市政道路桥梁工程的常见病害及施工处理技术分析

张标

（合肥市重点工程建设管理局， 安徽 合肥 230000）

道路桥梁工程属于基础性的民生工程建设， 在实际建设过程中， 经常存在主观和客观等多种因素， 使得道路桥梁工程运营阶段存在多样化病害问题， 不仅影响日常出行造成大面积拥堵， 甚至会形成道桥安全隐患， 威胁出行人员的生命财产安全。 因此， 在交通事业发达、 人们出行量大的环境下， 针对市政道路桥梁工程病害以及相关处理技术的研究十分有必要。

1 市政道路桥梁工程病害处理原则

1.1 做好前期准备工作

市政道路桥梁工程施工在实施前务必做好前期准备工作， 包括但不仅限于现场勘察、 数据核算、 图纸设计、 现场模拟、 材料采购、 构件预制等， 需要专业人员针对地质进行勘察， 明确工程中可能会存在的阻碍性因素， 并寻找解决方案。 除了基础性勘察外， 还需明确项目结构稳定性、 施工周期、 施工阶段潜在风险、 道路桥梁施工队伍选择等， 完成以上准备工作后开始着手施工。

1.2 优化设计方案实现最大化应用

市政道路桥梁施工对城市来说具有重要价值， 施工过程相对复杂， 涉及的技术繁多且对工序顺序要求较高， 想要避免病害问题， 需要从技术应用顺序、 阶段、 材料性能等多个角度进行精准检测与管理。 为有效提升施工效率缩短工期， 务必秉持设计方案最大化应用的基本原则， 重点关注方案细节部分， 做好结构设计和施工顺序工序， 保证项目计划可行性， 便于后期技术维护。 同时， 在进行道路桥梁施工质量控制环节需要根据需求选择最佳工艺技术， 重点关注养护和加固部分。

1.3 突出总体效益

施工整体效益原则主要针对成本和技术工艺中的薄弱部分， 避免其余不合规成本的支出。 从整体施工组织计划方面需要秉持先易后难的原则， 同时避免工艺交错， 导致劳动力不足或交通任务计划不合规等情况。 在施工期间需要尽可能做到独立， 降低对周围交通道路的干扰， 可以优先考虑下穿高速交通。

2 工程案例概况

某工程为城市主干道的延长线道路桥梁建设工程， 全长为8.11km， 整体路基土方开挖量为280m，填筑量140 万m， 上层为双向六车道SMA沥青混凝土路面， 宽度26.5m， 路段主线跨线桥跨布3 跨1 联预应力混凝土连续箱梁。 根据专业工程队伍提供的地质勘察资料显示， 该路段建设区域地质情况相对复杂， 前半段地下水为松散孔隙水， 主要补给以自然降雨， 受天气情况影响较大， 地质条件属于基岩裂缝性质， 稳定性相对较差。 桥梁部分施工位置地质利用SH30 -2 型钻机及配套设施， 对粘性土壤和结构进行采样， 断块结构以整体升降为主。 具体底层结构及特征为： 第一层杂填土（0.3 ～1.5m）； 第二层耕土层结构松软 （1.5 ～3.8m）； 第三层黄褐色亚粘土层（3.8 ～19.2m）， 硬塑， 中压缩性层状结构； 第四层深褐、 黄褐色亚粘土层（19.2 ～29.5m）， 很湿软塑，稍光滑， 人性中等； 第五层（29.5 ～39.0m）， 黄褐色亚粘土， 湿， 硬塑， 中压缩性， 干强度中等； 第六层灰色亚粘土层（39.0 ～44.1m）， 灰色软塑， 湿， 稍光滑； 第七层黄色粉砂（44.1 ～55m）， 稍湿， 密实，长石、 石英为主， 粘粒含量低。

3 常见病害问题类型及施工处理技术应用

3.1 道桥工程连接处病害问题及施工处理技术

3.1.1 常见问题及成因

市政道路桥梁接缝处施工裂缝是比较常见的病害问题， 病害成因具体包括以下几点。

第一， 不科学的桥头引道设计。 由于桥头引道设计过程中存在平整度方面的问题， 经常存在“跳车”情况， 在较大负载车辆的持续性通行后， 接头搭班位置出现裂缝情况， 进一步加剧台背填土流失造成路面塌陷。

第二， 搭板设计的不合理性。 道路桥梁工程交叉结构会应用搭板防止跳车， 但在运行阶段存在断裂造成安全隐患， 针对这一问题需要参考所建设路段的车流量、 道路桥梁受力情况等， 再根据其数据进行搭板设计工序。

