王炀
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摘要:为了保证高速公路桥梁的正常运行，延长其使用寿命，应该加强对常见病害的研究。基于此，本文针对高速公路桥梁病害成因分析与维修处治措施进行探讨分析，以供参考。
关键词：高速公路；桥梁病害成因；维修处治
引言
桥梁在使用过程中随着通车年限的增加和外部交通流量的增长，其承载能力开始降低，病害现象会越发严重，主要表现为铺装层受损、铰缝损伤、钢筋锈蚀、混凝土开裂等。部分早期设计建造的桥梁需要提高承载力或进行加固修补，因此如何通过修补加固手段提高旧桥承载力，保证通行能力变得尤为重要。目前，我国桥梁的加固补强技术正在朝标准化、专业化发展，技术逐渐成熟。
1病害成因
1.1裂缝
高速公路桥梁裂缝产生的根本原因在于混凝土的极限拉应变低于实际拉应变作用力，或抗拉强度低于实际拉应力水平。根据裂缝表现形式，其成因存在一定差异性。（1）局部压力裂缝。导致此类裂缝病害产生的主要原因是，在设计混凝土抗压强度低于实际需求或出现超出载荷作用力使用的情况下，对于承压应力较高的部位会产生局部拉应力，诱发局部压力裂缝产生，甚至可能导致局部发生压碎情况，集中表现为局压区短小裂缝，且裂缝延伸方向与压力方向保持平行关系[1]。（2）弯曲裂缝。弯曲裂缝产生的主要原因是混凝土结构抗拉强度低于受拉区拉应力水平。裂缝沿横向延伸，首先出现在高速公路桥梁主体结构弯矩最大截面周边受拉区边缘，自边缘向中心扩展。需要注意的是，在高速公路桥梁主体结构选用螺纹筋的情况下，裂缝间可见短裂缝分布。
1.2钢筋锈蚀以及混凝土碳化
该病害在高速公路桥梁结构中较为常见，同时对桥梁结构稳定性会产生非常不良的影响。有关数据显示，在混凝土碳化深度超出保护层厚度的情况下，提示内部钢筋已经完全锈蚀，且裂缝多表现为顺筋形式。钢筋锈蚀问题的存在会造成混凝土结构出现开裂以及剥落等问题，降低混凝土与钢筋间的黏结力水平，受此因素影响削弱钢筋承载能力，影响混凝土结构安全水平，最终导致结构损坏事故的频发。
1.3剥蚀
水质剥蚀主要是受硫酸盐侵蚀影响。冻融剥蚀则是在水饱和或相对潮湿的环境状态下，受温度正负差异影响，造成高速公路桥梁混凝土结构内部已硬化混凝土中孔隙水发生膨胀以及松弛改变，造成疲劳应力的产生，表现为自外部至内部的剥蚀病害。此问题还会降低混凝土结构有效截面积，加速钢筋锈蚀以及老化速度，最终对桥梁结构物稳定性以及承载力水平产生不良影响[2]。
1.4结构构造破坏
结构构造破坏是高速公路桥梁常见病害形式之一，根据发生部位的不同，常见结构构造破坏可分为支座破坏以及伸缩缝破坏两种类型。其中，导致支座破坏的主要原因在于材料老化、施工、设计不当等因素影响，造成支座发生偏位，影响支撑结构稳定性，导致垫块发生压碎问题，甚至对其功能发挥产生不良影响。导致伸缩缝破坏的主要原因为设计方案不当、施工操作不当以及材料性能老化，上述因素可能导致高速公路桥梁接缝部位出现不同程度的不平整、跳车以及渗漏问题，严重影响其使用功能的发挥。
2桥梁病害的维修处治措施
2.1表面封闭与压力灌浆法
混凝土裂缝是桥梁病害中最为常见的一种病害类型，如果混凝土裂缝的宽度小于0.25mm，则视为正常裂缝，这种裂缝不会对桥梁结构的安全性与耐久性能造成影响。当混凝土裂缝宽度超过0.25mm时，混凝土本身的黏结力就会急剧下降，从而对桥梁承载力造成不利影响。因此，施工单位应及时对这一类裂缝进行维修与处理。处治措施一般包括表面封闭与压力灌浆两种方法。
