大连理工大学网络教育学院

本 科 生 毕 业 论 文（设 计）

  题    目：桥梁工程病害分析

学习中心：                    

                层    次：     专科起点本科      

专    业：     土木工程(道桥方向)

年    级：        年  季        

学    号：                  

学    生：                      

指导教师：                    

完成日期：   2022年8月5日    

内容摘要

作为公路咽喉设施的桥梁结构在施工及运营过程中，由于交通荷载以及各种外界因素作用和影响，出现各类缺陷、病害。桥梁病害严重影响了桥梁的使用性能，还会造成主体结构的破坏，产生病害的原因是多方面的。桥梁工程是现代城市生命线工程的重要组成部分，它的坍塌会造成社会交通的严重瘫痪，这对现代城市社会生活是灾难性的。

本文对钢筋混凝土桥梁以及钢桥的各类病害进行了归纳及分析，对混凝土桥按照不同的桥型分为梁式桥、拱桥以及缆索承重体系桥。对于钢桥，按照破坏形式对各类病害进行分类，主要有疲劳和脆性断裂、腐蚀、失稳以及机械损伤。

关键词：桥梁；病害；分析

目     录

内容摘要... I

引   言... 1

1  混凝土桥梁的病害... 2

1.1  表层缺陷... 2

1.1.1  蜂窝... 2

1.1.2  混凝土老化... 2

1.1.3  麻面... 3

1.1.4  空洞... 3

1.1.5  磨损... 3

1.1.6  构件变形... 3

1.2  裂缝... 3

1.2.1  非结构裂缝... 4

1.2.2  结构裂缝... 6

2  梁式桥梁的病害... 9

2.1  上部结构... 9

2.1.1  主梁... 9

2.1.2  横隔梁... 9

2.1.3  支座... 9

2.2  下部结构... 10

2.2.1  盖梁... 10

2.2.2  墩台... 10

2.3  桥面系... 11

2.3.1  桥面铺装... 11

2.3.2  桥面板... 11

2.3.3  伸缩缝... 11

2.3.4  人行道和栏杆... 12

2.3.5  排水系统... 12

3  钢桥病害... 13

3.1  疲劳和脆性断裂... 13

3.2  腐蚀... 13

3.3  失稳... 16

3.4  机械损伤... 16

4  结合工程实例进行分析... 17

4.1工程概况... 17

4.2裂缝调查结果及分析... 17

4.2.1裂缝原因及危害分析... 18

4.2.2开裂... 18

4.3裂缝原因及危害分析... 19

总结... 20

参考文献... 21

引   言

随着我国国民经济的迅速发展和经济的全球化，大力发展交通运输事业，建立四通八达的现代交通网络，这不仅有利于经济的进一步发展，同时对促进文化交流、加强民族团结、缩小地区差别、巩固国防等方面，也都有非常重要的意义。我国自改革开发以来，路、桥建设得到了飞速的发展，对改善人民的生活环境，改善投资环境，促进经济的腾飞，起到了关键性的作用。

桥梁是我国现代化建设的重要基础设施，由于反复承受着车轮的磨损、冲击，遭受暴雨、洪水、风沙、冰雪、日晒、冻融等自然因素的侵蚀破坏，特别是我国交通量和重型汽车的不断增加，有些建筑材料的性质衰变，以及由于设计和施工留下的一些缺陷，必然造成道路桥梁使用功能和行车服务质量的日趋退化、不适应，甚至中断交通。

我国桥梁大部分为建国后所建，桥龄一般为40年左右，桥梁病害开始逐渐暴露，不少桥梁已经或正在发生老化、破损、出现裂缝等现象，危桥逐年增多，承载能力逐年下降，桥梁功能的完善和运转的顺利不仅促进相应地区的经济发展，同时也将改善社区的生活品质怿。

桥梁结构经不住长期动荷载和极复杂条件的考验，不到几年时间就出现病害，甚至不堪使用的事例也是不少的。但是，桥梁结构由于作用荷载的随机性、材料强度的离散性、制造与施工质量的分散性、计算假定的近似性，其实际安全度是一个不确定值。简而言之，有的桥梁由于原设计荷载标准偏低，现在重车增多，行车密度不断增长；有的桥梁由于采用桥型结构不当或设计计算假定不尽合理；有的桥梁不重视施工质量未按操作规程办事；也有的桥梁由于养护不当或年久失养；还由于反复承受着车轮的磨损、冲击，遭受暴雨、洪水、风沙、冰雪、日晒、冻融等自然因素的侵蚀破坏，建筑材料的性质衰变，或上述情况兼而有之。