第三， 一些不达标的软土地基处理。 在针对一些软土地基进行处理时需要考虑该部分土质的抗压性、稳定性是否符合建筑需求， 避免出现交叉部分裂缝情况的出现， 做好养护工序。 在此过程中经常存在钻探密度、 布孔密度等方面的问题， 加之固结法应用不到位影响道路桥梁工程的使用寿命。

3.1.2 施工处理技术

针对市政工程道桥连接缝病害问题的施工技术，需要对路基桥面进行土桩加固处理， 采用高强度的填料进行分层填筑， 并做好压实工序。 本次工程采用体外预应力加固法， 同时引入折线型体外索保证其抗弯性。 在针对桥头搭板处理时充分考虑交叉处坡度问题和过渡段长度问题， 一般情况下小型桥梁和大型桥梁所应用的搭板长度分别为5m和9m， 若情况特殊可以适当延长或缩减， 从而控制跳车问题发生率。 在施工时可应用简支梁方式控制搭板末端厚度， 做好与桥台、 桥梁之间的配合。 桥头破损问题应用喷锚施工技术， 根据破损程度利用喷射机并配备相关喷锚设备，利用模板加固法对破损区域进行硅胶材料喷射， 主要针对道路桥梁桥头结构部分， 提升裂缝粘合性。

在加固处理过程中可设置土工格栅来分散接缝处压力， 降低变形率改变受力方向。 针对软基部分应用土木格栅需要遵循由上至下的原则， 根据含水量、 塑性指数、 固结系数以及压缩系数等力学指标设计施工流程。 为确保桥梁连接处的平整性， 合理设计箱梁预应力张拉方案。 根据案例工程可以应用预应力混凝土连续箱梁， 做好张拉端钢绞线控制， 应用直径Φ15.2mm钢绞线， 中间部分钢绞线线束由7 根钢丝捻制， 其中箱梁内管道长度设置为108.2m， 具体施工方案如下： 1） 结合预应力管道的竖向布置情况确定排气孔和排水孔位置； 2） 利用钢绞线将两端张拉，确保其结构稳定性， 控制受力方向； 3） 根据腹板位置确定张拉顺序； 4） 明确不同位置预应力绞线张拉长度计算用量。

3.2 市政道路桥梁裂缝病害问题及施工处理技术

3.2.1 常见问题及成因

裂缝病害问题在市政道路桥梁施工中十分常见，造成该问题的原因主要可概括为三种， 第一， 由于长期性的超负荷运营， 加之养护工作不到位， 导致道路桥梁承重效果降低发生蠕动裂缝； 第二， 由于客观环境影响， 在季节变化期间引起热胀冷缩； 第三， 桥梁内含水量不均匀， 在维护阶段并未进行针对性处理导致其内部产生收缩裂纹（如图1 所示）。 一般情况下，市政道路桥梁工程对混凝土材料等级的需求为C40 或C50， 部分施工人员在材料检测阶段存在性能不合规的情况， 或相关设备应用不当， 导致检测数据差异。

图1 市政道路桥梁裂缝病害

3.2.2 施工处理技术

目前针对市政道路桥梁工程中的裂缝修补技术普遍为灌浆、 填充以及表面涂抹， 需要结合裂缝的实际情况选择与之相匹配的修补技术。 针对一些雨水冲刷所导致的细小裂缝（少于2mm） 问题， 对整体结构的影响相对较小， 出于成本的考虑， 可以直接应用表面涂抹来修补， 间隔3 ～5min 后涂抹第二次； 反之， 针对一些超负荷所产生的裂缝问题， 无法通过涂抹而填补， 则需要利用灌浆填充方式修补。 修补过程需要做好细节性处理， 3 ～5mm的缝隙可以借助压缩空气处理技术， 根据裂缝情况调配热沥青或改性沥青浇筑。此外， 还可借助开槽机实现混合物灌注， 在此过程中需注意混合物必须深入裂缝底部， 科学控制灌注速度， 切忌过快导致内部空层。 完成以上工序后可用烙铁封住缝隙表面， 再涂抹防水层。 若缝隙在5mm以上， 则要开凿缝隙两端， 确保整个宽度在5mm以上，再向内深入挖掘10 ×6mm的坑洞进行杂质清理， 并利用环氧树脂浆修补。 完成裂缝修补后进行沥青灌注和粘油层涂抹工序， 确保整体结构粘结度合理。 最后， 在养护阶段可加入玻璃纤维布维护结构稳定性。

3.3 地基沉降不均匀问题及施工处理技术

3.3.1 常见问题及成因

沉降问题极易造成往来车辆跳车风险， 影响正常出行， 造成这一问题的技术性原因主要在于台背部分桥台填土处理技术。 在实际施工过程中， 需要根据建设需求进行背土压实， 但由于技术的缺失使得压实过程存在不均匀的特点， 与建筑指标不符。 加之日常车辆通行的承载问题， 进一步加剧道路桥梁表面沉降问题， 发生塑性形变， 造成一定安全隐患。