对于宽度在0.25mm以下的细小裂缝，可以直接使用环氧树脂浆液对裂缝表面进行封涂处理。如果裂缝宽度超过0.25mm且裂缝深度较深，则可以采取压力灌浆法予以修补。在灌浆工序开始前，施工人员需要对裂缝处进行清理，利用空压机将裂缝表面的灰尘、混凝土残渣等杂物清除干净[3]。在布设压浆孔时，压浆嘴应设置在裂缝两端以及拐角位置，其余裂缝视宽度确定压浆嘴的布设数量，每一处压浆嘴的间隔距离为30cm。压浆孔布设完毕，应使用油灰刀等刮涂工具将环氧树脂胶刮在压浆嘴底面，刮涂厚度介于1～2mm之间。需要注意的是，环氧树脂胶的骑缝厚度不得超过3cm。压浆时遵循由内向外的顺序，空气压力始终保持在0.10～0.40MPa之间。在压浆过程中，如果发现两个压浆嘴间的缝隙已被填满，此时应立即停止压浆并立刻转移到下一个压浆嘴。压浆工序结束后，需要对压浆位置的混凝土进行养护，当浆液与原桥梁裂缝位置结合为整体结构时方可投入使用。
2.2桥面结构层病害处治措施
在处理桥面结构层病害时，视病害类型与严重程度采取不同的处治措施。比如桥面混凝土破损病害，施工人员首先应凿除原桥面的破损混凝土层，并对破损位置进行清理除杂，然后在桥面破损处重新浇筑一层钢纤维混凝土或加筋混凝土，以有效预防桥面结构层病害的发生[4]。
2.3墩台裂缝病害处治措施
在处治墩台裂缝病害时，较为常见的处治措施是使用塞缝灌浆法，这种方法主要将水泥砂浆、环氧树脂砂浆在喷浆机的压力作用下，灌入墩台裂缝中，以起到填充物的作用，同时，也可以有效防止钢筋锈蚀现象的发生。在处治过程中，施工单位应根据裂缝宽度的大小，决定灌浆掺砂用量，由于水泥砂浆造价成本低，填充效果好，在处理这一类裂缝时较为常用。而环氧树脂砂浆填充材料本身胶黏度较大，易与钢筋混凝土构件相结合，因此，多用于处理钢筋混凝土结构物。在具体操作过程中，施工人员首先利用1∶1的水泥砂浆进行勾缝处理，勾缝时应事先预留出6～8mm的灌浆孔，而孔距的确定一般与裂缝宽度有关，通常情况下介于0.6～1.0m之间。对于墩台位置的微小裂缝，则可以使用环氧树脂进行勾缝处理，如果裂缝宽度大于0.2mm，需要预留灌浆孔，孔距介于0.25～0.30m之间，灌浆方法等同于水泥砂浆[5]。
2.4钢筋锈蚀处治措施
①凿除结构表面已损坏的混凝土；②对锈蚀的钢筋进行人工除锈并做防腐处理；③对混凝土凿除部位的补填选用专用混凝土或环氧树脂砂浆；④待填补的混凝土或环氧树脂砂浆龄期达到14d以后，对其表面进行处理并喷涂钢筋阻锈剂；⑤应按照要求进行多遍钢筋阻锈剂喷涂，并在每一遍喷涂后，采取措施防止日晒雨淋。最后一遍喷涂完成，应在静置24h后，使用压力水将表面清理干净。
结束语
高速公路桥梁病害的产生会直接导致桥梁整体使用寿命下降，对交通安全构成不良影响，必须引起工作人员的高度重视。在对高速公路桥梁各类常见病害进行维修处治的过程中，需要始终坚持预防为主，维修处治为辅的工作原则，深入掌握各类病害的主要表现形式以及病害发生原因，基于经济性、安全性、适用性等多个方面原则，对维修处治方案进行综合选择，以最大限度提升高速公路桥梁承载力水平以及交通通行安全性。
参考文献
[1]孙树利.高速公路桥梁上部结构病害成因及养护对策分析[J].工程建设与设计,2019(20):77-78.
[2]陈瑞敏,杨廒葆.高速公路桥梁常见病害成因分析及维修加固对策[J].内蒙古公路与运输,2018(06):60-62.
[3]方璋.高速公路桥梁伸缩装置病害成因及更换维修技术[J].山西建筑,2017,43(13):160-161.
[4]李培培.高速公路桥梁病害的成因与防治措施[J].交通世界,2016(25):12-13.
[5]吕少伟.运营高速公路桥梁病害成因与检测方法探讨[J].低碳世界,2016(21):189-190.