道路橋梁工程的常見病害與施工處理技術(shù)解析

蔣 凌 誠坤國際（江西）九瑞高速公路發(fā)展有限公司

1 前言

道路橋梁工程是我國發(fā)展的重點(diǎn)工程之一，是評(píng)判我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是否完善健全的重要標(biāo)準(zhǔn)之一，在促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展、改善民生、加快城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面都有著重要的作用。伴隨著我國城市化的進(jìn)程加快，我國的道路橋梁工程技術(shù)也在相應(yīng)提高，道路橋梁的修建進(jìn)度越來越快。伴隨著我國橋梁工程的增加，橋梁的維護(hù)與病害處理逐漸成為一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。橋梁的維護(hù)與病害處理關(guān)系到橋梁的使用壽命以及使用安全，是道路橋梁工程中不可忽視的一部分，道路橋梁的及時(shí)維護(hù)可以有效延長(zhǎng)橋梁的使用壽命，減少因?yàn)闃蛄簱p壞而造成的生命財(cái)產(chǎn)損失。因此，相關(guān)工作人員對(duì)橋梁要進(jìn)行定時(shí)的檢查與監(jiān)測(cè)，對(duì)道路橋梁工程的病害實(shí)施及時(shí)的維護(hù)和處理，保障橋梁正常使用的同時(shí)維護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)健康安全。

2 道路橋梁工程病害的種類

道路橋梁工程病害的種類分為兩大類：一類是結(jié)構(gòu)性病害，一類是功能性病害。結(jié)構(gòu)性病害主要來源于道路橋梁工程內(nèi)部，指的是路面的整體結(jié)構(gòu)損害，這樣的損害往往是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程，橋梁在投入使用的初期不會(huì)產(chǎn)生這樣的病害，或者說這樣的病害在剛剛竣工的橋梁上并不明顯。然而隨著使用時(shí)間的增加，這種病害不斷地積累，最終會(huì)對(duì)整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)重的損害，造成道路橋梁的安全隱患。功能性病害的病因一般在建設(shè)過程中[1]。在前期的工程設(shè)計(jì)或者具體的施工過程當(dāng)中，由于外部環(huán)境因素，道路橋梁的功能性受到影響，這些外部因素可以具體到施工地區(qū)的氣候、施工地區(qū)的地形等。由于受到的外部環(huán)境影響不同，它的病害類型也不同。

3 道路橋梁工程常見的病害以及成因

3.1 裂縫

道路橋梁最常見的病害之一就是裂縫，這種病害在每一個(gè)投入時(shí)間較長(zhǎng)的道路橋梁上都可以見到。裂縫的形狀并不固定，縱橫或者不規(guī)則都有，裂縫的存在對(duì)于道路橋梁造成了極大的威脅，一些裂縫如果沒有進(jìn)行及時(shí)修補(bǔ)，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)會(huì)造成大面積破裂，這對(duì)于橋梁的穩(wěn)定性和安全性造成了嚴(yán)重影響，使道路橋梁無法安全地投入使用。尤其是一些經(jīng)常會(huì)承載大型車輛的橋梁，隱患更大。除了道路橋梁表面之外，一些橋墩也存在著裂縫病害，大部分橋墩裂縫都集中在橋墩上半部分，也就是說水的侵蝕與壓力對(duì)橋墩造成的影響遠(yuǎn)沒有地面來得多[2]。橋墩上的裂縫大多是沉陷裂縫、干縮裂縫、溫度裂縫、塑性收縮裂縫，這些裂縫的產(chǎn)生都不是單一條件造成的，而是多種因素綜合作用的結(jié)果。

3.2 路面下沉

路面下沉主要是因?yàn)榈缆窐蛄旱牟牧虾驮O(shè)施出現(xiàn)質(zhì)量問題，這種情況一般是工程建設(shè)時(shí)的失誤或者疏忽。除了材質(zhì)和技術(shù)問題之外，橋梁建設(shè)的地理位置偏移也會(huì)造成路面下沉?？梢哉f，路面下沉與道路橋梁建設(shè)時(shí)的材料設(shè)施質(zhì)量以及建設(shè)技術(shù)有著密切的關(guān)聯(lián)。除了施工過程中的過失會(huì)造成路面下沉之外，施工之前的選址不佳或者規(guī)劃不合理也會(huì)造成路面下沉。選址不佳或者規(guī)劃不合理，歸根結(jié)底是因?yàn)橄嚓P(guān)工作人員以及技術(shù)人員在建設(shè)之前沒有對(duì)施工環(huán)境進(jìn)行科學(xué)、合理的分析，或者防水措施不到位、管道底部檢查不夠規(guī)范等原因。