总而言之，有的桥梁先天不足，有的桥梁是后天失养，种种原因造成不少桥梁发生病害，甚至有的已成为“危桥”，严重地影响了桥梁的承载能力和正常使用。某些多次出现的桥梁病害，它们在表现形式和形成机理等方面可能存在着共同点。

1  混凝土桥梁的病害

混凝土桥梁常遭受各类化学和物理变化,容易出现各种各样的病害,从而影响结构的正常使用,甚至危及到桥梁的使用安全。常见的混凝土桥梁病害可分为表层缺陷和裂缝两大类^[1]。

1.1  表层缺陷

混凝土表层缺陷主要有蜂窝、露筋、麻面、空洞、磨损、锈蚀、老化、剥落、表层成块脱落、构件变形、接缝不平等病害。

1.1.1  蜂窝

蜂窝一般是由以下原因造成的:

1、施工不当

混凝土灌注中缺乏应有的振捣；分层灌注时违反操作规程，运输时混凝土产生离析；模板缝隙不严，水泥砂浆流失等。

2、结构不合理

配筋太密，混凝士粗骨料粒径太大，坍落度过小等。

1.1.2  混凝土老化

造成混凝土老化、剥落的原因有多种，有施工因素，也有环境的因素。混凝土老化、剥落直接导致露筋病害。

1、施工

保护层太薄；保护层处混凝土漏振或振捣不实等。

2、环境

有侵蚀性的水的化学作用。最常见的是含氯离子的水从桥面板铰缝中渗漏。梁和墩帽是最常见的遭到破坏的桥梁构件，而且破坏位置一般在桥面板铰缝附近。一般来说，具有横向和纵向桥面板铰缝，并且遭受周期除冰盐的混凝土公路桥，应该注意那些桥面板铰缝处的杆件。

桥梁受到氯离子的破坏一是由于水通过横向伸缩缝渗漏，二是由于水从桥面流下；受破坏的一般是外边梁；三是通过车辆的飞溅。最常见的腐蚀破坏是水从桥面板铰缝中渗漏。梁是最常见的遭到破坏的桥梁构件，而且破坏位置一般在桥面板铰缝附近。一般来说，具有横向和纵向桥面板铰缝，并且遭受周期除冰盐的混凝土公路桥，应该注意那些桥面板铰缝处的杆件。沿海地区因气候常年潮湿，空气、河海中含盐量较高丽使锈蚀问题显得尤为突出，还有腐蚀破坏有水从外边梁上流下，还有桥下的车辆经过时，溅起的水腐蚀桥^[2]。

严寒地区冰冻及干湿交替循环作用，长期以来严重的冬季一直威胁着混凝土结构的长期使用。混凝土表层水受冻结冰膨胀，造成混凝土表面酥松，使得混凝土成片剥落，在我国北方地区非常普遍，是混凝土结构老化病害的主要问题之一。

1.1.3  麻面

麻面是混凝土表面局部缺浆、粗糙或有许多小凹坑，但无露筋现象。 它是由直径在25mm以下的由气泡，沟洞形成的表面汽水空隙构成。麻面一般是由于旅工时采用模板表面不光滑，模板湿润又不够，致使构件表面混凝土内的水分被吸去。

1.1.4  空洞

一般是由于钢筋布置过密，施工时混凝土被卡住，又未充分振捣就继续灌注上层混凝土。此外，严重漏浆亦能产生空洞。

1.1.5  磨损

主要发生在桥面板和墩柱部位。由于混凝土强度不足，表层细骨料太多、车轮的磨耗、高速水流冲刷，水流中又挟有大量砂石等推移质或冰凌等漂浮物。

1.1.6  构件变形

构件变形主要由于施工不善造成，荷载作用下形成变形。

1.2  裂缝

桥梁结构在施工和营运使用过程中，常常会出现各种不同形式的裂缝。由于混凝土材料的抗拉能力较弱，稍微受拉就会产生裂缝。因此，对于混凝土结构产生裂缝几乎是不可避免的。

一般情况下，对于混凝土构件，根据不同的环境条件，其细裂缝可限制在0．2～0.3mm以内，这对结构物的正常使用、耐久性以及安全性一般无任何妨碍。实践证明，当混凝土裂缝宽度小于0.3mm时，构件内钢筋不致因混凝土开裂而锈蚀^[3]。

