道路橋梁工程中常見病害的處理技術(shù)

陳俊偉

（中鐵十六局集團(tuán)第五工程有限公司，河北 唐山 064000）

0 引言

市政道路橋梁是我國重要的交通基礎(chǔ)設(shè)施，它直接影響到區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展乃至人們的正常生活。本文主要分析了目前道路橋梁工程中存在的一些病害，總結(jié)了切實(shí)可行的對(duì)策，以全面提高道路橋梁工程質(zhì)量，適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)的要求。

1 道路橋梁工程病害處理的意義、原則和設(shè)計(jì)要求

1.1 道路橋梁工程病害處理的實(shí)際意義

市政道路橋梁的穩(wěn)定性直接影響著居民的日常生活活動(dòng)，如果橋梁存在安全問題，可能會(huì)造成許多問題，如：城市交通擁堵、交通不便、居民自身安全受到嚴(yán)重威脅。因此，有關(guān)部門應(yīng)高度重視橋梁施工質(zhì)量，加強(qiáng)橋梁養(yǎng)護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，采取科學(xué)的措施解決問題，提高問題解決率，有效管理橋梁施工，保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全。市政道路橋梁施工中如果存在結(jié)構(gòu)沉降、裂縫等病害，就不能保證工程的整體質(zhì)量、外觀、穩(wěn)定性和可靠性，也不能保證車輛行駛的安全。這些病害發(fā)生后，不僅影響工程外觀，而且影響相應(yīng)的承載能力，阻礙車輛的正常安全行駛。迅速及時(shí)地處治這些病害，為市政道路橋梁項(xiàng)目滿足人們?nèi)粘Ａ鲃?dòng)的需要提供了充分的保證[1]。

1.2 道路橋梁工程病害處理原則

為了提高城市道路橋梁工程的安全性，必須控制常見病害，遵循以下原則：（1）注重整體效果，施工人員在加固橋梁時(shí)，應(yīng)注意處理薄弱環(huán)節(jié)。在施工過程中，要在預(yù)防各種病害的基礎(chǔ)上，提高橋梁的整體性能，降低病害的發(fā)生率。（2）如果橋梁出現(xiàn)病害，應(yīng)深入地研究分析，立即進(jìn)行處理，技術(shù)人員應(yīng)仔細(xì)調(diào)查技術(shù)狀況和病害程度，清楚地了解支架分析和計(jì)算的實(shí)際情況，最后將嘗試更科學(xué)的防治技術(shù)，降低施工成本。（3）提高原有的使用效率，從經(jīng)濟(jì)的角度來看，實(shí)際過程中必須最大限度地利用橋梁的原始截面。例如，對(duì)于橋梁加固，主要是為了提高預(yù)期壽命和安全性，在技術(shù)人員分析了材料的主要部分后，可以盡可能保留可用的原始材料，更換或修理損壞的零件以降低成本。（4）優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，綜合分析不同的處理方案，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行連續(xù)改造和優(yōu)化，根據(jù)投資情況選擇最合適的設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)方案的成功實(shí)施將減少病害的發(fā)生，提高橋梁的使用效率[2]。

1.3 道路橋梁工程設(shè)計(jì)的基本要求

1.3.1 安全性要求

市政道路橋梁工程在城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中占有十分重要的地位，因此，在公路橋梁工程設(shè)計(jì)中，首先要考慮工程的安全性。只有確保項(xiàng)目的質(zhì)量和安全，才能確保這些基礎(chǔ)設(shè)施在未來的使用中發(fā)揮重要作用，并保護(hù)公民的出行安全[3]。

1.3.2 實(shí)用性要求

市政道路橋梁工程設(shè)計(jì)主要以經(jīng)濟(jì)發(fā)展和公眾需求為基礎(chǔ)，市政道路橋梁工程設(shè)計(jì)具有一定的實(shí)用性，應(yīng)加強(qiáng)設(shè)計(jì)質(zhì)量管理，提高道路橋梁的使用壽命，達(dá)到最佳的性能和狀態(tài)，設(shè)計(jì)者在規(guī)劃市政道路橋梁施工時(shí)，結(jié)合優(yōu)秀的經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)方案，結(jié)合橋梁工程施工現(xiàn)場的具體環(huán)境和施工要求，優(yōu)化方案，保證施工順利進(jìn)行，降低施工成本，提高整體經(jīng)濟(jì)效益。

