道路橋梁工程的常見(jiàn)病害與施工處理技術(shù)研究

蘇彥彬

山西路橋橋隧工程有限公司 山西朔州 036000

在道路橋梁工程中應(yīng)用施工技術(shù)處理常見(jiàn)病害的價(jià)值如下：其一，將工程常見(jiàn)病害視為施工技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展的原動(dòng)力，為施工方更為嫻熟的應(yīng)用施工技術(shù)給予支持；其二，通過(guò)處理常見(jiàn)病害提高道路橋梁工程的質(zhì)量，使該工程的使用壽命隨之延長(zhǎng)，后期養(yǎng)護(hù)運(yùn)維成本有所控制，為提高道路橋梁工程綜合效益奠定基礎(chǔ)。然而，有些道路橋梁工程施工建設(shè)卻存在常見(jiàn)病害處理不當(dāng)?shù)默F(xiàn)象，無(wú)法提高該工程的質(zhì)量。

1 道路橋梁工程常見(jiàn)病害

1.1 裂縫

裂縫是道路橋梁工程常見(jiàn)的一種病害，對(duì)路面平整度帶來(lái)影響，若裂縫存在于橋梁基礎(chǔ)帶上會(huì)影響工程的安全與穩(wěn)定。道路橋梁裂縫病害的產(chǎn)生與施工過(guò)程中瀝青混凝土的溫度有關(guān)，一旦瀝青混凝土材料內(nèi)外溫差較大就容易出現(xiàn)裂縫，同時(shí)該裂縫還會(huì)因承載力超負(fù)荷而出現(xiàn)。針對(duì)沉降裂縫來(lái)講，路基質(zhì)量不合規(guī)屬于此類(lèi)病害常見(jiàn)的原因。橋頭跳車(chē)現(xiàn)象與施工方現(xiàn)場(chǎng)勘探不徹底有關(guān)，施工設(shè)計(jì)與地質(zhì)水文等客觀條件不符，從而出現(xiàn)不均勻沉降的現(xiàn)象。

1.2 局部損害

在道路橋梁工程中局部損害屬于常見(jiàn)病害，主要源于工程設(shè)計(jì)不合理，施工技術(shù)、材料選用等標(biāo)準(zhǔn)缺乏約束力，使該工程在行車(chē)磨損、氣候條件等因素影響下局部受損，若此病害未能得到及時(shí)的處理會(huì)對(duì)道路橋梁工程整體的安全穩(wěn)定性產(chǎn)生不良影響，這就需要在提升施工水平的基礎(chǔ)上做好結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工程養(yǎng)護(hù)等工作，達(dá)到降低局部損害現(xiàn)象發(fā)生幾率的目的。

1.3 地基沉降

當(dāng)路橋地基建造質(zhì)量不達(dá)標(biāo)時(shí)會(huì)出現(xiàn)地基沉降現(xiàn)象，地基沉降病害的成因主要有以下幾點(diǎn)：一是設(shè)計(jì)勘察不仔細(xì)，對(duì)工程建設(shè)場(chǎng)地的具體情況不夠了解，施工設(shè)計(jì)脫離實(shí)際；二是材料管理不到位且存在以次充好的問(wèn)題，為壓縮工期、控制成本還出現(xiàn)簡(jiǎn)化施工流程的現(xiàn)象，使路橋地基穩(wěn)定性隨之降低，為地基沉降病害的發(fā)生創(chuàng)造條件；三是地基處理不當(dāng)，尤其是含水率較高的軟土地基，并未按照要求置換土層，路橋地基多次碾壓后發(fā)生沉降現(xiàn)象。

