公路桥梁的质量病害研究

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摘要：公路桥梁结构，往往由于设计考虑不周，施工不当，养护管理不善以及砼本身老化等方面的因素致使结构引起不同程度的缺陷。本文正是对这些影响桥梁质量的病害做出研究。

关键词：公路桥梁 质量病害

在砼桥梁结构所生的各种缺陷中，根据其结构类型，构造形式，使用条件缺陷发生部位和形式的不同，一般可分为表层缺陷和内部缺陷两大类，表层缺陷主要蜂窝、麻面、露筋、孔洞、层隙、表面腐蚀、老化、剥落，表面裂缝，掉角、模板走样、接缝不平、构件变形等，内部隐蔽缺陷主要有：砼的强度标号、抗渗标号、抗冻标号不足，内部空洞蜂窝，钢筋的型号、数量、位置不对，焊接质量不良，砼保护层不足，钢筋的锈蚀等。

砼表层或内部存在蜂窝、孔洞和层隙等缺陷往往是由于施工不当所造成。蜂窝是指砼构件中粗骨粒颗粒之间砂浆没有填满而存有空隙；孔洞或空洞是指表层或内部砼中，由于混合料浇筑过程中缺乏震掏或模板严重漏浆而导致骨料和砂浆未能充填所形成的洞穴；层隙则是指砼中处理不当的施工缝，温度缝和收缩缝以及砼内因外来杂物而造成的偶然性夹层，砼表面磨损、腐蚀、老化剥落等，则是构件在使用中所出现的缺陷，表层磨损是指构件在外界作用下骨料和砂浆的磨损脱落现象，腐蚀老化是指砼表面或整体上出现的因物理、化学性质变化而形成的损坏现象，剥落则是指砼表面的砂浆脱落，粗骨料外露的现象，如果严重时则形成骨料及包着骨料的砂浆脱落。

砼桥梁结构内部缺陷产生的作用原因多数是由于设计，施工不当（钢筋过密，骨料过粗，震掏不实等等）或营运使用中各种外部因素所造成的，设计不当的，设计不当还包括结构不合理，计算上出现差错以及图纸不完善等几个方面，由此而造成结构强度不足，稳定性不好，刚度不足。施工不当则主要是指施工质量不好，施工中材料的规格与性能不符合要求，操作违反规程等。营运使用中的外部因素主要是指交通流量的增加，运载重量的增大，地震、洪水、泥石流等自然灾害的影响，比及海水、污水的侵蚀作用。

此外，公路桥梁在施工和营运使用过程中，常常会出现不同的形式的裂缝。由砖、石、砼构筑而成的桥梁结构物，由于砖石砌体及砼材料的抗拉能力弱，稍微受拉就有可能产生裂缝，因此，对于砖、石、砼结构物来说，产生裂缝几乎里是不可避免的，而对于砼构件，根据不同的环境条件，其细裂缝可限制在 0.2-0.3mm 内，这对结构物的正常使用，耐久性以及安全性是无妨碍的。

一、砖石砌体的裂缝

砖石砌体裂缝是常见的一种缺陷。裂缝的产生将对结构的耐久性，美观、强度和刚度等方面产生不同程度的影响。根据其产生的原因，主要可分如下几种：

1，沉降裂缝。沉降裂缝是砌体最常见的一种裂缝，它一般是由地基基础沉降和砌体裂缝沉降引起的。基础沉降产生的砌体裂缝有斜面裂缝，垂直裂缝和水平裂缝三种。

2，温度裂缝。砖石砌体不均匀受热，温差较大时亦易引起的裂缝，结构在温度变化时伸长或缩短的变形值与长度、温差和材料种类有关。

3，砌体的强度不足及荷载引起裂缝。由于砌体强度不足引起的裂缝形式有水平裂缝、竖直裂缝及斜向裂缝几种

二、砼构件裂缝

砼构件出现裂缝的形式很多，根据裂缝产生的原因，一般可分为：由自身应力形成的裂缝与荷载作用下产生的裂缝两大类。

1，混凝土自身应力形成的裂缝

1收缩裂缝。混凝土凝固时，一些水分与水泥颗粒结合，使体积减少，称为凝缩；另一些水分蒸发，使体积减小，称为干缩，凝缩与干缩合称为收缩。混凝土的干燥过程是由表面逐步扩展至内部的，在混凝土内呈现含水梯度。因此产生表面收缩大，内部收缩小的不均匀收缩，致使表面混凝土承受拉力，内部混凝土承受压力。当表面砼所受的拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。

