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天津市公路旧桥涵质量隐患的防治

文档作者：刘真岩王健沙春义文档来源：公路管理局		点击数：	更新时间： 2022年10月13日
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VOL．13 NO．1
2001．O3．26
天津市政工程
天津市公路旧桥涵质量隐患的防治
刘真岩王健沙春义
(公路管理局)
【摘要】天津市公路桥梁由于修筑年代的不同，标准的变化，以及施工质量的差异，在目前交通状态下，
存在着不同程度的隐患，甚至形成了严重的病害，影响了交通运输的安全 本文着重阐述隐患、病害形成的
原固，并提出了维修加固措施，同时，也介绍了防治办法。
关键词质量隐患超载交通水损害 防治对策
随着国民经济的发展，交通运输业也日益繁忙，
尤其是公路运输，在国民经济中的地位越来越重要。
桥梁是确保公路畅道的咽喉，其承载能力和通行能
力又是贯通全线的关键，所以对桥梁的要求越来越
高。我国的公路桥梁大部分为建国后所建，由于修
建的年代不同，设计标准也在不断地提高。天津的
桥梁设计荷载标准，7O年代前后大体为汽车一lO
级、汽车一15级(旧汽一1 3)，70～80年代提高到汽车一
20级，鲫年代至今在一些比较重要的干道上部分桥
梁设计标准提高到汽车一超20级。但是，近年来载
重汽车的超重现象非常普遍，相当一部分车辆总重、
轴重都超过了汽车一超20级的加重车的标准。
1999年通过用轴重传感器进行检测，最大轴重达
24．h，单车总重达8ot，造成超标准承受车辆行驶
而且目前尚有很多桥梁标准低于汽车一15级，更是
严重超标承受荷载，再加上桥面系的构造趺陷，所
不可避免地产生桥梁的挠度增大，桥面铺装损坏，形
成单梁受力状态，粱板混凝土过早开裂，降低r桥梁
的承载能力。
桥梁设计中，过去列桥面铺装及防水问题一直
没有引起足够的重视，很多人错误地认为，混凝土本
身足不怕水的，在混凝土桥粱设计巾基本没有考虑
防水，桥而系构造不讲究，甚至j 粗糙 怡恰就因为
桥面系构造的缺陷及没有完善的防水系统而引起r
很多的病害，在水的作刚下，使混凝十产生r碱骨料
反应，使混凝土膨胀开裂、破坏 由于在冬季F雪后
使用盐水溶雪，盐水渗进混凝土- 产生腐蚀，并使钢
筋锈蚀，叉由于水的结冰产生冻涨，形成冻融循环，
反复作用后使混凝土疏松破坏
中小桥涵的施工，有很大一部分是非专业队伍
承建，工艺不精，控制不严，甚至偷工减料、粗制滥
造+造成不应该有的隐患 有的桥梁在施工中，由于
赶工期没有相应的技术措施，造成某些工序的失控，
也产生了一些质量隐患。
多少年来，桥梁施工工艺在不断改进提高，但是
一些质量通病还没有完全解决好 尤其对桥面系的
施工和对中小桥施工，重视程度也不足，留下l『很多
隐患，从而形成了功能上的障碍 桥涵在整个公路
工程中所占投资比重⋯般在1o％ ～30％ ，其建设质
量的好坏直接影响到使用的效益，因此提高建设质
量、根除质量隐患具有 分重要的意义。
l 国内外中小桥概况
桥梁病害和隐患在世界各国都存在，在发达国
家也不例外 美国的调查资料显示，在调查的桥梁
中有40％ 上存在不同程度的损坏，约有2O％ 的桥
梁结构强度降低，职能限载通行，有2o％ 的桥梁行
车道太窄．桥下净空不够 由于桥梁的陈旧老化，隐
患暴露，弃养失修，塌桥事故时有发生
我国现有公路挢梁I8万余庄．桥龄在2O～40
年问的有9万糸座 北京、四川、广东等部分省市调
查统计表明，按技术规范规定的结构技术评定标准
划分为一二三四类桥分别占58％、33％ 、5％和4％ ，
由此推算出全国有一类桥梁IOH麈， 类桥梁6万
座，三类桥梁9千痤．病害严重的四类桥梁约有7千
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座。其中有30％的桥梁都需要不同程度的维修、加
