關(guān)鍵詞： 混凝土橋梁 結(jié)構(gòu) 損傷

橋梁是公路交通的咽喉，在國民經(jīng)濟(jì)和人民生活中占有重要地位。近些年來， 由于道路交通量的不斷增加、 交通荷載的日益加重以及各種自然因素、 人為因素等的共同作用， 使得我國現(xiàn)有許多混凝土橋梁出現(xiàn)了不同程度的損傷。這些損傷橋梁的使用輕則造成交通受阻、 人們生活不便， 重則可能造成嚴(yán)重的人員傷亡和財產(chǎn)損失， 給國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展帶來不利后果。因此， 為確保運(yùn)輸安全， 對這些橋梁的檢查、 維修、 加固己成為當(dāng)前公路養(yǎng)護(hù)與管理部門的一項重要實(shí)踐活動。由于橋梁結(jié)構(gòu)本身的復(fù)雜性以及橋梁地理位置的特殊性，引起其損傷的原因是多方面的。下面針對幾種常見原因進(jìn)行分析。

一、 規(guī)劃不當(dāng)

橋梁工程建設(shè)一般是從規(guī)劃開始， 在做橋梁規(guī)劃作業(yè)時， 應(yīng)首先進(jìn)行可行性研究， 即就橋梁對區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、 環(huán)境和社會人文影響、 當(dāng)?shù)刈匀粭l件等因素詳加調(diào)查和評估。而目前修建橋梁時， 常出現(xiàn)如下問題:

(1)許多橋梁缺乏長期規(guī)劃。不但沒有在規(guī)劃前進(jìn)行可行性調(diào)查研究， 而且缺乏長遠(yuǎn)考慮， 倉促決定， 以至在橋梁施工、 使用階段問題頻繁出現(xiàn)， 引發(fā)出一系列的結(jié)構(gòu)問題， 導(dǎo)致橋梁未達(dá)到使用年限就出現(xiàn)嚴(yán)重病害。

(2)地質(zhì)、 水文資料的調(diào)查收集不夠全面。地質(zhì)、 水文資料的調(diào)查收集對橋位的選擇十分重要， 若先期地質(zhì)鉆探報告不實(shí)， 或是試驗結(jié)果錯誤， 將會導(dǎo)致橋梁使用期間的基礎(chǔ)沉陷或基礎(chǔ)水平移動。 特別是漏報了地質(zhì)不良現(xiàn)象， 如:滑坡、 斷層、 溶洞等， 后果尤為嚴(yán)重， 可能導(dǎo)致不可估量的損失。

(3)規(guī)劃的設(shè)計交通量不足。主要原因在于初期規(guī)劃中交通量調(diào)查不夠充分， 對交通量的增長估計不足， 致使后期交通量不能滿足需求， 造成橋梁的疲勞損壞。

二、 設(shè)計不良

(1)設(shè)計方法考慮不周。以往橋梁設(shè)計都是把承載能力極限狀態(tài)作為設(shè)計的控制條件， 對橋梁的正常使用問題考慮甚少， 因此導(dǎo)致了橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計與構(gòu)造只重強(qiáng)度不重使用的不良傾向， 橋梁的適用性、耐久性不能得到保證。例如:缺少對混凝土配合比的限制， 許多構(gòu)件水灰比較大， 降低了混凝土的抗?jié)B性， 盡管強(qiáng)度可能滿足要求， 但對結(jié)構(gòu)耐久性十分不利。

(2)設(shè)計規(guī)范不完善。 現(xiàn)有的許多橋梁建造時間己久， 設(shè)計是依據(jù)當(dāng)時規(guī)范進(jìn)行的。 而當(dāng)時由于科學(xué)技術(shù)水平的限制， 規(guī)范中肯定會有考慮不周、 不能盡如人意的地方， 如荷載取值偏小， 荷載組合考慮不全等。因此， 結(jié)構(gòu)在以后的使用過程中逐漸暴露出了一些問題。

