市政道路桥梁工程的常见病害与施工处理技术

2020-06-19陈贵荣

企业科技与发展 2020年5期

陈贵荣

【摘要】我国城镇化进程的推进彰显了大国的崛起，这对于市政道路桥梁工程的建设工作而言是机遇，更是挑战。如何提高工程质量，保障施工进度，降低施工成本，关系到能否圆满地完成城市建设工作。在我国，道路桥梁工程开裂、剥蚀等问题屡见不鲜，而当今时代是比拼技术与效率的时代，唯有合理应用技术，才能走在时代前列。文章结合实际，探讨提升市政道路桥梁工程寿命及预防和治理病害的措施。

【关键词】市政道路;桥梁工程;常见病害;施工处理技术

【中图分类号】U457.2 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2020）05-0070-03

近年来，我国基建事业发展十分迅速，各个省份、城市纷纷进行各种大型基础建筑工程建设，给居民的生活带来了极大的便利，但建筑工程质量问题也频频出现，例如频繁发生的市政道路桥梁路面开裂和积水等问题。导致市政道路桥梁工程出现质量问题的原因有很多，病害种类多样，只有对症下药，采取相应的解决措施，才能提高工程质量，为人们安全出行提供保障。

1 不透水路面带来的路基沉降与地下水水位下降

1.1 危害性

城镇化进程的推进使得大量人口涌入城市，城市对生活用水的需求量和使用量也随之增加;此外，工业的迅速发展使得工厂数量增多，工作量加大，用水量大幅提升。这些情况都造成地下水资源的减少，而市政道路的致密路面会阻碍水渗入地下，长此以往，地下水水位将会不断降低，进而引发更加严重的环境问题。

（1）地下水水位下降。目前，我国城市中绝大多数市政道路的路面采用的是密级配沥青混合料，地下车库、停车场、公园、步行街等场所常采用水泥混凝土、大理石和花岗岩等材料作为路面材料，这些材料都是不透水层。随着道路和桥梁覆盖面的增加，整座城市的表面逐渐覆盖满了一层不透水层。不透水层会将水留在地表，导致地下水量减少、水位不断下降。地下水水位的下降会带来很多危害，例如会使城市居民难以利用地下水资源。我国很多内陆地区一直采用地下水作为生活、工业用水，它有着供水稳定的优点，并且水质较好，有些地区的地下水甚至可以不经过加工直接饮用。在很多干旱地区，地下水就是最主要的水源。地下水水位的下降意味着地下水的水量减少，这时人类若想获得地下水资源，需要挖掘更深的井;缺乏地下水也会严重影响植物的生长，从而影响城市中动物的生存，增加大自然的负担，影响生态系统的稳定性。当地下水水位下降时，相当于地下出现空缺，因此很可能出现地表下陷问题，甚至发生塌陷，给居民的生活带来不安全因素。

（2）路面积水。在降水天气，市政道路桥梁的路面由于材料致密、间隙小，因此不能及时将水分排出，水分会在路标逐渐聚集，当材料缝隙被水填满后，就会在路面上形成路表水膜或是形成路面积水，降低了路面的动摩擦因数，使路面变滑，汽车行驶在这样的路面时，刹车距离会增加，容易引发交通事故;路表水膜的反光作用会使得地面出现虚像，容易给司机和行人带来视觉误差，引发危险事故;此外，当温度较高时，留在路面的水分还可能形成水雾，影响人们的视线，导致路面交通事故的发生。

（3）引发洪涝灾害。当遭遇强降水或是连续降水时，路面的不透水性导致城市排水能力下降，尤其在暴雨天气时，地面徑流量迅速攀升，严重时还会引发城市内涝，轻则不利于人们出行，重则危害居民的生命财产安全。

1.2 整改措施

为了防止市政道路桥梁工程出现积水问题及由此引发的更加严重的问题，应当在市政道路桥梁工程中使用透水沥青路面，顾名思义，就是采用允许水分通过的材料构建路面，使之能够将路面的积水吸纳到排水层，并通过排水层将水分排出，防止积水并将水分还给河流、土壤。

（1）材料设计。透水沥青路面的面层材料采用总质量为85%左右的粗集料，材料颗粒较大，接触面积小，每个接触点所承受的应力都比普通路面的高。因此，骨料的选择会对材料的综合性能产生很大的影响，在进行透水沥青路面的铺设时，选择正确的材料十分关键。在透水沥青面层，一般选用高黏度的沥青作为结合料，并且通过掺入废旧轮胎粉等物质提升沥青的黏度。透水基层则多采用多孔水泥混凝土基层，目前我国的混凝土技术已经十分成熟，对于大体积混凝土的设计和使用也十分频繁。过滤层通常由粗砂和小颗粒集料构成，它们能够起到过滤的作用，而且具备较强的透水能力，能够让水顺利渗入地下。

