鋼砼梁橋作為公路重要組成部分，其結構構造完整性和耐久性將直接影響到交通運營(yíng)的安全和舒適性。本文針對砼及鋼砼梁橋結構性及耐久性降低、病害成因及其防治做深入探討。

　　1、橋梁病害分類(lèi)

　　橋梁的病害可分為結構性病害和構造性病害。結構性病害是指橋梁受外界荷載影響，使既有結構整體承載能力有所下降的病害。此病害特點(diǎn)是由于其存在使整個(gè)結構承載力受很大影響。如：粱式橋的粱體裂縫、拱式橋的拱腳及拱頂的破損、鋼橋的腐蝕等。

　　構造性病害是指橋梁在使用中部分構件喪失功能．橋使用舒適性有所下降的病害。這類(lèi)病害特點(diǎn)是其存在對整個(gè)橋梁承載能力無(wú)大的影響。這類(lèi)病害包括：伸縮裝置失效、橋面鋪裝破損及橋頭跳車(chē)等。

　　2、梁式橋結構病害

　　鋼筋砼梁橋和預應力砼梁橋在我國公路橋梁中占很大比例。尤是新建公路橋，除極少數大跨徑橋梁外，多采用裝配式鋼筋砼或預應力砼空心板、T型梁或箱型梁。這主要是裝配式鋼筋砼或預應力砼梁式橋具有以下優(yōu)點(diǎn)：工期較短。構件預制可提早進(jìn)行。上、下部可平行施工；可節約支架和模板，裝配式橋梁往往可采用無(wú)支或少支架施工，構件在預制場(chǎng)或工廠(chǎng)預制時(shí)采用模板和支架等易做到簡(jiǎn)便合理，可反復使用；提高工程質(zhì)量，裝配式梁橋構件在預制中易做到標準化和機械化。

　　作為砼結構和預應力砼結構，結構耐久性是其最大的優(yōu)點(diǎn)。除戰爭、地震、火災及水災導致砼結構和預應力砼結構破壞外，砼橋梁的裂縫問(wèn)題是它的最大病害。鋼筋砼或預應力砼結構物是利用了鋼材與砼各自長(cháng)處的結構。反過(guò)來(lái)說(shuō)，由于屬相互彌補各自短處的結構，所以在應力集中處、鋼筋錨固處、鋼筋彎起點(diǎn)、鋼筋數量突減處、砼斷面突變處及應力應變最大處等都是易出現裂縫的部位�？蓮脑O汁、施工、養護、材料及外部環(huán)境等方面分析砼結構和預應力砼結構的裂縫，荷載作用下產(chǎn)生的裂縫作為結構病害考慮，其他裂縫作為構造病害考慮。

　　2．1 彎曲裂縫

　　梁上施加彎矩時(shí)，將產(chǎn)生彎曲裂縫。彎曲裂縫也稱(chēng)垂直裂縫。對于彎構件和壓彎構件來(lái)說(shuō)。彎曲裂縫首先出現在彎矩最大截面的砼受拉區。

　　粱板結構的正彎矩裂縫一般位于跨中，從底邊開(kāi)始向上發(fā)展，負彎矩裂縫位于連續梁或懸臂梁板的支座附近，自上向下發(fā)展。隨著(zhù)荷載增大，裂縫寬度增大，長(cháng)度延伸，裂縫數增加，裂縫區域漸向兩側發(fā)展。

　　2．2 剪切裂縫

　　剪切裂縫也稱(chēng)斜裂縫。首先發(fā)生在剪應力最大的部位。對受彎構件和受壓構件．往往發(fā)生在支座附近，由下部開(kāi)始，沿著(zhù)與軸線(xiàn)成25�！�5O。左右的角度裂開(kāi)。隨著(zhù)荷載增大，裂縫長(cháng)度不斷增長(cháng)并向受壓區發(fā)展，裂縫縫數不斷增多井分叉．裂縫區也逐漸向跨中方向擴大。剪切裂縫一旦出現，就應加強觀(guān)察。如裂縫發(fā)展緩慢并限制在受拉區，是允許的，但如裂縫不斷發(fā)展或者裂縫已接近受壓區，則不論其寬度和撓度如何應及時(shí)給予必要的加固處理。