(3)設(shè)計者自身的原因。 由于橋梁結(jié)構(gòu)體系復(fù)雜， 一座橋梁往往都是多人組合分塊設(shè)計。 雖然大家采用相同的規(guī)范， 但設(shè)計者水平有高有低、考慮問題不一定都很全面，因此整套設(shè)計方案難免會存在缺陷， 再加上一些人為錯誤， 如:對結(jié)構(gòu)觀念的理解錯誤， 理想化時假定錯誤， 計算過程錯誤， 繪圖時疏忽大意等。都會給將來橋梁的使用埋下隱患。

(4)結(jié)構(gòu)選型和構(gòu)造缺陷。由于一般的橋梁設(shè)計規(guī)范主要是針對單個構(gòu)件承載能力的，因此在設(shè)計和施工中往往對結(jié)構(gòu)的造型和連接構(gòu)造缺少充分的考慮， 形成了結(jié)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié)(部位)， 從而導(dǎo)致這些部位損傷嚴(yán)重， 如構(gòu)件與構(gòu)件搭接處、 伸縮縫及管溝處、 結(jié)構(gòu)表面復(fù)雜多變及變化比較急劇處等。

(5)未能建立完善的設(shè)計審核制度。對設(shè)計程序及成果不嚴(yán)加審核， 不能最大程度地消除設(shè)計者的錯誤。

三、 施工不良由于施工技術(shù)水平和管理水平的限制，在施工過程中不可避免地存在某些缺陷， 如:

(l)施工過程中疏忽大意， 對混凝土振搗不均勻， 有些地方漏振。結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)成型后， 對其表面缺少必要的處理， 結(jié)構(gòu)表面存在坑槽、 麻面， 保護(hù)層沒有達(dá)到設(shè)計要求， 有些地方的鋼筋直接裸露等。這些缺陷的存在一方面縮短了侵蝕介質(zhì)抵達(dá)鋼筋的距離，另一方面加強(qiáng)了橋梁結(jié)構(gòu)對侵蝕介質(zhì)的吸附作用， 延長了介質(zhì)在結(jié)構(gòu)上的滯留時間，從而導(dǎo)致了更嚴(yán)重的侵蝕損傷。

(2)施工過程中偷工減料， 如鋼筋綁扎不牢， 焊縫達(dá)不到規(guī)定要求， 有的甚至采用不符合要求的原材料等。 

(3)混凝土施工過程中質(zhì)量控制不嚴(yán)導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度不足， 既容易使橋梁結(jié)構(gòu)因承載能力不足而破壞，又會對結(jié)構(gòu)的耐久性產(chǎn)生不利影響。

(4)施工過程中， 施工技術(shù)員對設(shè)計圖紙理解錯誤， 監(jiān)理人員不盡職盡責(zé)， 以及最后的驗收也不遵從實(shí)事求是的原則， 造成驗收結(jié)果與實(shí)際不符， 達(dá)不到預(yù)定的要求， 致使使用過程中問題層出不窮， 橋梁的使用年限相應(yīng)縮短。

(5)錯誤的施工， 如鋼筋位置不對， 施工過程中亂踩鋼筋， 使承受負(fù)彎矩的鋼筋壓下來錯位等。

四、 荷載作用

荷載作用是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損傷發(fā)展乃至破壞的最主要的原因。過大的荷載作用容易使結(jié)構(gòu)失穩(wěn)或承載能力不足或者引起過大的構(gòu)件變形或過寬的受力裂縫， 從而影響橋梁的正常使用;同時荷載作用又能加劇結(jié)構(gòu)中的鋼筋腐蝕， 特別是對于混凝土受拉區(qū)的鋼筋， 這是由于荷載作用使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的拉應(yīng)力加速了混凝土微裂縫的開展和延伸，以及各微裂縫間的連接貫通， 增大了混凝土的空隙率， 降低了混凝土

