近年来，我国的公路桥梁建设处于高速发展的黄金时期，道路桥梁是保证公路畅通连接的关键，其施工的质量以及后期养护需要更大的保障。由于车辆载重和交通量增加，人为事故发生，自然灾害破坏，化学物质侵蚀等原因，我国近年有不少公路桥梁常常出现损伤病害，其病害程度会随着使用时长的增加逐渐加深。危桥数量逐年增多，承载能力明显下降，直接威胁和破坏这些桥梁结构的安全性、耐久性和使用性。因此，为了保证公路交通的正常运行，必须密切关注公路沿线上各类桥梁的安全状况，充分调查分析桥梁病害机理，针对不同机理采取对应措施。本文着重介绍高速公路桥梁病害机理以及防治办法。

1 高速公路桥梁病害机理

1.1 上部结构病害机理

(1)渗水泛碱现象会出现在预应力空心板纵向裂缝处，在相应的地方导致裂缝泌死。预应力钢绞线由于不适当施工而使混凝土保护层减少，钢绞线周边混凝土压应力大于其它截面应力，从而导致应力分布不均匀，横向拉力在预压力过大的情况下超过混凝土的极限拉应力，就会导致混凝土纵向裂缝出现。当裂缝宽度长度较小时只对结构耐久性产生影响，当裂缝宽度较大时，会对空心板承载力造成较大影响。保护层太薄是横向裂缝产生的主要原因。裂缝处氧化钙与板内积水发生化学反应产生氢氧化钙化学物质是混凝土泛碱的重要原因，溶解水在结构表面与酸性气体发生反应形成钟乳石。

(2)T梁和空心板间容易产生渗水泛碱和砂浆脱离等病害，桥梁结构施工不当和桥面后期养护不当会导致雨水渗入产生铰缝混凝土渗水泛碱，大大影响了结构分配横向荷载的能力，降低了结构的整体性和承载能力。

(3)桥梁底部混凝土出现破损现象，部分受力钢筋外露、被刮断，导致桥梁承载力降低。拱桥部分拱圈产生纵横向裂缝，受冬季融雪影响，拱肋处混凝土出现破损露筋现象。

1.2 下部结构病害机理

(1)墩台盖梁、墩台帽砼麻面、破损、露筋现象比较普遍;部分桥梁墩柱受水腐蚀严重，混凝土酥松、开裂、剥落、骨料外露，局部露筋锈蚀。

(2)桥墩盖梁上的主梁挡块间空隙过小，当主梁发生位移时致使其开裂使混凝土剥落。

(3)锥坡砌缝容易发生砂浆大量脱落，锥坡砌石松动、脱落的现象。

1.3 桥面系病害机理

(1)桥面铺装沥青混凝土骨料会在长期车辆荷载作用下出现粘性流失，从而导致路面破坏现象，随着使用时长增加和车辆荷载的反复作用，车辆压力的冲击作用不断加大，也会导致桥面铺装层破坏加剧。

(2)车辆反复荷载作用下，伸缩缝锚固混凝土容易破损，产生坑槽病害，并且这种现象会随着使用时长的增加更加明显，当锚固混凝土产生大面积破坏时会使行车舒适度受到很大影响。

(3)防撞墙面处主要产生底座混凝土麻面以及骨料钢筋外露病害，冬季撒的除雪剂里面富含大量氯离子对混凝土有一定的侵蚀作用。

2 工程实践

2.1 工程概况

某高速公路路线总体走向自南向北，该高速公路分为两期工程，2001年11月18日为第一期工程运营通车，2002年10月21日为第二期工程运营通车。投入使用几年后，该高速公路部分桥梁出现裂缝、掉角、车辙等典型病害，其中某病害桥梁全长128.0m，全桥有4个孔，桥面净宽13.0m，。为了保证行车舒适和桥体整体稳定性，需要对其公路桥梁进行病害调查分析与防治研究。

2.2 主要病害及成因分析

桥梁技术状况评定标准如下:

(1)一类:桥梁整体处于完好状态，主要部件功能正常，次要部件功能良好，材料有轻微破损(3%以内)，桥面行车条件和承载力符合设计标准。

(2)二类:主要部件功能良好，材料有轻微破损(3%以内)，次要部件有较多破损(10%以内)，桥面行车条件和承载力符合设计标准。

表1 上部结构病害调查表 下载原图

表2 下部结构病害调查表 下载原图

表3 桥面系病害调查表 下载原图

病害成因分析:通过观察分析，在自然环境、反复车辆荷载作用下，混凝土出现耐用性下降和老化，疲劳损伤不断加剧，导致混凝土脱落;通过外观检测，发现梁体裂缝的主要原因是钢筋锈蚀;部分伸缩裂缝、沉降裂缝主要在桥梁施工期间产生。

2.3 高速公路桥梁病害防治措施

(1)混凝土脱落导致钢筋外露防治方法:梁、板、柱、混凝土构件等部位的剥落破损可以通过环氧砂浆进行修复，可以提升混凝土结构的整体稳定性、使用性能。高分子聚合物改性剂、抗裂纤维和胶粉加入砂浆后，结构的抗脱落性、抗裂性、抗碳化性和钢筋防锈性能均会提高，并且具有良好的和易性，施工方便，修补效果好。

(2)钢筋锈蚀处理:损坏部位脱落、松脱的混凝土需要被全部清理，使全部钢筋重新外露。结构钢筋采取交通的全封闭的管理方式，停止-切车辆通过;裸露的为非结构钢筋需要进行交通的不封闭或半封闭，采用交通管制，保证道路通行功能。混凝土表面和钢筋上的铁锈和灰尘可以用砂纸清理，对钢筋先做除锈工作，然后采取防锈养护措施。可以通过在钢筋混凝土端部涂抹环氧胶的方式来增强新旧混凝土粘结力。

(3)裂缝处置:通过表面封闭法、注浆法来对桥梁裂缝进行修理。表面封闭法主要包括表面喷浆法、表面涂抹法和槽口充填法，它是一种裂缝特殊处理的措施，主要在桥梁结构承载力没有影响情况下广泛应用。注浆法主要是利用水泥、树脂这种凝结材料，将其注入裂缝中来提升结构耐久性，当需要控制注入量或者裂缝较深时通常选用这种方法。在施工前要确保路面干燥整洁，将桥面彻底清扫干净。根据裂缝的长度宽度来选用不同种类的胶结材料:环氧树脂、甲凝、水泥浆等。裂缝宽度小于0.4mm，大于0.1mm时适合用环氧树脂，甲凝适合用于裂缝宽度小于0.1mm的裂缝。灌注完毕后，采用适当的养护措施，避免修补位置砂浆终凝前受到自然环境影响。

(4)桥面养护通过Nova Chip超薄磨耗层技术完成。这种技术具有噪音小、抗滑以及排水效果好等优点，是处理轻微病害的主要手段之一。在施工前要确保路面干燥整洁。施工现场配有沥青加热装置，其温度设置为70℃，随时往摊铺机内添加乳化沥青。乳化沥青摊铺路面上后，再摊铺沥青混合料，整个摊铺过程，施工人员要将摊铺边缘刮平。最后一步压实。

3 结论

桥梁随着我国高速公路的快速发展也在不断被扩大建设使用，桥梁的安全运营是保障线路正常使用必不可少的条件之一。桥梁病害会在桥梁运营过程中影响其正常使用，所以要进行高速公路桥梁病害机理及防治研究。本工程通过进行桥梁病害检测，找出病害类别及其原因，发现病害产生的原因多种多样，根据分析，采取环氧砂浆来修复混凝土脱落导致钢筋外露的问题，使用砂纸对钢筋锈蚀进行处理，通过表面封闭法、注浆法来对桥梁裂缝进行修理，最后使用NovaChip技术对桥面进行养护，最终桥梁整体处于良好状态，支座工作状态正常，结构完好无渗水，无污染，各个部件焊缝完好，铺装层平整整洁，桥梁桥面行车条件和承载力符合设计指标。