　　2．3 斷開(kāi)裂縫

　　鋼筋砼構件受拉時(shí)，進(jìn)入整個(gè)截面的裂縫稱(chēng)為斷開(kāi)裂縫。受拉構件在荷載作用下，產(chǎn)生的裂縫均沿正截面開(kāi)展，裂縫間距有一定的規律性。受拉構件在受力較小時(shí)，砼和鋼筋均承受拉力，拉應力值較小，不超過(guò)砼的抗拉極限．這是未出現裂縫構件的工作狀態(tài)。隨著(zhù)內力增加，砼內拉應力達到其受拉極限，產(chǎn)生裂縫并退出工作，全部拉力由鋼筋承擔，這是允許出現裂縫構件的工作狀態(tài)。荷裁繼續增大，鋼筋應力達到流動(dòng)極限，鋼筋伸長(cháng)率較大，裂縫寬度超過(guò)設計規范允許寬度的許多倍，這多為使用所不允許或構件將近破壞的狀態(tài)。

　　2．4 扭曲裂縫

　　砼構件受扭轉與彎曲同時(shí)作用而產(chǎn)生的裂縫稱(chēng)為扭曲裂縫 該裂縫一般呈45。傾斜方向。鋼筋砼構件在扭曲作用下，產(chǎn)生的裂縫一般有許多條，裂縫出現后砼保護層剝落，扭曲產(chǎn)生的扭矩改由鋼筋承擔，直至鋼筋滑動(dòng)時(shí)構件完全破壞。

　　2．5 局部應力引起的裂縫

　　局部應力引起的裂縫，主要表現在：墩臺支座處受到較大局部應力；構件突然受到?jīng)_擊荷載；預應力梁錨固端受到較大局部應力而引起的裂縫。

　　3、鋼筋砼梁式橋病害處治及預防

　　鋼筋砼梁式橋包括簡(jiǎn)支梁、懸臂梁及連續梁橋。這些橋梁在運營(yíng)過(guò)程中由于各種原因出現裂縫，導致承載能力下降，不滿(mǎn)足運營(yíng)要求，那么就要對這些橋梁進(jìn)行處治、加固。下面對目前常用較有效的處治加固技術(shù)做一介紹。

　　3．1 下?lián)问筋A應力拉桿——噴射砼加固

　　鋼筋砼梁式橋出現病害需要處治加固時(shí)，如果橋下凈空能夠滿(mǎn)足通車(chē)、通航要求，可采用在粱下設置預應力拉桿，并噴射砼作為保護層進(jìn)行加固。加固設計時(shí)一般采用粗鋼筋作為拉桿，兩端錨固在梁端部，中間用單柱、雙柱或多柱支撐在梁底部，然后噴射一層5 cm～8 cm厚砼作保護層，與原砼梁組合受力。，在加固過(guò)程中可通過(guò)改變支撐的位置和調整拉桿預應力方式來(lái)滿(mǎn)足提高承載力需要。按照施加預應力的不同方式，可以分為3種施工方法：

　　(1)橫向收緊張拉法 該法是將鋼拉桿分兩層布置于梁底的兩側，在靠近梁的支座處向上彎起，與固定在梁端的鋼制u型錨固板焊接。在鋼拉桿的彎起處用短柱將鋼拉桿支撐在粱底，縱向每隔一定距離設一道撐棍和鎖緊螺栓。通過(guò)收緊器將拉桿橫向收攏而產(chǎn)生縱向預應力，以抵抗荷載引起的彎矩。

　　(2)縱向張拉法。此法將預應力拉桿沿梁底布置，兩端向上彎起，穿過(guò)翼板上的斜孔伸至橋面。拉桿端部設有絲扣，用軋絲錨錨固在梁頂的錨固槽內。此法區別橫向收緊張拉法的主要點(diǎn)是縱向張拉是直接縮短拉桿的長(cháng)度以產(chǎn)生預應力。

　　(3)豎向頂撐張拉法。此法是先在粱端設置u型錨固板，沿梁底安裝拉桿，并把拉桿的丙端焊在錨固板上，然后在梁的1，4跨徑和跨中分別設置3個(gè)施力夾具。夾具應固定于梁腹或橫隔梁上的承托架上，以給拉桿施加預應力。

　　3．2 預應力鋼絲束一噴射砼加固

　　該法是沿梁腹側面按拋物線(xiàn)形敷設預應力鋼絲束，在梁底每隔一定距離(5or．m～100 cm)設置一個(gè)定位箍圈，或在粱腹上埋設定位梢，用來(lái)固定鋼絲柬幾何形狀。鋼絲束兩端穿過(guò)梁端翼板上斜孔伸至梁頂錨固。對鋼絲束施加預應力后，再?lài)娚漤抛鞅Ｗo層。防止腐蝕。由于設置預應力鋼絲束將會(huì )增加梁上緣壓應力，可能會(huì )造成橋面板損壞，所以當驗算橋面板強度不足時(shí)，應同時(shí)考慮加厚橋面板，井使新舊砼結合為整體，共同受力。必要時(shí)可在原橋面上布設一層鋼筋網(wǎng)，再現澆一層砼橋面板，增加橋面板抗壓強度。這種加固技術(shù)用的設備簡(jiǎn)單，不減少橋下凈空，采取半邊施工措施和噴射砼作鋼絲束保護層，可不中斷橋上交通進(jìn)行加固補強。