1.4 鋼筋銹蝕

在道路橋梁工程建設(shè)中鋼筋用量較大，竣工后因雨水、凍融、風(fēng)化等因素會(huì)使工程表面出現(xiàn)裂縫、破損、剝蝕等現(xiàn)象，這是工程內(nèi)部鋼筋銹蝕的原因之一，在外部混凝土受損的情況下鋼筋與空氣的接觸面積增加，空氣中的化學(xué)元素與鋼筋會(huì)發(fā)生反應(yīng)，加之張力作用使鋼筋開(kāi)裂、碳化的進(jìn)程縮短，在雨水滲透的情況下銹蝕的會(huì)更為嚴(yán)重。道路橋梁在通行過(guò)程中混凝土酸堿度會(huì)有所改變，這為鋼筋銹蝕提供了條件，同時(shí)降低道路橋梁工程整體的質(zhì)量[1]。

1.5 鋪裝層面質(zhì)量較低

通過(guò)對(duì)道路橋梁工程施工案例進(jìn)行分析可知，橋梁鋪裝層出現(xiàn)病害的幾率較大，若在發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象時(shí)并未及時(shí)予以干預(yù)會(huì)加劇橋梁結(jié)構(gòu)的損傷。在施工中人們?nèi)菀纵p視橋梁施工管理，并未關(guān)注橋梁鋪裝層是否按照規(guī)定作業(yè)，使該層埋下了質(zhì)量隱患，影響道路橋梁工程建設(shè)的綜合成效。

2 處理道路橋梁工程常見(jiàn)病害的施工技術(shù)

2.1 直接加固技術(shù)

第一，混凝土置換加固。在道路橋梁整體承載力降低或承重部件存在質(zhì)量問(wèn)題時(shí)可應(yīng)用混凝土置換加固技術(shù)，該技術(shù)在應(yīng)用進(jìn)程中對(duì)建筑物的影響較小，還具有方便、施工速度快、修補(bǔ)效果較好等優(yōu)點(diǎn)?；炷林脫Q加固的要點(diǎn)主要有三個(gè)，即新增層的施工、連接處的處理、加固前卸載。需要注意的是，每次加強(qiáng)或鑿除部位及批次需完全遵照設(shè)計(jì)圖進(jìn)行施工，混凝土強(qiáng)度需與設(shè)計(jì)強(qiáng)度一致后再進(jìn)行置換，新舊混凝土銜接處需處理到位，使用接漿、濕潤(rùn)充分、鑿毛處理，確保連接面穩(wěn)定，混凝土置換加固質(zhì)量需從材料抓起，以免混凝土不符合加固要求；第二，外裹纖維塑料加固。若道路橋梁工程中的混凝土構(gòu)件無(wú)法滿(mǎn)足承載需求則需應(yīng)用外裹纖維塑料加固技術(shù)，在加固位置使用剛度較強(qiáng)的復(fù)合材料并將其粘牢，確保受拉位置得到保護(hù)，使構(gòu)件的承載力隨之提升，該技術(shù)具有操作簡(jiǎn)單、工程量小的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)復(fù)合材料耐腐蝕、抗潮濕、成本低，能在道路橋梁工程建設(shè)中廣泛應(yīng)用；第三，外裹型材加固。與外裹纖維塑料加固技術(shù)存在相似之處，外裹型材加固技術(shù)主要使用鋼板及其他種類(lèi)的型材包裹待加固的構(gòu)件，不同構(gòu)件加固方式存在區(qū)別，例如在加固混凝土構(gòu)件時(shí)可使用濕式外包加固方法，選用環(huán)氧樹(shù)脂灌漿把型材固定在構(gòu)件的四周，繼而達(dá)到構(gòu)件整體加固目的。加固后的構(gòu)件壓力截面、所承受的拉力發(fā)生改變，這對(duì)提升橋梁整體的穩(wěn)定性有利。外裹型材加固技術(shù)具有受力可靠、作業(yè)量少、施工簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)；第四，增加截面加固。針對(duì)橋梁彎曲構(gòu)件進(jìn)行加固時(shí)可使用增加截面的方式，在應(yīng)用該技術(shù)前需了解受壓或受彎構(gòu)件的受力特點(diǎn)，施工前卸除部分恒載，達(dá)到減輕施工荷載及活動(dòng)荷載的目的，有效控制新舊材料粘合時(shí)原有構(gòu)件的形變量，在此基礎(chǔ)上優(yōu)化截面加固的效果。若加固時(shí)需擴(kuò)大截面應(yīng)更換橋面鋪裝、拱上填料，亦可改成空腹拱，這就需要先鑿除橋面鋪裝層以及拱上建筑，而后擴(kuò)大構(gòu)件的截面。若構(gòu)件底部、橋底使用構(gòu)件或支架支撐，需聯(lián)合應(yīng)用臨時(shí)體外預(yù)應(yīng)力預(yù)拉手段，確保原有的構(gòu)件在少負(fù)荷或無(wú)負(fù)荷的情況下加固，以免新舊材料在粘合時(shí)變形。