（2）级配设计。采用离散单元法则可以建立数字模型，对级配结构进行评估与检测。在具有相同的加载条件时，偏粗型级配的多孔沥青混合料结构承载能力和抗局部荷载变形能力更强，骨架结构也更加稳定。

（3）沥青用量的确定。目前的沥青用量确定方法是通过分析曲线中的拐点来确定最适合的沥青用量，但这种方法的误差较大，容易受到主观因素的影响，因此应当对这种方法进行优化，在进行取值时保证其客观性，提高结果的精度和准确度。

（4）结构。透水沥青路面分为3层，其中面层一般采用透水沥青混凝土，面层指的是表面的一层，也就是直接接触汽车、行人的路面;面层下面是透水基层，它是暂时的储水层，能起到承上启下的作用。垫层则是防止路基细颗粒堵塞透水结构的一层，起到过滤作用，相当于净水器中的过滤部分。为了改善土基的温湿情况并提高路面的水温性，应当设置砂垫层。具体结构如图1所示。

（5）防止生成裂缝、皱褶的措施。在进行透水沥青路面的接缝工作时，应当注意接缝施工是非常重要的一环，其施工情况会对路面的平整性造成很大的影响，因此需要施工人员倍加注意。接缝工作分为横向接缝和纵向接缝两种，纵缝可以直接进行碾压处理，碾压时必须保证持续、均匀，使接缝逐渐变平顺。在施工过程中若是工作台突然中断，则可以将其转化为横缝进行填补[1]。

2 施工原因带来的路基沉降

2.1 产生问题的原因

市政道路桥梁施工过程中容易出现纰漏，导致后期路基沉降发生。①某些建筑公司为了牟取利益刻意省略施工步骤，偷工减料，或是从业人员不具备专业素质，将普通道路的建筑技术直接应用到市政道路桥梁工程中，未考虑到不同结构的特殊性桥梁工程的注意事项，从而导致病害的产生。②采用的施工技术存在问题，施工人员没有认真细致地进行施工，施工过程中遇到的问题未能得到有效解决，出现混凝土裂缝等，导致工程质量不过关。③受到施工地周围潮湿环境的影响，或是施工过程中路面存在积水，也会使得路面沉降。④市政桥梁养护单位对后期检修维护过程不重视，未能及时进行路面的养护工作，这也会导致路面沉降问题的产生。⑤在聘请养护管理人员时，只关注价格，不关注质量，因此导致维护人员专业素养不够而出现二次返工，白白耗费人力、财力。

2.2 解决措施

（1）充分考虑地下水层的位置。市政道路桥梁肩负着连接两地的重任，每天都会有大量车辆在上面行驶，因此路面深度会逐渐向下延伸，再加上地下水的作用，就会发生路基沉降。施工前，设计人员应当充分调查建筑附近地下水层的位置并结合工程的特性进行防水的设计，有些地区地下水层位置不深，施工前期不会对工程造成太大影响，因此容易被忽略，但在道路桥梁使用数年后便会对其造成积压，导致路面沉降问题的发生，因此必须对地下水层位置引起足够的重视[2]。

（2）建立完善且严格的监管体系。为保证建筑工程完工后的质量，保证其能够在投入使用后发挥最大的价值，为使用的居民带来生活和工作上的便利，应当建立起一套完备的监管和验收体系，为工程前的查验、施工过程中对各个环节的检查、监管与施工后的测试验收提供保障。在市政桥梁道路工程开工之前，应当对承包商进行严格的信息核实，确认其具有良好的信誉与建设能力，并严防分包带来的责任不明;在准备环节，应当对所选材料、施工方案等进行详细的核查，确保所选材料符合国家标准，并确认施工方案不出漏洞;在施工环节，应当按照不同工序严格分割，明确各部分的参与人员与责任人员，明确每一位施工人员的职责，让他们清楚自己的工作内容和责任;在验收环节，应当测试该项目在投入使用后是否会出现问题，以及是否留有安全隐患，如有，应当及时追责、及时整改。