3.3 鋼材腐蝕

鋼材腐蝕也是道路橋梁病害中最為常見的一種，鋼材作為我國重要的大型工程材料被廣泛應(yīng)用于道路建設(shè)、房屋修建之類的工程中，鋼材和水泥一樣是建設(shè)類工程最常見原料，在道路橋梁修建中起到支撐、加固的作用。作為一項(xiàng)需要長(zhǎng)期投入使用的戶外型項(xiàng)目，道路橋梁的鋼材保護(hù)極其重要[3]。由于鋼材的構(gòu)成與性質(zhì)的特殊性，它們極易受到腐蝕。如果道路橋梁在投入使用的過程當(dāng)中出現(xiàn)了鋼材腐蝕的情況，道路橋梁的安全性與穩(wěn)定性就會(huì)受到很大影響。

如果混凝土在調(diào)配的過程中出現(xiàn)失誤，導(dǎo)致混凝土的質(zhì)量下降，在投入使用之后出現(xiàn)裂縫，鋼材被腐蝕的概率就會(huì)增加。裂縫的出現(xiàn)給了空氣中水汽和雜質(zhì)接觸鋼材的機(jī)會(huì)，鋼材與水蒸氣和空氣接觸后產(chǎn)生反應(yīng)，就會(huì)受到腐蝕。

3.4 侵蝕

侵蝕主要對(duì)道路橋梁的外觀和形態(tài)進(jìn)行破壞，它的主要表現(xiàn)形式是橋梁表面出現(xiàn)起皮或者脫落的情況。侵蝕的成因有自然的也有人為的。侵蝕看似只是對(duì)道路橋梁的外觀產(chǎn)生影響，但是如果維護(hù)人員沒有對(duì)這一情況及時(shí)修補(bǔ)，隨著道路橋梁脫落的情況加重，鋼筋受到的保護(hù)就會(huì)逐漸下降，最終加速鋼材的腐蝕速度，減少道路橋梁的使用壽命，造成安全隱患。

3.5 橋頭破損

橋頭破損出現(xiàn)的原因是橋梁設(shè)計(jì)不合理，橋頭設(shè)計(jì)不能滿足實(shí)際需要，對(duì)橋頭的承載力和支撐力預(yù)估錯(cuò)誤導(dǎo)致的[4]。橋頭破損的具體表現(xiàn)是橋頭兩端變形，橋梁作為一個(gè)整體，橋頭一旦變形，就意味著橋梁的受力結(jié)構(gòu)與主要受力的支撐點(diǎn)發(fā)生了變化，長(zhǎng)此以往對(duì)橋梁的安全造成威脅。

4 道路橋梁工程常見病害處理的意義

上述病害都是道路橋梁投入使用中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，這些病害對(duì)橋梁的影響小到橋梁的美觀程度，大到橋梁的使用效果，可以說病害對(duì)于橋梁的影響可以滲透到方方面面。一旦忽視了這些病害，橋梁的使用壽命、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定以及車輛通行情況都會(huì)受到影響。因此，道路橋梁病害的及時(shí)處理有助于延長(zhǎng)橋梁的穩(wěn)定性與安全性，延長(zhǎng)橋梁的使用壽命，滿足車輛通行的需求。對(duì)于橋梁自身乃至于整個(gè)城市都有著重要的意義。

病害治理除了對(duì)橋梁自身有重要意義之外，還對(duì)整個(gè)區(qū)域、社會(huì)都有著重要的作用。橋梁投入的根本目的在于使用，也就是為人類的生產(chǎn)生活做出貢獻(xiàn)。安全的、穩(wěn)定的橋梁為車輛的通行以及人民的生活帶來了極大便利。作為重要的基礎(chǔ)設(shè)施，道路橋梁的維護(hù)與我國人民的財(cái)產(chǎn)生命安全息息相關(guān)，因此道路橋梁的病害治理與維護(hù)有著重要的作用。

5 道路橋梁工程病害與施工處理技術(shù)

5.1 裂縫填充技術(shù)

相關(guān)工作人員在進(jìn)行裂縫處理時(shí)要對(duì)道路橋梁的具體情況進(jìn)行分析，裂縫的成因多種多樣有些甚至是多個(gè)因素綜合作用的結(jié)果。除了查明成因之外，了解裂縫的相關(guān)情況也尤為重要，比如裂縫的寬度、深度等。還應(yīng)考慮到裂縫形成的時(shí)間，裂縫形成后是否對(duì)道路橋梁內(nèi)部的鋼材造成了影響。依據(jù)上述信息制定處理方案，選擇適合的處理技術(shù)，對(duì)裂縫進(jìn)行有效、快速的處理。當(dāng)前受到較多認(rèn)可的裂縫處理方式為表面修復(fù)、注漿修復(fù)和填充修復(fù)。

表面修復(fù)是利用特殊的黏合劑對(duì)路面上的裂縫進(jìn)行修補(bǔ)、黏合，這一方法適用于裂開程度較輕的路面，在裂縫出現(xiàn)的早期，這種辦法十分有效。表面修復(fù)的前提是對(duì)路面實(shí)施有效的清理，保障黏合劑可以不受干擾的順利發(fā)揮作用。