固或改建处理。
天津市公路桥梁900多座，其中区县级以上道
路桥梁644座，经1999年调查，计算评估结果一类
桥154座，占总数的24％ ，二类桥283座，占43．9％ ，
三类桥123座，占l9．1％ ，四类桥84座，占13％ ，三
四类桥梁合计207座。乡村公路的桥梁状况存在的
问题更多，60％以上存在严重的病害，很多已经是危
桥，危及到人车的安全。近年来不断发生一些桥梁
事故，影响车辆通行，如不及时采取对策，就要发生
预想不到的问题，造成不应有的经济损失。所以，现
在就必须加强对策的研究，对旧桥采取加固改造、消
除隐患的措施，对新建桥梁从设计施工上采用新技
术、新材料、新工艺，从根本上解决问题
2 常见质量隐患及病害
2．1 天然基础常见缺陷
(1)软土地基上修建桥梁基础，由于经常受到土
基下沉和地下水位升降的影响，往往产生不均匀沉
降。
(2)基础埋置太浅，由于经常受到河水的冲刷，
尤其是洪水的冲刷等影响，造成掏空现象，减少了桥
台前地基土层的侧压力，从而使基础产生侧向滑移。
(3)桥台基础建造在软土地基上，当台背填土超
过一定高度且基础构造处理不当时，产生塑性流动，
使桥台产生前移。
(4)拱桥基础处理不当，在受力过程中基础逐渐
产生位移。
(5)由于处在盐碱地带和带有腐蚀性水的影响，
混凝土及砌体受腐蚀而损害。
2．2 桩基础常见缺陷
(1)早期设计的桩基，常因为承载力不足而使基
础下沉。
(2)钻(挖)孔桩在施工过程中的失控，造成回淤
过多、缩径、松散甚至断桩，而没有发现，致使承载能
力降低。
(3)打人桩在打桩过程中由于桩身受损、接桩部
位错台等原因，造成承载能力降低
2 3 墩台构造的常见缺陷
(1)混凝土受水和火气的侵蚀而被腐蚀、疏松、
剥落，钢筋外露、锈蚀，尤其在水值浮动部位
(2)由于超载受力，帽梁产生混凝土受拉区的裂
缝，受压区的破碎、剥落
(3)由于伸缩琏的漏水，污物的堆积，造成墩台
顶面混凝土的腐蚀
20
(4)由于桩基施工中位移，形成墩柱的歪斜，桩
柱间的错位。
(5)受水平力的影响，墩柱产生水平环形裂缝，
桩柱式桥台比较多见。
(6)圬工砌体墩台受大气影响、水的侵蚀使灰缝
脱落、砌体风化。
2．4 常见支座的损坏
(1)油毛毡支座已损坏(破裂、酥烂)，从而失去
作用。
(2)橡胶支座出现橡胶老化、变质现象，丧失自
由伸缩能力。
(3)盆式橡胶支座的固定螺栓剪断，螺母松动。
(4)支窿座板翘起、扭曲、断裂，焊缝开裂。
(5)支座座板下梁垫混凝土压坏、剥离、掉角
2．5 梁、板的隐患及常发生的病害
(1)设汁标准低，超标准承受车辆荷载行驶，从
而形成过多的裂缝。
(2)混凝土强度低，达不到设计要求，从而形成
松散、剥落，钢筋裸露。
(3)由于桥面漏水、渗水使混凝土产生泛自、疏
松、膨胀、剥落等现象，边梁外侧及翼板处最容易产
生。
(4)装配式梁的焊接联接处开焊，铰缝混凝土破
坏，形成了单粱受力
(5)外力的撞击，使混凝土剥落，钢筋受损。
2．6 桥面系的隐患及病害
(1)桥面沥青面层的拥包、松散、脱落。
(2)桥面混凝土铺装层的开裂、松散、剥落
(3)伸缩缝与主体混凝土的联接不好造成松动、
脱落。焊接件的开焊、脱落。
(4)伸缩缝处的混凝土松散、破坏及伸缩缝橡胶
损伤、老化、剥离。
(5)伸缩缝选型的不合理或损坏形成的漏水。
(6)连续板伸缩缝的不规则裂缝，混凝土松散、
脱落破坏。
(7)泄水 L堵塞或设计不当造成的桥面积水，流
水 L处腐蚀边梁混凝土。
(8)栏杆的松动、缺损、断裂、破坏，金属的锈蚀。
3 桥梁破坏形成的机理分析
3．1 桥梁破坏实例
自1995年以来天津市每年都发生桥面忽然坍
塌，或出现孔洞现象，由F发现及叫．才没有发生重
大事故 滓围公路菜园桥 混凝土完全疏松，钢筋与
混凝土离骨，造成报废重建。宝卢公路上水渠桥，北
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围堤路马厂减河桥等，都发现板粱下面混凝土大面