在实际工程中，钢筋混凝土桥梁结构裂缝的成因复杂，甚至多种因素相互影响，但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。如果不对裂缝进行系统全面的分析和研究，就很难揭示出桥梁病害产生的内涵和机理。

裂缝的分类有多种，从安全角度考虑可分为安全的工作裂缝和非正常裂缝：按客观成因可分为先天裂缝、原生裂缝、后天裂缝；从力学机理角度可分为弯曲裂缝、剪切裂缝、局部承压裂缝、次裂缝等，从结构承载力的影响的角度考虑，把裂缝分为结构裂缝和非结构裂缝两大类。以下就从结构承载力影响的角度对裂缝进行分类分析。

1.2.1  非结构裂缝

非结构裂缝是指由于混凝土不能满足自身的变形或因外界环境变化造成结构的非荷载变形等产生的适应性裂缝。这类裂缝暂时不会对结构的承载力造成危害，如果超过一定的限值则可能对结构的耐久性(钢筋锈蚀和结构防水等)和美观性造成影响，严重时也会削弱结构的承载力。

1、材料因素

(1)混凝土收缩引起

这种裂缝一般发生在混凝土表面。这种裂缝细而且比较密，分布比较均匀，多沿梁、板的长边走向。发生的主要原因是由于混凝土凝固时，体积交小，发生收缩，一般在配筋密的地方这种裂缝少，配筋多疏的地方，混凝土无法承受拉力而开裂；同时含泥量较大也容易产生这种裂缝^[5]。

(2)碱骨料反应引起

碱-骨料反应的充分条件是要有水分，在干燥状态下很难发生碱-骨料反应。最普通的碱骨料反应是骨料中的Si0₂成分和水泥中的碱性溶液产生的反应，

形成碱硅酸盐凝胶在骨料界面发生蚀变。这种胶体是无限膨胀型的，它吸水后体积可增大3～4倍。由于胶体受到周围混凝土的水泥净浆的约束，故导致水泥净浆的膨胀、开裂，从而引起混凝土剥落、开裂，强度降低，甚至导致破坏。混凝土损坏的时间从凝固后几个月至若干年不等。这往往取决于反应物开始接触时间的过早、化学浓度及环境条件等。

含有Si0₂成分的骨科有：蛋白石、黑硅石、火燧石、玻璃质火山石、安山岩等。水泥中的碱性物质有Na₂0、K₂0等。若水泥中的含碱量(Na₂0、K₂0)大于O.6％以上时，它们就会很快析出到水溶液中，遇到活性骨料就会发生反应。

(3)混凝土箍筋引起

钢筋和混凝土膨胀率的差异，钢材的膨胀率大于混凝土的膨胀率，混凝土表面的拉应力小于混凝土钢筋膨胀所产生的应力，从而使混凝土表面拉裂。

2、施工不当

(1)干缩裂缝

混凝土拌制时，混凝土水灰比超过了设计用量，水灰比过大，混凝土干缩量加大，产生干缩裂缝。

(2)塑性裂缝

施工不当还会引起塑性裂缝，塑性裂缝是混凝土在塑态阶段形成的裂缝，是一种早期裂缝，一般有四种形态。第一种塑性裂缝是由于施工时振捣不充分，或混凝土的析水过多，混凝土发生沉降产生沿钢筋或导管方向的裂缝；第二种塑性裂缝是由于模板移动或鼓出，使混凝土在浇注后不久产生与模板移动方向平行的裂缝；第三种塑性裂缝是由于混凝土搅拌时间过长，使混凝土凝固速度加快，造成结构上的微裂缝；第四种塑性裂缝是由于混凝土养生不好，造成现浇混凝±表面水分蒸发过快，产生的不规则的裂缝。

3、环境因素

(1)温度裂缝

混凝土受水泥水化放热、阳光照射、大气及周围温度、电弧焊接等因素的影响而出现冷热变化时，将发生收缩和膨胀，产生温度应力，温度应力超过混凝土强度时，即产生裂缝，称为温度裂缝。

大体积混凝土(厚度大于2m)，浇注后由于水化放热，内部温度很高，而造成内外温差过大，极易产生裂缝。在施工时无妥善的散热措施，由于内外温差太大，很容易形成温度裂缝。