2.2 間接加固技術(shù)

第一，預(yù)應(yīng)力水平拉桿加固。在道路橋梁工程混凝土構(gòu)件受彎出現(xiàn)變形等不穩(wěn)定現(xiàn)象時(shí)可應(yīng)用預(yù)應(yīng)力水平拉桿加固技術(shù)，受彎構(gòu)件因外部荷載及預(yù)應(yīng)力疊加拉桿內(nèi)部存在軸向力，并經(jīng)過(guò)拉桿端錨固偏心轉(zhuǎn)移至構(gòu)件上，在此基礎(chǔ)上構(gòu)件產(chǎn)生偏心壓力，在預(yù)應(yīng)力影響下構(gòu)件受外部荷載的影響減輕，繼而提升構(gòu)件抗彎承載能力，同時(shí)斜截面可增強(qiáng)抗剪承載力。預(yù)應(yīng)力水平拉桿加固技術(shù)通過(guò)壓力傳導(dǎo)的方式優(yōu)化結(jié)構(gòu)整體性能，這可降低結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的幾率；第二，通過(guò)增加支撐點(diǎn)加固。在道路橋梁工程中支撐點(diǎn)跨距較大是結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的原因之一，增加構(gòu)件支撐點(diǎn)能調(diào)節(jié)構(gòu)件跨距，在此過(guò)程中被加固構(gòu)件荷載能隨之減小，繼而間接起到結(jié)構(gòu)加固的作用。需要注意的是，增加支撐點(diǎn)可能對(duì)道路橋梁工程機(jī)構(gòu)帶來(lái)負(fù)面影響，不可隨意增加支撐點(diǎn)，以免影響該工程的功能性；第三，利用輔助結(jié)構(gòu)件加固。鋼桁架、鋼筋混凝土梁、型鋼等均為輔助結(jié)構(gòu)件，將這些構(gòu)件安裝在道路橋梁工程中可改變局部或全部的荷載情況，承壓結(jié)構(gòu)在加固后可明顯增加構(gòu)件的截面積，在此基礎(chǔ)上優(yōu)化構(gòu)件的承載力，達(dá)到道路橋梁工程間接加固的目的。

2.3 裂縫修補(bǔ)技術(shù)