2）温度裂缝。混凝土受水泥水化放热、阳光照射、大气及周围温度、电孤焊接等因素影响而出现冷热变化时，将发生收缩和膨胀，产生温度应力，温度应力超过砼强度时，即产生裂缝，称为温度裂缝。大体积混凝土（厚度超过2m者），灌注之后由于水化放热，内部温度很高，如无妥善散热措施，由于内外温度差太大，很易形成温度裂缝。 蒸气养护及冬季施工时如措施不当，混凝土骤冷骤热，内外温度不均，也易发生温度裂缝。当构件较长且两端固定时，同于周围温度变化将产生附加的温度应力，该附加应力和原有内力的合力超过混凝土强度时就会产生破坏裂缝。在新旧混凝土接头处、沿接缝面的垂直方向也易产生裂缝，这也是由于水泥水化热引起的温度裂缝。预制构件安装时，预埋铁件焊接措施不当，使铁件附近混凝土产生的裂缝也是一种温度裂缝。

2， 荷载作用下产生的裂缝

1）弯曲裂缝。在混凝土梁上施加弯矩时，将产生弯曲裂缝。弯曲裂缝也称垂直裂缝对受弯构件和压弯构件来说，弯曲裂缝首先出现在弯矩最大的截面的混凝土受拉区。梁板结构的正弯矩裂缝一船位于跨中，从底边开始向上发展，负弯矩裂缝位于连续或悬臂梁板的支座附近，自上向下发展。随着荷载的增大，长度延伸，缝数增多，裂缝区域逐渐向两侧发展。

2）剪切裂缝。剪切裂缝有时也称斜裂缝。首先发生在剪应力最大的部位。对受弯构件和压弯构件，往往发生在支座附近，由下部开始，沿着与轴线成25-50゜左右的角度裂开。随着荷载的增大，裂缝长度将不断增长并向受压区发展，裂缝缝数不断增多并分岔，裂缝区也逐渐向跨中方向扩大，剪切裂缝一旦发现，就应加强观察.如裂缝发展缓慢并限制在受拉区，还是允许的，但如裂缝不断发展或裂缝已近受压区，则不论其宽度和挠度如何都应及时给予必要的加固处理。

3）断开裂缝。钢筋砼构件受拉时，进入整个截面的裂缝称为断开裂缝，受拉构件在荷载作用下产生的裂缝均沿正截面开展，裂缝间距有一定规律性，受拉构件在内力较小时，砼和钢筋均匀承受拉力，拉应力值较小不超过砼抗拉极限，这是未出现裂缝的构件的工作状态。随着内力增大，砼内拉应力达到其受拉极限，产生裂缝并退出工作，全部拉力由钢筋承担，这是允许出现裂缝的构件的工作状态荷载继续增大，钢筋应力达到流动极限，钢筋伸长率较大，裂缝很宽超过设计规范允许宽度的许多倍，这时多为使用所不允许的或构件将接近破坏的状态。

4）扭曲裂缝。砼构伸受扭转与弯曲同时作用而产生的裂缝称为扭曲裂缝该裂缝一船呈45゜倾斜方向。钢筋砼构件在扭曲作用，产生的裂缝一般有许多条，裂缝出现后砼保护层剥落，扭曲产生的扭矩改由钢筋承担，直至钢筋滑动时构件完全破坏。

5）局部应力引起的裂缝。局部应力引起的裂缝，主要表现在：墩台支座处受到较大局部压力；构件突然受到冲击荷载；构件角隅处；强应力梁端锚固端受到较大局部应力而引起的裂缝。

参考文献：

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