桥梁病害种类
2011-08-02
混凝土结构的病害表现形式多种多样，引起病害的原因错综复杂，从引起病害的原因来分析，可以将其划分为两大类：
1．1 由环境作用引起的混凝土结构破坏与损伤由于混凝土的缺陷（例如裂痕、孔道、气泡、小孔等），环境中的水及侵蚀性介质就可能渗入混凝土内部，与混凝土中某些成分发生化学、物理反应，引起混凝土损伤，从而影响结构的受力性能和耐久性。
1．1．1 混凝土的碳化
混凝土的碳化是指混凝土中NaOH与渗透进混凝土中的CO，或其它酸性气体发生化学反应的过程。一般情况下混凝土呈碱性，在钢筋表面形成碱性薄膜，保护钢筋免遭酸性介质的侵蚀，起到了“钝化”保护作用。碳化的实质是混凝土的中性化，使混凝土的碱性降低，钝化膜破坏，在水分和其它有害介质侵入的情况下，钢筋就会发生锈蚀。
1．1．2 氯离子的侵蚀
氯离子对混凝土的侵蚀是氯离子从外界环境侵入进已硬化的混凝土造成的。海水是氯离子的主要
来源，另外北方寒冷地区冬季道路、桥面撒盐化雪除冰都有可能使氯离子渗入混凝土中。氯离子对混凝土的侵蚀属于化学侵蚀，对结构的危害是多方面的，最终表现还是为钢筋的锈蚀。
1．1．3 碱一骨料反应
碱一骨料反应一般指水泥中的碱和骨料中的活性硅发生反应，生成碱一硅酸盐凝胶，并吸水产生膨
胀压力，造成混凝土开裂。碱一骨料反应引起的混凝土结构破坏程度，比其他耐久性破坏发展更快，后果更为严重。碱一骨料反应一旦发生，很难加以控制，般不到2 a就会使结构出现明显开裂，所以有时也称碱骨料反应是混凝土结构的“癌症”。碱．骨料反应破坏的最重要特征之一是混凝土表面开裂，裂缝的形态与结构中钢筋形成的限制和约束状态有关：钢筋限制、约束力强的混凝土形成顺筋裂缝；钢筋限制约束作用弱的混凝土形成网状或地图状裂缝，在裂缝处有白色凝胶物渗出。
碱 骨料反应裂缝与其他原因裂缝的主要区别是：
1）碱-骨料反应引起混凝土局部膨胀，裂缝的两个边缘出现不平；是碱一骨料反应裂缝的特有现象。
2）碱一骨料反应与环境湿度有关，在同一工程中潮湿部位出现裂缝，而干燥部位却安然无恙，是碱一骨料反应裂缝区别与其他原因裂缝的外观特征差别之一。
3）从裂缝出现的时问来判断，碱．骨料反应裂缝出现的时问较晚，多在施工后5～10 a内出现，而混凝土收缩裂缝出现的时间较早，一般在施工后若干天内出现。
1．1．4 冻融循环破坏
渗入混凝土中的水在低温下结冰膨胀，从内部破坏混凝土的微观结构。经多次冻融循环后，损伤积累将使混凝土剥落，强度降低。冻融循环破坏的混凝土剥落，开始时在混凝土表面出现粒径为2～3mm的小片剥落，随着使用年限的增加，剥落量及剥落块直径增大，剥落由表及里，发展速度很快。一经发现冻融引起的混凝土剥落，必需密切注意剥落的发展情况，及时采取修补措施。北方地区采用撒盐除冰，由于盐类与冻融循环的共同作用引起的盐冻破坏是冻融循环破坏的一种特殊形式。盐冻破坏是静水压及盐溶液的渗透压和结晶压共同作用的结果，因此，盐冻破坏要比单纯的冻融破坏严酷得多。
盐冻破坏区别于其他破坏形式的主要特征是：
1）表面分层剥落，骨料暴露，但剥落层下面的混凝土完好。
2）破坏速度快，对未采用防盐冻措施而使除冰盐者，少则一冬，多则几冬，即可产生严重盐冻破坏。
3）在没有干扰的剥蚀表面或裂缝中可见到白色盐结晶体。
1．1．5 钢筋锈蚀