积脱落，钢筋裸露锈蚀。外环线张贵庄铁路立交、津
榆公路一号挢，由于桥面积水、渗水，致使T梁翼板
混凝土疏松，在车轮的作用下突然出现了几处2
以上的大孔洞。京福公路东州大桥一个帽梁的翼板
突然断裂，造成T粱掉落等。
3．2 主要原因
(1)原设计标准低，满足不了交通发展的需要。
承受超载运输对大跨度桥梁是比较敏感的。14m以
下跨度的桥梁，虽然承受超载的潜力较大，但由于超
载过大，再加6o一80年代修建的T型粱无中横隔，
板梁铰缝联结构造差，致使桥梁整体受力性能低。
(2)桥面系设计的不合理，尤其是装配式桥的桥
面铺装，一是太薄，二是钢筋网太稀起不到应有的作
用，伸缩缝、防排水设计也存在驶陷
(3)混凝土的施工质量问题造成强度低，渗水、
漏水。
(4)对装配式桥梁来说，在荷载作用下使铰缝混
凝土破坏，形成单粱受力 再加上桥面混凝土与梁
主体混凝土收缩的不一致性，造成破坏。
(5)水的损害使混凝土强度降低、破坏。水损害
包括碱一骨料反应，盐腐蚀和冻融作用。
(6)桥的破坏基本上是由以上各种原因使混凝
土破坏而造成的，而至今尚未发生因钢筋配筋不足
折断造成的实例。
4 维修加固旧桥的对策
4 I 旧桥加固原则
(1)桥梁基础没有发现明显的沉降、变形和破
坏。
(2)下部结构基本完好，没有明显的混凝土腐
蚀、钢筋锈蚀的现象。
(3)粱、板的主体混凝土基本完好，主筋无明显
伤损，在使用期不会因钢筋疲劳破坏。
(4)加固后在规划期内能够满足该路的交通需
要
(5)以恢复混凝士强度，增加受压区混凝土面
积，延长混凝土寿命，形成整体受力为主．增加受力
钢筋为辅。
(6)桥龄比较长、病害明显的．拆除重建为好。
4．2 旧桥的鉴定与检测
(1)外观鉴定 通过查看 调查病害，确定方案。
～ 般中、小桥可“ 直接定出维修加固的方案。
(2)对原桥进行验算，为加固设计提供依据
(3)对大桥及一些重要的挢粱要进行静、动载的
实验，并对主体混凝土进行强度检验和对钢筋进行
锈蚀检测。通过对检测数据进行分析，确定最后的
方案。维修加固完成后，再进行一次荷载实验，对比
前后效果，确定通行荷载能力。
4．3 下部结构的加固
(1)最容易出现病害的部位是墩柱部位，特别是
水位浮动处，受水损害或被撞击形成病害。可以利
用原灌筑桩，采取圬工砌体或钢筋混凝土整体环包
至帽梁，形成实体墩。
(2)将墩柱用钢筋混凝土进行环包，下做扩大基
础与原墩柱联成整体受力，或做成承台，与桩基共同
受力，提高承载能力。
(3)帽粱加固可以将上部结构用千斤顶顶起进
行，将钢筋保护层凿除，增加钢筋和加大混凝土截
面，从而增加承载能力。
(4)下部结构也可以采用钢板加固法，将墩柱和
帽粱用钢板包起来，内注胶结材料或膨胀混凝土。
(5)最近日本等国开发了一种高强度碳纤维布，
将混凝土基面处理干净后粘接在上面，可以起到与
钢板加固同等的作用，而且操作非常方便。
4．4 上部结构与桥面系的加固
4．4．I T型粱桥的加固
由于T型梁具有受力明确、节省材料的优点，在
过去采用的比较多，但由于其存在明显的构造缺陷，
尤其是装配式桥梁，在联结部位存在着很多薄弱环
节，很难保证应有的质量，又很容易引起应力集中，
所以出现的病害也最多。
(1)从桥面系改造人手。由于这种桥梁的桥面
系构造的映陷，从桥面出现裂缝开始，即形成单梁受
力，水腐蚀加居，成为危桥。在主粱混梁土基本完好
的情况下，重新施做桥面混凝土铺装即可恢复使用
功能。技术思路就是改原铰接为刚接，焊接改为湿
接，并注意混凝土必须采用自防水的，厚度最薄处不
能小于8cm，钢筋网宜采用上下两层，下层直径、间
距与翼板配筋相同，上层按构造配筋，直径lO吼m，间
距15cm为好。并且注意与主梁棍凝士结台，使其与
主梁联合承受压应力的形式
(2)在混凝土铺装和沥青铺装之间必须用高性
能的改性沥青防水涂料结合 既起防水怍用又起结
合作用。