第一，表面裂縫修補(bǔ)。若道路橋梁工程裂縫并不嚴(yán)重且主要停留在表面則可通過(guò)涂抹防水材料、填料的方式予以修補(bǔ)，若縫隙過(guò)寬可使用伸縮性的材料；第二，注漿修補(bǔ)。在裂縫處注入水泥類(lèi)材料或樹(shù)脂，以環(huán)氧樹(shù)脂為主，通常情況下低壓低速注漿的方式較為可取，根據(jù)裂縫的情況可聯(lián)合使用鋼釘，既增強(qiáng)了裂縫的整體性，又可避免裂縫繼續(xù)發(fā)展；第三，填充修補(bǔ)。若道路橋梁工程中的裂縫過(guò)寬可順延裂縫鑿開(kāi)深槽，而后將環(huán)氧砂漿、水泥砂漿、瀝青、環(huán)氧樹(shù)脂硅等粘結(jié)材料以及補(bǔ)強(qiáng)劑填充其中；第四，表面噴涂修補(bǔ)。修補(bǔ)前裂縫所在表面應(yīng)先進(jìn)行鑿毛處理，而后噴射粘度高且較為密實(shí)的水泥砂漿作為保護(hù)層，達(dá)到封閉裂縫的修補(bǔ)目的。需要注意的是，噴涂前應(yīng)處理掉結(jié)構(gòu)表面的物質(zhì)，待充分清洗干凈后再進(jìn)行修補(bǔ)；第五，粘結(jié)鋼板封閉修補(bǔ)。道路橋梁工程中的鋼筋構(gòu)件受主拉應(yīng)力影響會(huì)產(chǎn)生裂縫，可在采取常規(guī)舉措處理現(xiàn)有裂縫的基礎(chǔ)上通過(guò)粘結(jié)鋼板的方式封閉修補(bǔ)，期間使用膨脹螺栓在鋼板上加壓，裂縫方向與鋼板粘結(jié)方向互相垂直[2]。

2.4 沉降處理技術(shù)

在道路橋梁工程沉降段施工需遵循三個(gè)機(jī)理，即臺(tái)背地基形變、路堤形變、橋頭搭板沉降機(jī)理，為的是有針對(duì)性的處理沉降病害。沉降處理技術(shù)主要有以下幾種：第一，搭板施工技術(shù)。在應(yīng)用搭板施工技術(shù)解決沉降問(wèn)題時(shí)需設(shè)計(jì)好搭板的參數(shù)，而后進(jìn)行填筑或澆筑，經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)確定的搭板長(zhǎng)度需與路基頂層表面平行，其目的是避免路面厚度與施工要求不符。車(chē)輛荷載會(huì)誘發(fā)道路橋梁裂縫問(wèn)題，這就需要將車(chē)輛荷載視為需要考慮的因素之一。搭板設(shè)置既要與路基路面保持平行，又要符合施工對(duì)標(biāo)高的要求，在此基礎(chǔ)上解決橋梁、路基過(guò)渡的問(wèn)題；第二，橋臺(tái)軟基填筑技術(shù)。軟土地基容易引起道路橋梁工程的沉降現(xiàn)象，這就需要做好軟土地基處理相關(guān)工作，可使用填筑技術(shù)降低工程結(jié)構(gòu)壓縮變形及地基沉降的幾率。當(dāng)前橋臺(tái)軟基施工技術(shù)有強(qiáng)夯法、塑料排水板法、粉噴樁地基法等，需根據(jù)工程建設(shè)實(shí)況做出選擇；第三，壓實(shí)技術(shù)。在道路橋梁施工中壓實(shí)屬于最后一道工序，同時(shí)對(duì)工程的穩(wěn)定性及整體質(zhì)量帶來(lái)影響，填料、施工技術(shù)等方面亦影響壓實(shí)效果，需要在壓實(shí)施工時(shí)控制好土層含水率，為優(yōu)化地基的密度奠定基礎(chǔ)，還應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況控制壓度。在具體操作中碾壓的長(zhǎng)度與速度需協(xié)調(diào)，關(guān)注施工作業(yè)時(shí)的風(fēng)速、溫度等客觀條件，繼而確保壓實(shí)技術(shù)的應(yīng)用效果更優(yōu)。

2.5 端頭處理技術(shù)

在道路橋梁工程中端頭處理技術(shù)是解決病害問(wèn)題的有效舉措，該技術(shù)具有施工效率高的優(yōu)勢(shì)，在操作進(jìn)程中需施工人員使用機(jī)械設(shè)備增強(qiáng)噴射力，確保硅膠材料能依據(jù)病害處理要求噴至指定位置，而后進(jìn)行振搗、澆筑等施工，繼而將橋體與硅膠材料融合在一起，通過(guò)端頭處理后的橋體剛度、柔韌性均有所提高，最終達(dá)到修復(fù)端頭的施工目的[3]。