3 水泥混凝土材料造成的剥蚀问题

3.1 剥蚀问题原因与危害

受气候等条件的影响，我国北方等地区在寒冷的冬季常出现路面积雪、结冰等问题，为保证行人能够安全通过，尽可能地避免交通拥堵和引发安全事故，我国道路管理养护部门在市政道路桥梁表面采用了大量融雪剂和盐类物质，它们能够降低水的凝固点，防止路面大面积结冰，并提升路面摩擦力，提升安全性，但同时也会严重腐蚀路面，造成水泥混凝土路面严重剥蚀。目前，我国市政桥梁路面时常采用的水泥混凝土是一种含有大量孔隙的材料，这些孔隙能够吸附和储存水，使之循环进行融化与凝固过程，这对路面质量的影响很大;此外，融雪剂等物质的使用也使得路面孔隙的吸水性提升，并加速对混凝土的破坏，造成更大面积剥蚀。

3.2 解决措施

想要改善市政桥梁路面大面积剥蚀问题，就应当减少融雪剂和融雪盐类物质的使用，或者开发腐蚀性较小的产品，并及时清除构件表面脱落、疏松和遭受腐蚀的混凝土，防止深度腐蚀。在施行防渗漏工程时，应当根据实际情况选择合适的材料，例如钢筋混凝土并不是等级越高越好，应当选择合适的混凝土，并综合考虑其碳化作用和抗渗性能，依靠混凝土的自防水能力防范渗漏现象。在选取套管、止水环等材料时，应当选取质量过硬、安全可靠的品牌，并且提前对所用材料进行取样检查，在获得产品质量报告书后才能确定选取该种材料，此外一定要选用可靠的安全员，杜绝使用假冒伪劣产品的现象，防止因产品不合格为市政道路桥梁工程留下安全隐患，甚至成为“豆腐渣工程”[3]。

4 钢筋锈蚀与混凝土碳化问题

4.1 由二氧化碳引发的混凝土碳化与钢筋锈蚀

混凝土的重要原料是石灰，其主要成分为氧化钙，与水按照一定比例混合搅拌后转化成为氢氧化钙，它能够与二氧化碳反应，也就是混凝土转变为类似岩石碎块的物质的过程，被称为混凝土碳化。碳化后的混凝土呈现弱酸性，混凝土中混合的钢筋一般不会做表面处理，依靠混凝土隔绝空气进行保护，而弱酸性的混凝土不但不会起到保护作用，反而会加速钢筋锈蚀。

4.2 解决措施

混凝土的碳化与其抗渗漏性能有着直接的关系，一般来说，抗渗性能较好的混凝土碳化速度也会慢一些。提升抗渗性的主要措施如下。

（1）降低水灰比。混凝土碳化速度的决定因素就是水灰比，水灰比值越低，孔隙越小，因此抗渗漏性能与抗碳化性能越好。在搅拌石灰制作混凝土时，应当在条件允许的情况下尽量降低水灰比，并加入减水剂，减少水的用量并使混凝土内部形成气泡，阻止二氧化碳渗入。

（2）选择合适材料。颗粒较细、水化热低的水泥凝结速度高，抗渗性能好，因此采用标号高于425#的水泥较为合适，所使用的细骨料要求颗粒均匀饱满、平均直径小、含泥量低，粗骨料也要求最大粒径不超过40 mm且含泥量低于1%。

（3）做好养护工作。养护工作做不到位，就会使混凝土孔隙增大，容易渗入二氧化碳。实际经验表明，养护期越长，碳化速度越慢，因此应当在保证设计要求和满足工期的情况下尽量延长养护期，湿养1～2周为宜。

（4）在市政道路桥梁表面涂刷防渗层。在道路表面涂刷特殊的有机层能够防止二氧化碳渗入，从而有效防止混凝土碳化，并能够改善路面剥蚀情况[4]。

（5）对暴露的钢筋做保护处理。钢筋的主要成分是铁，铁在发生锈蚀时就会逐渐全部被侵蚀，不能像铜、铝等一样只有表面发生氧化，因此应当对钢筋表面做防氧化处理。

5 结语

城市中的道路橋梁建设是建设城市的基础工程，只要加强道路桥梁建设工作，才能保证居民出行的安全性、便利性，并且为其他建筑事业提供基础保障。为此，相关部门与建筑企业应当采取有效措施预防和治理路面病害。

参考文献

[1]杨予，潘金龙.桥梁病害加固施工技术与案例分析[J].特种结构，2014（5）：90-91，114.

[2]任继仓，孙西运，陈昌盛.后张法预应力混凝土梁板施工常见病害与防治[J].公路，2007（2）：78-80.