　　3．3 增大構件截面加固

　　部分橋梁．修建時(shí)荷載等級低。面對交通業(yè)發(fā)展呈現出荷載等級偏低，承載能力不足。其主要原因之一是原橋截面偏小，不能滿(mǎn)足荷載等級提高要求。對這部分橋梁可采用增大構件截面法進(jìn)行加固。增大構件截面途徑有增加受力主筋截面、加大砼截面、加厚橋面板和噴錨加固等方法。增焊主筋法；當結構因主筋應力超過(guò)容許范圍而又受到橋下凈空限制不宜加大截面高度時(shí)，可采用只增焊主筋法進(jìn)行加固 主要工序有：增焊主筋、增設箍筋、卸除部分恒載和恢復保護層等。增大梁肋法：對屬于T型截面橋，常因原截面高度不夠或面積過(guò)小，導致承載能力不足和病害的發(fā)生。對于這些橋梁通常是將梁的下緣加寬、加強，擴大截面面積，并在新砼截面中增設受力主筋。主筋在靠近支座處彎上與原結構主筋焊在一起。在澆筑砼時(shí)，保證新舊砼問(wèn)黏結良好，須在澆筑砼前，先將結合部位的舊砼表面鑿毛，露出骨料。清洗干凈。同時(shí)每隔一定距離鑿露出主筋，以便通過(guò)錨固鋼筋將新增加的主筋與原結構中的主筋連接在一起。新增加的砼一般采用懸掛模板現場(chǎng)澆筑。

　　4、鋼砼橋耐久性降低的原因及防治

　　鋼砼橋耐久性降低除自然災害或意外事故外，主要源于以下幾方面及復合作用：鋼筋腐蝕、砼碳化、凍融循環(huán)、堿一骨料反應、機械磨損等。其中鋼筋腐蝕是主因。

　　鋼筋腐蝕通常由兩種原因造成：砼碳化造成鋼筋表面局部環(huán)境的pH值降低，使鋼筋鈍化膜脫鈍；由于砼遭受氯離子污染，而使鋼筋表面鈍化膜破壞 其中后者是造成近代鋼砼橋破壞的主因。砼中氯離子有兩種來(lái)源：砼拌和時(shí)加入的，如最早使用的速凝劑CaCI：；環(huán)境中的除冰鹽或海水等。

　　砼凍融循環(huán)主要發(fā)生在寒冷地區，表現在幾方面：橋面砼由于受除冰鹽的影響而遭受溫度沖擊，形成累積損傷．造成砼表面剝落；橋墩在湖水或河水水面附近的部分，會(huì )遭受凍融循環(huán)破壞，發(fā)生表面剝蝕，當然電有流水的撞擊破壞。

　　砼橋遭受堿一骨料反應破壞，即堿硅反應 可在砼灌注許多年后發(fā)生。

　　對鋼筋腐蝕防護，主要采取以下措施：阻銹劑；陰極保護；防滲涂層；環(huán)氧涂層鋼筋；非金屬筋；采用低滲透性的高性能砼技術(shù)等。

　　對于防止砼碳化，主要采用防碳化涂層和采用高性能砼來(lái)實(shí)現。

　　對砼的防凍融循環(huán)破壞，最有效的是采用引氣砼技術(shù)，即通過(guò)在砼中拌和時(shí)加入引氣劑，產(chǎn)生適量的小氣泡來(lái)提高砼的抗凍標號。

　　對砼的堿一骨料反應破壞，主要通過(guò)以下途徑防治：不采用有堿活性的骨架；采用低堿活性的骨料時(shí)，摻加適量礦物摻合料，如粉煤灰、磨細礦渣、硅灰等；加入化學(xué)外加劑。

　　5、結語(yǔ)

　　任何橋梁，在交付運營(yíng)及在使用中，總會(huì )產(chǎn)生一定程度的破壞。如不及時(shí)處理，癇害會(huì )越來(lái)越嚴重．最終危及橋的安全 對橋梁病害必須及時(shí)維修處理，但更重要的是從設計、施工中去預防病害的發(fā)生，降低后期維修保養費用。