当连续刚构、拱桥等结构两端固定时，由于周围温度变化将产生附加应力。容易与其它应力形成合力，造成开裂。在梁体分段浇注和分层浇注时，在新旧混凝土接头处、沿接缝面的垂直方向也易产生裂缝，这是因为水泥水化热引起的。

(2)锈蚀裂缝

锈蚀裂缝主要是由于钢筋发生锈蚀，体积膨胀，对周围混凝土产生挤压，而导致开裂。钢筋腐蚀是混凝土桥中最主要的病害，是造成混凝土结构桥梁退化的主要原因，钢筋腐蚀的过程是一个复杂、综合的过程，钢筋腐蚀的大小对混凝土结构的抗弯强度、变形能力、延性、粘结强度以及失效模式有很大的影响。因此，腐蚀程度是预测钢筋混凝土结构寿命的一个主要参数^[6]。

钢筋锈蚀主要是二氧化碳和氯离子的侵入造成的。二氧化碳和水汽从混凝土表面通过孔隙进入混凝土内部时，和混凝土中的碱性物质进行中和，会导致混凝土PH值降低。当混凝土完全碳化后，就出现PH<9的情况，在这种环境下，混凝土中埋置的钢筋表面钝化膜逐渐被破坏，在其他条件具备的情况下，钢筋就会发生锈蚀。

如果混凝土中存在氧气和湿气，氯离子的侵入也会破坏钝化膜。氯离子的渗入会出现更严重的问题，特别在滨海地区，尽管混凝土的渗透性很低，氯离子也能以相当快的速度渗透，使相当厚的混凝土覆盖层的使用寿命大大低于钢筋混凝土结构的正常寿命。

裂缝走向沿钢筋方向。一般有三种开裂形式。第一种类型开裂，在每边都有一条表面裂纹，并且裂纹平行于受腐蚀钢筋。大部分裂缝属于第一种。第二种类型开裂，观察到两条表面裂纹，其中一条在侧面，并且平行于钢筋，另一条在顶面，并且在另一根受腐蚀钢筋的正上方。第三种类型开裂，与第二种开裂类似，侧面的裂纹高度在受腐蚀钢筋位置处，另外两条表面裂纹平行于另一根腐蚀钢筋，一条在侧面，与钢筋相邻，另一条在上方。

(3)冻害裂缝

在混凝土强度不高的情况下，因保温措施不当，使其受到严寒袭击和冻融循环作用，表面严重受冻，因所含水分冻结膨胀，而使表面出现裂缝。裂缝严重者有时呈不规则网状。

1.2.2  结构裂缝

结构裂缝是指由外荷载引起的裂缝，预示结构承载力不足或下降的裂缝，称为结构性裂缝。这类裂缝的产生究其力学机理，都是因为结构整体或局部构件的强度、刚度、延性不足引起的。

1、外力作用

(1)剪切裂缝

这类裂缝多发生在简支梁和连续梁支点附近剪应力最大的部位。方向主要由梁体下部开始与梁轴线里250～500左右斜方向展开，产生这类裂缝的原因有设计原因，也有施工原因。设计中只注意了正截面的强度，而对于斜截面强度或主拉应力重视不够；或遗漏了最不利截面或缺乏最不利组合的工况。如果是预应力现浇段边跨，没有设弯起钢束^[8]；由于边跨梁段梁高较小，反力大，如果只是有顺桥向和竖向预应力来控制主拉应力，则往往很难奏效而出现裂缝。

施工时，由于模板粗糙，浇筑时走动，使腹板变薄，而使原设计的抗剪刚度降低；工地上对竖向预应力张拉不足或压浆时间过于拖延导致力筋受损；有的桥在悬臂平衡挂篮浇筑时，由于未预压重以及预应力筋的张拉顺序不对，出现了垂直裂缝，导致剪应力急剧增大。

(2)弯曲裂缝

混凝土梁体受弯矩作用而产生弯曲裂缝，又称垂直裂缝。正弯矩裂缝主要发生在梁的跨中，从底边开始向上发展。负弯矩裂缝位于连续或悬臂梁板的支座附近，自上向下发展。产生弯曲裂缝主要原因有设计因素、施工因素和后期因素等。设计时，弯起束的摩阻损失过大，预应力筋配置不足，导致一些截面的有效预应力不足，导致梁体强度降低。