(3)主粱加固可 采用焊接加大受拉区钢筋，将
受拉区截面形成马蹄状。
(4)施加体外预应力加固主粱。
(下转第44页)
2I
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3、竣工验收必须具备以F条件：
① 经过交工验收，各合同工程均达到合格以上
的工程。
② 对交工验收时提出的未完工程、缺陷工程、已
修复、补救完毕，并经监理工程师和质量监督部门检
验合格。
③按规定已编制好工程竣工决算。
④ 已完成竣工审计工作，并得到审计合格的评价
⑤竣工资料已按国家《基本建设项目档案资料
管理暂行规定》编制完成，并经城建档案馆审查合
格，全部竣工资辩正式归档。
⑥ 应有环保部门对该工程(公路工程)的环保指
标作出台格的评价和确认。
4、由竣工验收委员会主持召开竣工验收会议，
邀请工程的上一级单位、建设单位、设计单位、施工
单位、监理单位、监督单位、造价单位以及环保、土
地、银行等单位参加。竣工验收委员会听取和审议
如下报告：
① 建设单位关于工程项目执行情况的报告。
② 设计单位关于工程设计情况的报告。
(上接第21页)
(5)钢板加固法。用强力粘接材料将钢板牯接
到腹板上，提高受力能力。
(6)碳纤维加固法。用强力粘接材料将碳纤维
布粘接到所需部位，提高受力能力。
(7)增加主粱法。在两片主粱之间再增加一片
主梁，减少了每片粱的受力，提高了桥梁的整体受力
能力
(8)更新上部结构。以上主粱加固法虽然可行，
但往往比较复杂，通过经济比较，如果相差不大，
更新上部结构为好。
4 4 2 板粱结构桥的加固
板粱桥与T梁桥基本相似，病害从铰缝处开始。
由于过去铰缝混凝土不被重视，大都存在着质量问
题 在荷载传递过程中首先遭到破坏，水进A以后，
- ，￡惰蚀作用，导致破坏 在维修加固时应注意
F问题
(1)铰缝混凝土的质量应特别注意，震捣必须密
实 小铰缝的结构必须设法将板与板之间的缝隙灌
满沙浆
(2)混凝j 铺装前，要特别注意对粱顶面的处
用，使新J日涩凝j：结合牢固一锕筋网一层即可、但直
1 不能小t-lOmm，同距15em为好。
44
③施工单位关于工程施工情况的报告。
④监理单位关于工程监理工作的报告。
⑤质量监督部门关于工程质量监督工作的报告。
⑥ 交工验收组(代表)关于工程交工验收情况的报
告。
5、竣工验收委员会检查有关资料及察看现场．
并对工程的建设、施工、质量、设计、监理等单位，作
出综合评价，并进行综台评分，对工程质量确定等
级。
6、竣工验收委员会全体成员及各施工合同单位
的代表．对综合评价、评分、工程质量等级的竣工验
收报告，予以确认签字
7、由工程竣工验收主持单位依据竣工验收委员
会的评定意见，对通过竣工验收的工程予以颁发竣
工验收证书。
建设单位经过工程竣工验收并获得颁发的竣工
验收证书后，即标志建设单位完结r自始至终的工
程建设周期．结束，工程建设阶段的使命，将工程正
式移交养管单位进行养管。
4．4．3 拱桥的加固维修
由于天津太部地处平原地带，拱桥的适应性较
差，所以病害比较多。尤其双曲拱桥，病害更多。
(1)发生拱脚位移，拱肋断裂，主拱混凝土腐蚀
的，重建为好。
(2)主拱基本完好，只是副拱、侧墙出现病害的，
可以进行维修加固。
(3)在主拱顶上浇注钢筋混凝土可以提高承载
能力。
(4)拱上填料浇注轻质混凝土，既提高承载能
力，又能起到防水作用
(5)桥面必须浇注钢筋混凝土，并把防水作好。
(6)侧墙形式构造太弱 应改为与桥面混凝土相
连的栏杆形式
5 结论
(1)混凝土桥梁的病害从混凝土开始．因混凝土
破坏而破坏。
(2)维修加固必须从提高受压区混凝土承载能
力着手，增加受力钢筋为辅
(3)主粱混凝}没有明显病害的，可 从桥面系
的改造^手，形成整体受力的局面。
(4)维1彦加崮时．必须同时考虑防水与排水。

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