混凝土中钢筋腐蚀的首要条件是钝化膜破坏，混凝土的碳化及氯离子侵蚀都会造成覆盖钢筋表面的碱性钝化膜的破坏，加之有水分和氧的侵入，就可能引起钢筋的腐蚀。钢筋腐蚀伴有体积膨胀，使混凝土出现沿钢筋的纵向裂缝，造成钢筋与混凝土之间的黏结力破坏，钢筋截面面积减少，使结构构件的承载力降低，变形和裂缝增大等一系列不良后果，并随着时间的推移，腐蚀会逐渐恶化，最终可能导致结构的完全破坏。需要注意的是，上述所有侵蚀}昆凝土和钢筋的作用都需要水作介质。另一方面，几乎所有的侵蚀作用对混凝土结构的破坏都与侵蚀作用引起的混凝土膨胀，最终导致混凝土的开裂有关。而且当混凝土结构开裂后，腐蚀速度将大大加快。形成导致混凝土结构的耐久性进一步退化的恶化循环。因此，对新建结构而言，提高混凝土结构耐久性的基本途径是增强混凝土的密实度，防止和控制混凝土开裂，阻止水分的侵入；加大混凝土保护层的厚度防止由于混凝土保护层碳化引起钢筋钝化膜破坏。对于在役结构而言，提高混凝土结构耐久性的
基本思路是在清除病害根源的基础上，封堵裂缝，修补破损混凝土；增设防水层，防止水分的侵入。
1．2 由荷载作用或设计施工不当造成的混凝土结构损伤
1．2．1 桥梁设计荷载偏低
旧桥大多是在过去的经济环境下建设的，已不适应当今国民经济快速发展的需要。当年，在修建公路桥梁的时候，对于仅作为人行桥或马车使用的古代和近代的桥梁未作任何改造就加以利用，尽管大都有一定潜力可挖，对于当时荷载等级要求不高，行车密度较稀的交通状况是能够适应的。但是，随着交通事业高速发展，相当部分老桥面临荷载等级偏低，承载能力不足的状况，导致病害日益严重，成为危桥。另外一个很重要的原因是设计规范不完善。
1．2．2 结构不合理
桥梁设计方案的选择，是由当地的水文地质条件，施工技术和方法，经济指标和使用要求等诸多因素所决定的。桥梁结构形式，构件施工方式，桥梁截面形式，还有桥梁跨径的划分和墩高的处理等，如果这些结构选择或布局不合理，都会使桥梁在运营过程中出现这样那样的缺陷。
1．2．3 计算错误
桥梁设计计算中，由于计算错误等原因，可能给桥梁带来先天不足的问题。
1．2．4 施工图不完善
施工图不完善表现在一些结构的细致部位，譬如：钢筋接头，钢筋布置等细节标注的不清楚，使得在施工中出现把接头安置在弯矩最大处的不正确做法，这些都会成为日后发生缺陷的因素。
1．2．5 施工原因
施工是设计的实现过程，设计正确性与否，是否完善，在施工中都会得到检验。同时，施工的质量优劣，也将影响桥梁的整体性能。在桥梁建设中，尽管设计正确，但施工方法不当，施工质量控制不严。施工过程中遇到一些非预见性灾害，如洪水，地震等，常常导致桥梁承载能力降低，不能达到设计的预期目的。由于施工原因，导致日后桥梁承载能力不足。
1．2．6 材料质量问题
施工中使用的混凝土，钢筋，沙砾等材料质量达不到规范要求是导致结构产生各种质量缺陷的内
因。
1．2．7 施工质量问题桥梁施工中，工种多，工序多，加之现场施工，每位施工人员往往要担负多方面工作，稍有疏忽就会出错，这就可能使得结构出现缺陷。
1．2．8 施工中的质量事故
由于施工方法不当，施工质量控制不严，在施工过程遇到非预见性的灾害，常常影响工程质量，导致桥梁的承载力不足，达不到设计的预期目标。
1．2．9 其他原因
车流量加大，重车增多，交通碰撞事故，地震，洪水的破坏，环境恶劣，化学腐蚀，周边出现不均匀沉降等都会使桥梁产生损坏。