施工时，工粗糙，施工荷载过大，浇铸时模板或支架变形。预应力施加不当以及施工程序不当等等。使用时，交通荷载过大超过设计荷载等级。以上这些因素都会造成弯曲裂缝的产生．

(3)扭曲裂缝

混凝土构件受扭转与弯曲同时作用而产生的裂缝称为扭曲裂缝。钢筋混凝土构件在扭曲作用下，产生的裂缝有许多条，严重时混凝土保护层脱落。结构在受扭的情况不多，一般为弯扭剪共同作用。其裂缝形式根据结构构件的弯扭剪组合的力学机理不同，可以分为三种类型即扭型裂缝、扭剪型裂缝和剪型裂缝。

扭曲裂缝一般而言，普通桥梁结构的抗扭刚度很大的，这类裂缝出现的机会较少，只有在遭遇强震或大风等偶然荷载才可能发生，一般出现在墩柱中部以及抗扭刚度较小的桥梁如吊桥等的主梁上，因此在进行特大桥梁的设计时应该做抗震和抗风分析。

(4)拉压裂缝

混凝土构件受到强大的压力作用而产生受压膨胀裂缝，受到超过截面抗拉强度的拉力而产生拉裂缝。受压膨胀裂缝一般发生在桁架拱桥的压杆上、拱桥的拱脚处。当杆件受压时，裂缝沿杆件方向平行，并向外产生横向变形，裂缝中间的宽度最大，随着荷载增大，最后形成分离的独立短柱，造成短柱破坏。而拉裂缝则一般发生在桁架拱桥的拉杆上、桁架拱桥和双曲拱桥肋拱间的横向联系上、简支梁桥的桥面连续上以及一些杆件的接缝处等。这类裂缝主要表现为裂缝贯穿整个构件，呈环状；裂缝宽度及深度均较大^[8]。

拉、压裂缝主要是因为设计原因引起的；设计时对局部构件的拉压应力的考虑不足，结构截面的强度不能满足应力的要求。这类裂缝的产生是很不利的，因为局部构件的强度降低，称为整个桥梁结构的最薄弱部位造成短板效应而直接降低了结构整体性的强度。

2、结构次内力

预应力结构应用很广泛，在结构中占了很大的比重；其力学性能比普通钢筋混凝土结构要复杂得多。预应力结构一般在无裂缝状态下工作，而实际上预应力结构产生的裂缝很多，形式复杂，现总结为预应力二次裂缝；这类裂缝主要是因为预应力结构设计不合理产生局部应力或二次应力过大而局部配筋不满足要求或由于施工原因产生的预应力筋的布局改变而产生的结构性裂缝。

(1)预应力过大截面过小产生的纵向裂缝

当竖向预应力过大时。构件由于泊松变形而产生横向应变，当应变大于容许值时，就会产生裂缝，这可以用材料力学第二强度理论来解释。截面过小，就会造成应力过大，而使拉应变过大，而产生裂缝。要避免这种裂缝产生，一定要注意局部截面的应力验算。

(2)局部的锚固应力过大局部钢筋配置不足产生的裂缝

这类在预应力锚固端附近的裂缝在工程实际中比较常见；又因预应力筋锚固的位置又多有不同，所以产生的裂缝形式也是多种多样的。

2  梁式桥梁的病害

凡是采用混凝土和钢筋结合在一起所建成的梁式体系桥统称为钢筋混凝土梁桥，简称混凝土梁桥。梁桥是指结构在垂直荷载作用下，支座只产生垂直反力而无推力的梁式体系桥的总称。把梁式桥各部件分四类，分别为桥梁上部构件、下部构件、桥梁附属设施以及其余构件。上部结构包括主梁、横隔梁以及支座；下部结构包括盖梁、墩台身以及墩台基础；桥梁附属设施包括桥面铺装、桥面板、伸缩缝、人行道、栏杆以及排水系统；其余构件包括翼墙、锥坡以及调治构造物。

2.1  上部结构

上部结构是梁桥的主要承重结构，其发生病害势必影响桥梁的使用寿命。对于梁式桥其上部结构主要有主梁、横隔梁以及支座，下面就分别对以下三种构件的病害进行归纳以及原因分析。

2.1.1  主梁

主梁一般是桥梁的主要承重结构，如果其发生病害，一是影响美观，二是影响使用寿命，甚至还会威胁到人们的生命和财产的安全。主梁病害主要有裂缝、腐蚀破坏、主梁挠度过大、对于斜交桥发生梁体横向错位、梁顶死横向晃动以及单板受力等。