2 道路橋梁工程中常見病害

2.1 路面和橋面裂縫

施工過程中，施工人員如果不按照設(shè)計(jì)圖紙的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行施工，物資采購人員不按行業(yè)要求提供優(yōu)質(zhì)的施工材料，那么，在使用過程中，路面和橋面易出現(xiàn)裂縫，從而影響工程的質(zhì)量和安全。此外，由于設(shè)計(jì)人員在施工過程中沒有對(duì)工程環(huán)境進(jìn)行全面的調(diào)查，導(dǎo)致工程施工不合理，結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。施工人員的施工工藝不規(guī)范，混凝土中的腐蝕性物質(zhì)不能正確攪拌，工程可能出現(xiàn)裂縫。此外，外部環(huán)境的變化，如溫度變化影響工程質(zhì)量，路面和橋面出現(xiàn)裂縫[4]。

2.2 侵蝕病害

造成侵蝕病害這種現(xiàn)象的主要原因是施工過程中使用的方法不當(dāng)，以及暴露在風(fēng)、陽光和雨水中導(dǎo)致嚴(yán)重的腐蝕和污染。在這些侵蝕的影響下，工程結(jié)構(gòu)變形嚴(yán)重，車輛通過時(shí)安全性受到很大威脅。此外，由于侵蝕的影響，橋梁截面減小，橋梁縱向應(yīng)力增大，對(duì)公路橋梁結(jié)構(gòu)安全構(gòu)成潛在威脅。

2.3 地基沉降不均勻

在道路和橋梁結(jié)構(gòu)中，道路傾斜問題常見，造成這一問題的主要原因是公路橋梁在初始荷載作用下路面不平，路面裂縫嚴(yán)重?；A(chǔ)下沉的因素有兩種：（1）道路橋梁工程在正式施工前沒有嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行準(zhǔn)備。例如，設(shè)計(jì)和技術(shù)審查工作沒有按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，設(shè)計(jì)方案不合理。（2）在道路橋梁建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施過程中，許多施工單位沒有按照設(shè)計(jì)方案和技術(shù)基準(zhǔn)進(jìn)行施工。從而使違法經(jīng)營行為更加明顯，為提高自身的經(jīng)濟(jì)效益，縮短了施工時(shí)間。道路和橋梁的施工質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，并出現(xiàn)嚴(yán)重的病害問題[5]。

2.4 道路橋梁施工中鋼材的腐蝕

鋼材是道路橋梁建設(shè)中較為常見的建筑材料。鋼材的質(zhì)量直接影響公路橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性。鋼材的腐蝕對(duì)其性能和耐久性有著顯著的負(fù)面影響，應(yīng)有效地解決這一問題。在施工過程中，鋼筋的使用范圍大，對(duì)鋼筋的耐久性和強(qiáng)度要求高。但在外界因素和材料自身因素的影響下，鋼筋的腐蝕時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重影響了道路和橋梁的正常使用。如果鋼筋腐蝕得不到及時(shí)處理，不僅影響到整個(gè)構(gòu)件的性能，而且難以保證混凝土與鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度，影響工程的耐久性和強(qiáng)度，從而造成許多安全隱患，并可能危及行人和司機(jī)的生命，甚至導(dǎo)致嚴(yán)重事故，如道路和橋梁斷裂等。

3 道路橋梁工程中常見病害的處理和應(yīng)對(duì)

3.1 修復(fù)裂縫技術(shù)

經(jīng)過大量的研究，溫度的突然變化、混凝土收縮率的增加和鋼筋的侵蝕是造成橋梁混凝土裂縫的主要原因，一旦在特定的操作過程中出現(xiàn)裂縫，內(nèi)部結(jié)構(gòu)的腐蝕率將增加，因此需要制定有效的處理措施。如果橋梁斷裂小于0.2cm，則可將環(huán)氧樹脂抑制劑等特殊物質(zhì)直接填充到表面，并每5～10min刷一次，使其自然干燥，如果裂縫超過0.2cm，使用壓力排氣和其他方法。常見的裂縫處理方法是表面修補(bǔ)處理，這是一種常用的維護(hù)方法，由于其成本低，深受施工人員的歡迎，常用于修復(fù)對(duì)承載力影響不大的深、平裂縫。修補(bǔ)順序是用環(huán)氧水泥和水泥夾代替裂縫，在瀝青路面上鋪設(shè)后硬化，防腐效果好，最后用玻璃纖維覆蓋，可以有效地修補(bǔ)裂縫，防止擴(kuò)散等問題。另外，樹脂或泡沫水泥等膠凝材料在裂縫中的填充和封堵過程對(duì)后續(xù)使用有很大影響，對(duì)裂縫處進(jìn)行開挖，開挖后，填充填料，增加水密，填補(bǔ)裂縫。

