桥梁结构耐久性病害现象与成因分析

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[摘要]桥梁结构耐久性病害是许多桥梁存在的问题，也是一个必须要解决的问题。从结构耐久性的内涵出发，首先介绍当前桥梁结构耐久性病害现象，然后对引起桥梁结构耐久性病害的因素分析。

[关键词]桥梁结构耐久性病害

经过近几十年的快速发展，我国桥梁的数量已十分庞大。其中有不少桥梁暴露出病害，更有一些桥梁在远没有达到预期使用寿命时，就出现耐久性能严重退化的现象，甚至出现倒塌等毁灭性事故。使用寿命及耐久性能的提高将是21世纪桥梁技术进步的重要标志。

一、结构耐久性的内涵

在最普遍的意义上，结构的耐久性就是指其维持初始性能(包括安全性、适用性及美观)的能力。从专业研究及便于量化的角度，结构的耐久性可更具体的定义为：结构在外界环境及其他因素(设计预期的正常荷载，对于突发性灾害事件不应多考虑)共同作用下，在同样(或等效的)的建设和运营维护总成本(寿命周期总成本)下，在设计使用寿命期内，保持预期的安全性、适用性的能力。即耐久性的内涵应包括耐久的长寿命及经济地耐久。

二、桥梁结构耐久性病害现象

桥面铺装破坏

在车辆(尤其是超载、超限车辆)的长期作用下，尚未达到预期年限的桥面板经常出现凸凹不平或网状开裂等破坏现象。桥面铺装的过早破坏是世界范围的难题，特别是在气候寒冷需要采用除冰盐消除桥面积雪的国家和地区，因为氯盐侵蚀和冻融破坏的共同作用，桥面铺装寿命短、病害严重的情况非常普遍。桥面铺装损坏的问题在我国也非常严重，不仅在早期修建的桥梁中大量存在，而且国内近年来修建的几座特大型桥梁(如虎门大桥、厦门海沧大桥、江阴大桥等)在运营不到5年就纷纷出现桥面铺装损坏的问题。

桥头跳车

桥梁运营一段时间后，普遍存在台后填土下沉的现象，使桥头跳车成为一种常见的病害。跳车产生的剧烈冲击和振动降低了行车的舒适性、增加了汽车的故障率，车辆对桥台和结构产生过大的冲击力，又会使跳车现象更加严重，并影响桥梁的耐久性与使用寿命。

混凝土开裂

在混凝土桥梁中，梁体开裂是一种影响耐久性的较为普遍的现象。混凝土裂缝按开裂部位可分为：主梁顶、底板开裂，腹板开裂，齿板开裂，预应力锚头区开裂等。按成因可分为结构裂缝和非结构裂缝。结构裂缝是指混凝土所受拉应变超过极限应变而出现的开裂现象，它的宽度可随着荷载的变化而变化。非结构裂缝一般是指由于变形受到约束而出现的开裂现象。

钢筋锈蚀

受力钢筋的锈蚀将导致其有效截面的下降；锈蚀后钢筋的体积膨胀又会导致混凝土开裂或表面混凝土成块脱落，从而削弱构件整个截面的面积；随着钢筋锈蚀程度的增大，钢筋与混凝土之间的粘结力减小、共同作用受到损害，从而引起构件承载力下降。混凝土开裂后又使原来处于混凝土保护层下的钢筋暴露于空气中，加快了钢筋锈蚀速度，造成恶性循环。引起钢筋锈蚀的两个主要原因是混凝土的碳化及氯离子的侵蚀。

 

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