2.1.2  横隔梁

横隔板开裂，就会产生某一块或多块板梁单独受力的情况。桥梁出现单板受力病害后。由于荷载横向分布系数比设计值增大．板梁不能共同受力。某块板梁单独承受荷载，加剧单板疲劳破坏，使桥梁上部结构处于极为不利的受力状态。降低桥梁的耐久性和使用寿命，对行车安全造成了极大隐患^[9]。

2.1.3  支座

支座设置在桥梁的上部结构与墩台之间，其作用是将桥跨结构上的各种荷载反力传递到墩台上，并能够适应活载、温度变化、混凝土收缩与徐变等因素所产生的位移，使上、下部结构的实际受力情况符合设计的计算图式。实际情况是其重要性往往被忽视，形成隐患，造成桥梁运营后的病害和经济损失。

2.2  下部结构

下部结构构件主要包括盖梁、墩台身、墩台基础及翼墙。盖梁主要病害是裂缝，盖梁既受弯也受剪，其承担的荷载有恒载也有活载。墩台身位于水中，直接遭受雨水的冲蚀，所以病害表现为倾斜以及腐蚀破坏。基础位于水面之下，洪水季节，经常发生冲空现象。

2.2.1  盖梁

盖梁是一个承上启下的重要构件，上部结构的荷载通过盖梁传递给下部结构和基础。桥梁的跨径、斜度、桥宽、荷载标准，对盖梁的影响最大。盖梁的几何外形简单，其受力特点是以弯矩、剪力及轴力为主。

盖梁承受的主要荷载是由其上梁体通过支座传递过来的集中力，盖粱作为受弯构件，在荷载作用下各截面除了引起弯矩外，同时伴随着剪力的作用。此外盖梁在施工过程中和活载作用下，还会承受扭矩，产生扭转剪应力。扭转剪应力数值很小且不是永久作用，一般不控制设计，所以盖梁是一种典型的以弯剪受力为主的构件。

2.2.2  墩台

桥墩按其构造分为实体墩、空心墩、柱式墩、框架墩等；按其受力特点可分为刚性墩和柔性墩；按施工工艺可分为就地砌筑或浇筑桥墩、预制安装桥墩；按截面形状可分为矩形、圆形、圆端形、尖端形及各种截面组合而成的空心桥墩。墩台是桥梁的重要组成部分，它关系到桥跨结构在平面和高程上的位置，并将荷载传递给地基。桥台是桥梁与路堤相连接，并承受桥头填土的水平土压力，起着挡土墙的作用。桥墩则将相邻两孔的桥跨结构连接起来。墩台的强度和稳定性在很大程度上决定了桥梁的耐久性。墩台承载能力不足，或出现下沉、倾斜、位移及转动将引起上部结构的损坏，严重时甚至会造成整座桥梁的坍塌。从桥梁破坏的实例分析，桥梁的下部结构要承受洪水、地震、桥梁活载等的动力作用，要确保安全、耐久，必须充分考虑上述各种因素的组合。桥梁墩台置于水中，直接受洪水和泥石流的冲击，冰块和飘浮物的撞击。桥梁墩台身病害有墩台变位、下沉、倾斜，裂缝、剥落露筋等现象。

由于各类基础所处的条件不尽相同，因此，根据基础结构形式及修筑地形(包括地基地质条件)的差异，所产生的缺陷也不完全相同。但从总的方面来说，有它一定的规律性。桥梁基础结构一般容易发生主要缺陷有基础的沉降和不均匀沉降、基础的滑移和倾斜、风化、剥落露筋、发生不许可的冲刷或淘空。基础出现病害首先影响的就是墩台身的受力性能，基础发生不均匀沉降，墩台开裂，进一步影响上部承重构件的受力。

2.3  桥面系

桥面系包括桥面铺装、桥面板、伸缩缝、排水系统、栏杆及扶手、人行道。桥面系主要病害为桥面下沉、栏杆及人行道系损坏等。其主要原因是缺乏养护而造成的，一般情况下，桥梁通车后，养护部门对桥梁养护不够重视，造成桥梁长期失养，外观损坏严重，排水不畅，而桥面铺装过去又多为泥结碎石结构，强度低，防水性能差。