在明確了道路橋梁可能存在的問題后，監(jiān)理人員應(yīng)及時(shí)處理道路橋梁出現(xiàn)的問題，以保證工程的正常使用，減少安全事故的發(fā)生。技術(shù)管理人員在技術(shù)操作過程中應(yīng)定期檢查路面和橋面，及時(shí)發(fā)現(xiàn)橋面和路面裂縫。為了達(dá)到修補(bǔ)裂縫的目的，必須在裂縫消除后填充泡沫水泥或環(huán)氧樹脂溶液。此外，相關(guān)人員還可以利用壓力注漿處理路面和橋面裂縫，從而提高道路橋梁的穩(wěn)定性[6]。

3.2 鋼材腐蝕處理技術(shù)

因鋼筋特別容易腐蝕，特別是當(dāng)它們與空氣中的氧氣接觸時(shí)，容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并在氧化后顯著降低其剛度和耐久性。因此，對(duì)于鋼筋腐蝕現(xiàn)象，必須注意混凝土質(zhì)量的選擇，科學(xué)地使用混凝土外加劑可以有效地提高混凝土的質(zhì)量。例如，通過設(shè)置混凝土的配合比，可以添加礦粉或類似礦渣的添加劑來提高混凝土的滲透性。在施工過程中，施工人員應(yīng)按施工規(guī)范施工，防止因安裝不當(dāng)造成的裂縫和腐蝕。

3.3 路橋不均勻沉降的處理技術(shù)

道路橋梁工程的不均勻沉降問題可以通過多種方式解決，以滿足工程運(yùn)行的需要。以排水技術(shù)改造為例，選擇最佳的設(shè)計(jì)方案和處理措施，能更好地切斷地下水，及時(shí)將地下水排入其他位置，防止地下水的滲透，可大大提高路基結(jié)構(gòu)的干燥性和穩(wěn)定性。目前國外采用的土工格柵和鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，效果十分明顯。針對(duì)道路橋梁地下沉陷嚴(yán)重的問題，可直接在橋梁外側(cè)粘貼涂料，使橋梁承載力處于最佳狀態(tài)。在具體實(shí)施階段，根據(jù)沉降的實(shí)際情況，選擇最佳的抹灰養(yǎng)護(hù)、填筑、置換、固定、澆水等方法，更好地消除不均勻沉降的影響，提高工程的整體性能。目前，可視化方法是道路橋梁檢測中最常用的方法。從經(jīng)驗(yàn)性目視檢查的角度來看，如果有問題，可以進(jìn)行后續(xù)測試。事實(shí)上，視覺測量方法是非常危險(xiǎn)的，特別是在測量過程中，不可避免地會(huì)影響測試技術(shù)的精度。例如，受專家和技術(shù)人員技術(shù)水平的限制，不可避免地影響到實(shí)驗(yàn)測量。此外，在測試中選擇不同的測試裝置，測試結(jié)果也不同。為了保證道路橋梁檢測中檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，對(duì)不同檢測技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析，選擇適合的試驗(yàn)設(shè)備，保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.4 確定現(xiàn)場材料試驗(yàn)的范圍

在道路橋梁施工和使用中，主控材料為混凝土、鋼、柱等獨(dú)立控制構(gòu)件。為保證測試質(zhì)量，必須明確測試范圍。在設(shè)置檢查箱后，在現(xiàn)場設(shè)置檢查室，發(fā)現(xiàn)問題時(shí)進(jìn)行檢查，以確保道路橋梁的質(zhì)量。

3.5 培養(yǎng)優(yōu)秀人才，提高監(jiān)管人員自身素質(zhì)