注漿修復(fù)與表面修復(fù)不同，這一手段需要向裂縫當(dāng)中灌注填充物，一般常見的填充物有水泥砂漿和環(huán)氧樹脂材料，這兩種材料都具有一定的黏合作用，可以快速有效地對(duì)路面縫隙進(jìn)行填充和修補(bǔ)[5]。注漿修復(fù)手段適用于裂縫出現(xiàn)一段時(shí)間且深度與寬度較大的情況。

填充修復(fù)的原理與注漿修復(fù)相同，都是采用將填充物灌注到裂縫中進(jìn)行黏合和補(bǔ)充的方法對(duì)裂縫進(jìn)行修復(fù)。都是填充修復(fù)所使用的填充材料一般為環(huán)氧砂漿和水泥砂漿，這兩種材料比起注漿修復(fù)所使用的材料黏合力度更大，適用于形成時(shí)間較長(zhǎng)、裂縫較深較大的情況。

5.2 沉降處理技術(shù)

沉降處理技術(shù)針對(duì)的是道路橋梁路面下沉問題。對(duì)于路面下沉的修復(fù)可以采取很多種手段，具體使用哪種方法還是依據(jù)橋梁路面下沉的嚴(yán)重性以及橋梁建設(shè)地區(qū)的環(huán)境情況來決定。

如果在橋梁路面下沉的初期進(jìn)行維護(hù)和修復(fù)，并且路面沒有繼續(xù)下沉的趨勢(shì)，也就是下沉情況不嚴(yán)重，可以使用填補(bǔ)挖坑的方法對(duì)橋梁實(shí)施修復(fù)。如果路面下沉情況十分嚴(yán)重，并且有繼續(xù)惡化的趨勢(shì)，工作人員就要重視起來，對(duì)于橋梁的具體情況進(jìn)行考察、分析，了解造成路面下沉的具體原因，針對(duì)具體原因選擇灌注沉降或者換置沉降的處理方式。灌注沉降的填充物仍是水泥砂漿，利用水泥砂漿在注入后凝固的特性將地基周圍較為松軟的土或者淤泥進(jìn)行加固，達(dá)到阻止下沉的目的。

5.3 鋼材腐蝕處理

道路橋梁一旦竣工，鋼鐵材料基本上是無法更換的，所以鋼材腐蝕的主要手段在于防護(hù)[6]。由于鋼材的腐蝕與橋梁修建地區(qū)的環(huán)境、地理位置等方面有關(guān)，所以在施工之前，相關(guān)人員就要做到心里有數(shù)，對(duì)于橋梁施工地區(qū)可能影響到鋼材狀態(tài)的因素進(jìn)行提前預(yù)防。雨水對(duì)于鋼材的腐蝕比較常見，一般采用綜合性的處理辦法。利用混凝土將鋼材與空氣、水汽隔開，減少腐蝕的可能。除了對(duì)鋼材進(jìn)行保護(hù)之外，選擇防水性能較好、密度較高的材料也是有效延緩腐蝕的手段，加強(qiáng)材料自身的質(zhì)量可以防止雜質(zhì)和水汽混入混凝土中與鋼材發(fā)生反應(yīng)，為橋梁的安全提供雙保險(xiǎn)。

5.4 侵蝕處理技術(shù)

侵蝕病害在每一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間使用的橋梁上都能見到，很多人對(duì)于侵蝕的危害并不重視，認(rèn)為只是對(duì)橋梁的美觀造成的一定影響，并不會(huì)妨礙到橋梁的正常使用。但是橋梁是一個(gè)整體，任何在前期不被有效治理的病害，在日后大概率會(huì)造成極大的安全隱患。對(duì)侵蝕病害的主要治理手段是將起皮的位置清理干凈，然后填充適量的混凝土材料，最后使用環(huán)氧砂漿進(jìn)行密封，減少外界環(huán)境對(duì)鋼材的侵蝕。除了處理已經(jīng)發(fā)生病害的部分，維護(hù)人員還要對(duì)其他地方進(jìn)行預(yù)測(cè)和分析，提前進(jìn)行預(yù)防。

5.5 錨噴施工技術(shù)

錨噴施工技術(shù)主要用于治理橋頭破損問題。這一技術(shù)主要依賴于錨噴設(shè)備，通過錨噴設(shè)備將硅膠材料噴射到裂縫當(dāng)中，然后通過模板加固的手段連接硅膠材料與橋體。這一技術(shù)手段有效增加了橋頭的安全性與穩(wěn)定性，防止橋頭產(chǎn)生變形。錨噴施工技術(shù)具有高效、穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)還可以降低維修成本。

6 結(jié)束語

道路橋梁工程有利于促進(jìn)城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口流動(dòng)，在城市交通系統(tǒng)中有著重要的地位。因此，保障道路橋梁的工程質(zhì)量和維持道路橋梁的安全穩(wěn)定成為城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的關(guān)注重點(diǎn)。實(shí)際使用過程當(dāng)中，由于自然條件和人為因素的影響，橋梁很容易產(chǎn)生病害，這些病害對(duì)于橋梁以及城市都有著不利的影響。不同的病害治理要因地制宜，結(jié)合實(shí)際情況選擇最佳方式，使橋梁可以順利使用。