的抗?jié)B性， 從而削弱了混凝土對侵蝕介質(zhì)的抵抗能力;荷載的重復(fù)作用可導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)的疲勞破壞等。

五、 環(huán)境侵蝕

惡劣的環(huán)境是導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)損傷的又一重要原因。因為:

(1)環(huán)境的物理作用造成了混凝土的裂縫、 剝落和磨蝕， 如①對于潮濕環(huán)境中和水位變動區(qū)的橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件，凍融循環(huán)作用會導(dǎo)致構(gòu)件表層混凝土的疏松、 剝落;②對于超靜定橋梁結(jié)構(gòu)， 過大的溫差產(chǎn)生的溫度應(yīng)力， 可導(dǎo)致構(gòu)件表面混凝土的開裂;③對于跨河橋梁， 水力沖刷會對橋墩、 橋臺和基礎(chǔ)產(chǎn)生不利影響;④沿海地區(qū)的空氣和土壤中鹽類含量高， 鹽份侵蝕混凝土， 干燥后導(dǎo)致鹽類在棍凝土孔隙中

的結(jié)晶膨脹， 使混凝土發(fā)生開裂損傷等。

(2)環(huán)境的化學(xué)作用使混凝土分解和鋼筋銹蝕。如①鹽類直接侵蝕混凝土， 與材料中的某些成份發(fā)生化學(xué)反應(yīng)， 生成結(jié)晶膨脹物或易溶于水的物質(zhì)， 導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂或溶蝕;

②某些可溶性陰離子，特別是氯離子通過保護(hù)層滲透到鋼筋周圍， 當(dāng)其含量達(dá)到一定程度時， 會使鋼筋發(fā)生電化學(xué)腐蝕;③酸性氣體或液體侵蝕混凝土結(jié)構(gòu)， 破壞了混凝土的高堿性環(huán)境， 當(dāng) PH值降到9以下時， 鈍化膜就遭到破壞， 一旦外界條件具備， 鋼筋就很容易發(fā)生銹蝕。

六、 自然災(zāi)害

(l)地震。地震對于橋梁的破壞影響最為嚴(yán)重。地震來勢突然， 震災(zāi)難以預(yù)料， 加之其破壞力巨大， 能完全改變地質(zhì)情況， 造成橋梁墩臺大量滑移， 整孔垮塌等嚴(yán)重破壞。

(2)臺風(fēng)。我國東南沿海臺風(fēng)和洪水發(fā)生頻繁， 臺風(fēng)強(qiáng)度大、 速度快， 使橋梁受到巨大側(cè)向力的作用， 特別是對于大跨度橋梁， 受力十分不利， 極易造成結(jié)構(gòu)損傷。

(3)洪水。 洪水對橋梁的基礎(chǔ)、 墩臺及河道沖刷劇烈， 且挾帶流木、流石撞擊橋墩， 不但能造成下部結(jié)構(gòu)傾斜， 甚至還會直接將上部結(jié)構(gòu)沖垮。以上僅對橋梁結(jié)構(gòu)損傷的常見原因進(jìn)行了分析。 實(shí)際中， 橋梁結(jié)構(gòu)的損傷往往不是單一因素造成的， 而是幾種因素共同作用的結(jié)果，損傷的表現(xiàn)形式也多種多樣。因此， 對于實(shí)際的橋梁結(jié)構(gòu)， 其損傷狀

況的評估必須全面考慮引起結(jié)構(gòu)損傷的各種可能因素，結(jié)合工程實(shí)際， 才能得出合理的結(jié)果， 從而科學(xué)地制定橋梁養(yǎng)護(hù)及加固決策。

參考文獻(xiàn)：【1】 王海艷.公路混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性[J].交通世界,2010 (1)

【2】 程凱.混凝土橋梁結(jié)構(gòu)病害分析與防治[J].交通科技與經(jīng)濟(jì)2009(1)