道路橋梁養(yǎng)護(hù)人員的素質(zhì)對(duì)養(yǎng)護(hù)質(zhì)量有著重要的影響，為了提高管理人員的工作能力，必須對(duì)道路監(jiān)管人員進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐嘤?xùn)。國家應(yīng)當(dāng)設(shè)置道路管理部門，組織技術(shù)培訓(xùn)和有關(guān)考試，審查現(xiàn)有的規(guī)劃團(tuán)隊(duì)，并相應(yīng)地認(rèn)證道路維護(hù)人員，并將道路管理納入標(biāo)準(zhǔn)化路線，以確保道路安全，提高道路質(zhì)量。瀝青路面工程設(shè)計(jì)是整個(gè)工程的重要組成部分，是保證工程質(zhì)量、保證交通安全使用的關(guān)鍵。這直接關(guān)系到工程的成敗，必須認(rèn)真考慮瀝青路面的粘結(jié)程度。國家應(yīng)設(shè)置一批設(shè)計(jì)部門，設(shè)計(jì)人員必須持有相應(yīng)的從業(yè)資格證書，對(duì)現(xiàn)有的建筑規(guī)劃隊(duì)伍進(jìn)行審查，提高工程設(shè)計(jì)水平，規(guī)范工程建設(shè)，促進(jìn)工程正常實(shí)施。同時(shí)，加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)在工程設(shè)計(jì)中的重要作用，為了促進(jìn)項(xiàng)目的實(shí)施，各監(jiān)督管理部門要加強(qiáng)自律，不斷學(xué)習(xí)，提高自身知識(shí)儲(chǔ)備，不斷充實(shí)自己，熟悉監(jiān)督管理的內(nèi)容，在監(jiān)督管理過程中，及時(shí)準(zhǔn)確地對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行分類，提高監(jiān)督管理的有效性。監(jiān)理人在審查項(xiàng)目計(jì)劃草案時(shí)，應(yīng)核實(shí)項(xiàng)目計(jì)劃、人數(shù)、資源使用、計(jì)劃工期等是否合理。如果存在問題，應(yīng)盡快向設(shè)計(jì)部門提出更改建議，以確保項(xiàng)目順利進(jìn)行。

3.6 加強(qiáng)道路橋梁設(shè)計(jì)方案的合理性

為了提高道路橋梁的整體質(zhì)量和安全性，必須選擇最合適的方案，因此，道路橋梁設(shè)計(jì)單位在設(shè)計(jì)時(shí)，必須加強(qiáng)道路橋梁設(shè)計(jì)方案的合理性，特別是道路橋梁設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)和主體設(shè)計(jì)，如果不做好這部分設(shè)計(jì)，會(huì)直接影響道路橋梁的整體質(zhì)量安全。在道路橋梁建設(shè)過程中，容易受到各種因素的影響，例如地點(diǎn)環(huán)境和地質(zhì)條件等，道路橋梁設(shè)計(jì)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范約束特別多，設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)之前必須綜合考慮道路橋梁工程建設(shè)的實(shí)際情況和各種需求，才能使道路橋梁的設(shè)計(jì)方案更有合理性。據(jù)相關(guān)調(diào)查，我國的道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式主要有兩種：大跨度和標(biāo)準(zhǔn)跨度。在設(shè)計(jì)過程中，大部分設(shè)計(jì)者都會(huì)選擇標(biāo)準(zhǔn)跨度，大跨度公路橋梁結(jié)構(gòu)形式過于狹窄，不適應(yīng)我國目前公路橋梁的實(shí)際建設(shè)需要，標(biāo)準(zhǔn)跨度是我國道路橋梁結(jié)構(gòu)的最合理形式[8]。

3.7 加固增強(qiáng)技術(shù)

加固增強(qiáng)技術(shù)的應(yīng)用對(duì)解決目前道路橋梁工程的病害問題也起著非常重要的作用。加固增強(qiáng)技術(shù)主要是應(yīng)對(duì)地基下降問題。通過加固增強(qiáng)技術(shù)，可以進(jìn)一步提高工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，有效解決地基下降問題。從實(shí)際施工情況來看，加固技術(shù)的主要操作方法有增大截面加固法、外包鋼加固法、加壓加固法、外部粘接鋼加固法、支點(diǎn)加固法、化學(xué)注入加固法、水泥加固法等。工作人員需要根據(jù)工程沉降的實(shí)際情況選擇適當(dāng)?shù)募庸谭椒?，提高工程的穩(wěn)定性和安全性。

4 結(jié)束語

我國的經(jīng)濟(jì)改革和進(jìn)步促進(jìn)了交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，人民生活水平顯著提高，私家車數(shù)量增加，但市政道路橋梁工程質(zhì)量沒有得到嚴(yán)格控制，其存在的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)給人們的出行和旅游等帶來潛在風(fēng)險(xiǎn)。從宏觀上看，這對(duì)我國交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了極為不利的影響。近年來，我國城市道路建設(shè)質(zhì)量引起的交通事故發(fā)生率顯著上升，表明我國城市道路建設(shè)中潛在的安全隱患已嚴(yán)重影響人們的生活質(zhì)量，本文對(duì)城市道路橋梁建設(shè)中常見病害及處理技術(shù)進(jìn)行了分析和探討，提出了切實(shí)可行的對(duì)策，以全面提高道路橋梁工程質(zhì)量。