组合式桥台结构，即桩接台帽式桥台后设置松木桩基础的重力式挡土墙，这种结构形式相对于重力式桥台可以大大降低工程造价，但其后面的挡土墙却往往会在台后土压力长时间的作用下产生较大位移，位移后挡墙对立柱产生了一个水平力，致使桥台柱、桩产生横向变形直至开裂。基础的不均匀沉降也是引起墩、台身水平和纵向裂缝的主要原因之一。

4结语

本文通过对温州主城区96座简支梁桥的桥梁检查，对现有桥梁病害进行了统计分析，并对各主要病害的成因作了简要分析。充分认识这些桥梁病害，对于提高桥梁设计和施工质量，加强桥梁的检查和维护，保证交通安全，延长桥梁的使用寿命有着重要意义。因此，本文分析结果对今后同类桥梁的建设和管理有一定参考价值。