2.3.1  桥面铺装

为了保证车辆安全，舒适地通过桥面，同时防止桥面上雨水及其它液体侵蚀桥梁结构，使钢筋桥面板不遭受车轮的直接磨耗和剪切作用，并分散车辆轮重的集中荷载，需要在桥面上铺筑桥面铺装层。桥面铺装层直接承受行车荷载、梁体变形和环境因素的作用，其变形和应力特征与主梁及桥面结构形式密切相关，一方面可分散荷载，参与桥面板的受力；另一方面起联合各主梁共同受力作用，它既是桥面保护层又是桥面结构的共同受力层，所以要求其具有足够的强度和良好的整体性，并具有足够的抗裂、抗冲击、耐磨性能。

2.3.2  桥面板

混凝土桥面板退化是一个很普遍的现象，需要维修，修复或替换铺装层和桥梁结构。许多桥面板退化严重，大部分是由于交通荷载磨损、除冰剂的使用以及环境的条件，比如季节温度变化、日温差等造成的。桥面板缺陷主要有桥面板裂纹、凹坑、分层、剥落以及腐蚀破坏等。

2.3.3  伸缩缝

桥梁伸缩缝是桥梁结构中的薄弱位置，也是桥梁中的重要环节，伸缩装置过早破坏，不仅满足不了高速行车的舒适性和安全性，而且还会影响桥梁的使用寿命。伸缩缝常见病害有伸缩缝防水材料老化、脱落、接头活动异常，锚固构件损坏，伸缩缝凹槽填入其他硬物，不能自由变形，构造部位下陷或凸出等。

2.3.4  人行道和栏杆

人行道病害一般是由于行车道、人行道界限极不明确造成的，人行道的病害包括撞击、断裂、错位、缺件、剥落、锈蚀等。混凝土栏杆一方面因混凝土老化剥落，露筋严重，另一方面因桥窄，大部分被汽车撞掉，而又不能得到及时修复。其病害主要包括撞击、断裂、错位、缺件、剥落、锈蚀等。

2.3.5  排水系统

为了迅速排除桥面上的雨水，防止雨水渗入梁体引起锈蚀而影响桥梁的耐久性、稳固性，确保桥梁的正常运营，除了在桥面铺装内设置防水层外，还应设置排水设置。

(1)泄水管的缺陷

管道破坏、损失。在外界作用影响下而使泄水管道产生局部破裂、损伤，出现了洞穴或裂纹而产生漏水现象。

泄水管体脱落。主要由于接头连接不牢或接口被损坏而产生掉落，失去排水作用。

泄水管道内己被泥石杂物堵塞，从而排水不畅，水流不通。

(2)引水槽缺陷

引水槽的缺陷主要有引水槽有堆泥、堵塞，水流不畅，槽口破裂损坏而出现漏水，积水等。

3  钢桥病害

3.1  疲劳和脆性断裂

钢桥构件中大量的局部破坏是由于疲劳和脆性断裂引起的。有些桥梁是由于较低疲劳抗力细节或较大的初始非连续性缺陷引起的裂纹。这些较大的非连续性缺陷常常是因为人们认为附连件没有受拉翼缘坡口对接焊缝重要，因而，对所采用的焊接接头没有提出精确控制焊接质量的要求。连接细部的疲劳裂纹在钢桥结构中是很常见的现象。连接处的疲劳裂纹是由于在初始设计时，没有正确考虑构件之间的相互影响。

许多结构的细节当初设计时没有预料到会有如此低的疲劳抗力，所以产生了疲劳裂纹扩展并最终导致脆性破坏。这些细节的破坏不是因为缺乏试验资料以致规范条文定得过于乐观，就是由于不知道细节分类。较多的情况是，有些焊缝被认为不太重要，以致质量欠佳，或者因为质量控制原因不能发现裂纹和缺陷，从而制造时结构内常常存在着较大的初始缺陷和裂纹。当作用循环应力超过一定值时就导致了疲劳裂纹扩展。在某些情况下，裂纹的不断扩展导致了整个断面的脆性断裂。

在役钢桥的疲劳裂纹主要有以下原因造成的，有翘曲引起的应力、不恰当的结构细节以及超载。在传统的桥梁设计中，基于规范荷载及分布系数，构件及连接处是根据他们主要的负荷反应而分开设计的。一般人们只关注结构的整体性能，而忽略结构构件之间的相互作用力或变形。如果连接细节设计不合理，就会产生二次效应，比如直桥的横向框架及横隔板中产生的力是疲劳裂纹产生的主要原因之一。