3 道路橋梁工程施工技術(shù)高效處理常見(jiàn)病害的辦法

3.1 了解病害成因，針對(duì)性的應(yīng)用施工技術(shù)

通過(guò)對(duì)道路橋梁工程中的病害處理技術(shù)進(jìn)行分析可知，不同的病害所采取的處理方式存在區(qū)別，主要源于病害形成機(jī)理不盡相同，這就需要道路橋梁工程在了解病害成因的前提下有針對(duì)性的使用施工技術(shù)。以工程因土的含水率過(guò)高出現(xiàn)地基沉降現(xiàn)象為例，施工方需率先解決土層水量較高這一問(wèn)題，根據(jù)施工場(chǎng)地的實(shí)際情況選擇使用強(qiáng)夯法、置換法等技術(shù)手段。若工程因混凝土養(yǎng)護(hù)不當(dāng)出現(xiàn)裂縫，施工方則需在替換破損嚴(yán)重的構(gòu)件基礎(chǔ)上改進(jìn)養(yǎng)護(hù)措施，在用好養(yǎng)護(hù)技術(shù)的基礎(chǔ)上降低混凝土構(gòu)件開(kāi)裂的幾率，繼而有針對(duì)性的應(yīng)用施工技術(shù)并落實(shí)處理常見(jiàn)病害的目標(biāo)[4]。

3.2 豐富處理方法，多角度應(yīng)用施工技術(shù)

為使道路橋梁工程施工技術(shù)應(yīng)用效果更優(yōu)需加強(qiáng)創(chuàng)新，在豐富常見(jiàn)病害處理方法的同時(shí)多思路保障工程質(zhì)量達(dá)標(biāo)。例如，道路橋梁工程可使用BIM技術(shù)，將出現(xiàn)病害區(qū)域的施工材料錄入BIM系統(tǒng)，利用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)模型，除展現(xiàn)工程的全貌外還需關(guān)注工程建設(shè)造價(jià)，為根據(jù)工程的財(cái)力選擇成本低、效果好的處理技術(shù)提供依據(jù)。值得一提的是，道路橋梁工程常見(jiàn)病害與設(shè)計(jì)、工藝流程、材料質(zhì)量等方面有關(guān)，應(yīng)用BIM技術(shù)創(chuàng)設(shè)模型能更好的發(fā)現(xiàn)引起病害的原因，為施工方在前期規(guī)避病害問(wèn)題給予支持。

3.3 培育優(yōu)質(zhì)人才，專(zhuān)業(yè)性的應(yīng)用施工技術(shù)

為使道路橋梁工程常見(jiàn)病害發(fā)生幾率降低，需從設(shè)計(jì)、施工現(xiàn)場(chǎng)管理、工程質(zhì)量驗(yàn)收等環(huán)節(jié)著手培育人才，為的是處理病害的技術(shù)手段能不打折扣的發(fā)揮作用，保障常見(jiàn)病害的處理貫穿道路橋梁工程建設(shè)全程，同時(shí)通過(guò)培訓(xùn)助理設(shè)計(jì)人員、施工人員、管理人員、監(jiān)理人員能及時(shí)了解新的病害處理技術(shù)以及病害發(fā)生的原因，繼而更好的投入到常見(jiàn)病害技術(shù)性、專(zhuān)業(yè)化處理的工作過(guò)程中，有效提升道路橋梁工程處理常見(jiàn)病害的水平[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，道路橋梁工程常見(jiàn)病害嚴(yán)重影響著該工程的穩(wěn)定性及安全性，一旦病害處理不當(dāng)將縮短該工程的壽命，還會(huì)增加養(yǎng)護(hù)成本，降低該工程的整體質(zhì)量。