钢管混凝土拱桥的病害及防护措施

汪 波，王华伟，蒋昌平

(浙江省嘉维交通科技发展有限公司)

兴建桥梁不仅合理地应用了地面空间资源，也有效缓解了地面交通运行的压力，促进了区域交通流动水平的上升。钢管混凝土拱桥是比较先进的桥梁组合，适用于大跨度流域之上的交通设施。由于钢管混凝土拱桥的特殊性，现场施工或后期使用会发生多种病害，降低了桥梁原有的使用功能，这就要求施工单位注重拱桥病害的检测与处理。

1 钢管混凝土拱桥常见的病害

我国交通行业快速发展带动了建筑工程的广泛实施，桥梁工程在现代交通运输系统中的应用价值更为明显。钢管混凝土拱桥在交通工程改造中得到了普及应用，显现了此种新型桥梁结构的功能特性，为桥面车辆行驶提供了安全稳定的环境。由于桥梁车流量的持续增加，钢管混凝土拱桥承受的重力荷载越来越大，早期建成拱桥的承载性能受到破坏，进而导致钢管混凝土拱桥发生了诸多病害现象。主要包括:

(1)拱肋病害。白天钢管吸热迅速膨胀时，管内的混凝土吸热慢，管内混凝土不可能与钢管一起膨胀;到了夜晚，钢管遇冷收缩时，管内的混凝土因降温慢而阻止钢管的收缩，导致在大直径钢管中钢管与核心混凝土脱空。此外，当大气的相对湿度大于60%时，钢材表面就会形成一层肉眼看不见的水膜，产生电化学腐蚀。

(2)吊杆病害。通过对部分钢管混凝土桥的调查，发现平行钢丝拉索PE 护套一般在几年内就开裂。相关资料表明，拉索PE 护套最短不到1年，最长不到10年就产生开裂。腐蚀是吊杆比较多见的病害现象，其是造成钢丝疲劳断裂的基本原因，钢索腐蚀的主要原因是防护措施开裂失效，导致水、氧气及其它有害物质与钢索直接接触引起锈蚀。

(3)系杆病害。系杆病害主要集中于锈蚀、拉力失衡等方面。首先，雨水由桥面混凝土裂缝渗入钢箱内，钢箱底部又未做任何特殊排水处理，雨水就聚集在钢箱内而无法排出，这加剧了系杆的锈蚀。其次，由于在施工过程中，预留孔道偏小导致穿索较为困难，造成钢绞线排列不整齐，张拉力失去均衡导致钢绞线被拉断。

2 钢管混凝土拱桥病害的防护措施

通过检查与检验，系统地掌握桥梁技术状况，较早地发现缺陷与损坏等异常情况，及时采取养护措施，保证行车安全，延长使用寿命。钢管混凝土拱桥病害防护需从长远角度考虑，以实际车辆交通运行为主要参考，拟定一套相对完整的病害防护方案。笔者认为，防范拱桥病害应采用针对性的工艺技术，为钢管混凝土拱桥提供有利的保障措施。

(1)修补技术。拱肋发现裂缝后，应由专业技术焊工及时用手电钻在裂纹端钻一直径2 ～3 mm 的圆孔，制止裂纹的扩展，然后用碳弧气刨清除裂纹部位。裂纹清除后，用砂轮打磨干净，预热后用CO2保护焊修复。修复完毕应进行无损检查，确认焊缝缺陷不复存在，否则应重新修补。修复工作进行前，应制定相应修补方案及焊接修复工艺，焊接工艺应进行必要的测试与评定。对重要部位焊缝修复，应征得有关专家认可后方可实施。

(2)涂层技术。依据涂层检查进行综合评定结果，在补修之前要查明其退化原因。修补大致可分为全面和局部两种方法，选择时应考虑涂层的退化状况、经历年数和环境等。全面修补是为了使防锈效果长期地保持下去，常倾向于在出现初期退化时，全面重新涂刷;部分修补是将部分退化显著的部位重新涂刷。例如，由于混凝土桥面板裂缝漏水，对下面钢构件涂层受到侵害的部位重新涂刷。

(3)包裹技术。在拱座与裸露的钢管混凝土交界段以上露出的钢管表面，若涂层出现褶皱、龟裂，在排除涂层质量、气温、老化等原因外，宜再将包裹混凝土向上延长。若拱座的外包混凝土出现褶皱、龟裂、裂纹，当无明显变形时，可暂用水泥砂浆涂抹。待稳定后再根据情况进行修复。对拱座处的积水要及时排除，保持清洁干燥，每年冬夏来临之前，对裸管段与有外包混凝土的管段交界处要涂厚油脂。

(4)综合养护。吊杆的养护是钢管混凝土拱桥养护工作的重点，吊杆养护的重点部位是上、下锚头处，应经常检查吊杆两端的锚固部位是否浸水、锈蚀和开裂、松动等。冷铸锚头和螺栓是暴露在大气中的，要注意防水、防锈。定期对锚头进行检查，对发现的锈蚀立即进行除锈，重新涂装，防护层损坏应及时修复;当发现锚头锈蚀，应将锚具以及承垫块外的原有防锈材料及锈迹擦净，再涂防锈材料进行防护。

3 结 论

受到多方面条件的限制，国内钢管混凝土拱桥的病害率较高，若依旧采用传统施工方法则难以取得预期的工程价值。为了防范交通事故的发生，提高混凝土拱桥的使用功能，应注重钢管混凝土常见病害的处理。这就要求施工单位先进行系统性的病害分析，再结合日常检测方法掌握处理问题的有效措施，从多个方面强化钢管混凝土拱桥的使用功能。

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