3.3.2 施工处理技术

针对软基部分需要优先做好沉降维护工序， 在施工过程中确保端桥台背垂直， 同时水平拉锚并控制钢板距离， 约75 ～80cm之间， 若存在锚板破损情况，则仍要保留其原锚板并进行边界处理。 本工程针对沉降问题采用台背回填技术， 在施工前期需优先对回填材料进行性质检测， 并结合现场湿度、 地质类型等进行测量， 保证回填材料符合工程需求指标。 根据资料显示， 案例工程由于土质条件稳定性不佳， 因此回填材料需具有压缩性低、 强度好、 透水性强的性质，能够最大限度降低沉降问题发生率。 回填中尽可能采用换填轻质材料法， 保证基面稳定性， 此过程切忌有其他杂质混入。 比较常用的材料为聚苯乙烯EPS 材料和粉煤灰。 为进一步发挥换填法优势， 可以利用增设点井的方式降低地下水位避免过度沉降， 实现聚苯乙烯才EPS 材料优势， 提升承载力。 该项技术落实时还需施工人员测量土壤塑限和液限， 保证压实度提升稳定性。 以上为回填材料密实度不足的情况和处理方法， 若回填材料刚度较强， 则可以减少水泥层， 做到刚柔适度。

3.4 钢筋腐蚀问题及施工处理技术

3.4.1 常见问题及成因

市政道路桥梁建设中， 主要承重材料以钢筋为主， 部分钢筋材料表面会与其他混凝土或外加剂材料会发生一定反应， 造成钢筋锈蚀影响整体结构稳定性。 钢筋腐蚀病害的成因包括很多， 例如施工人员对钢筋混凝土养护不到位， 混凝土表面存在开裂情况，导致钢筋被迫暴露在空气中， 一旦与外部雨水或存在硫化成分的物质接触， 表面会形成三氧化二铁附着，元素被析出后材料的硬度和厚度均发生改变， 出现明显锈蚀问题， 市政道路桥梁韧性和承载力降低。 此外， 在施工过程中为避免损伤钢筋， 会在存储过程中进行一些表面保护处理的工序， 若保护厚度不符合需求， 则无法起到隔绝效果， 加大钢筋被破坏风险。

3.4.2 施工处理技术

若缺乏混凝土对钢筋表面的保护， 会造成大面积氧化及锈蚀情况影响钢筋强度， 对市政道路桥梁工程质量产生一定影响。 针对钢筋应用保护性技术可以从混凝土的角度出发， 适当增加混凝土厚度形成良好保护效果， 除了基础的覆盖层外， 还需涂抹封闭层、 砂浆层以提升其性能。 为有效提升混凝土密度， 还可以在混凝土材料中添加炉渣、 硅粉等材料， 在密度提升后会导致其孔隙率和碳化速度降低， 搅拌时间也需要根据增加量而延长， 保证混凝土密实性。 在检验过程中需要相关人员明确以下五项操作： 1） 比较常见的防腐措施为添加钢筋防腐剂， 能够有效延长钢筋寿命， 所应用的砂浆中含有抗氧化成分， 对钢筋结构形成防护， 使其表面钝化涂层更加饱满。 在应用过程中务必注意钢筋直径问题， 避免高渗透率的水泥伤害防锈层； 2） 应用环氧涂层和镀锌涂层， 提升防腐介质稳定性； 3） 针对钢筋的保护可以应用电学技术中的阴极保护措施， 利用通电法形成阴极降低腐蚀速度，直接降低混凝土对钢筋的腐蚀程度； 4） 利用高强混凝土， 有效降低氯离子影响， 提升电阻率缓减腐蚀速率； 5） 针对雨水浸入混凝土导致的钢筋表面腐蚀情况， 需要在混凝土表面做好隔绝工序， 避免混凝土表面开裂。

除此之外， 造成钢筋混凝土腐蚀的因素还有碱性腐蚀， 一般以雨水和工程底部渗水所造成的。 针对这一客观因素无法精准避免， 可以从回流保护装置的角度展开思考， 可以从以下三个角度解决此类问题给：1） 针对碱性腐蚀问题， 施工人员可以利用刷子刷洗，适用于小部分腐蚀； 2） 针对面积较大且腐蚀程度相对严重的部分可以用高压水枪进行冲洗； 3） 若钢筋上有碱痕迹， 可以尝试应用稀释后的弱酸进行冲洗，完全没有遗留痕迹后再利用防水卷材。

钢筋问题是市政道路桥梁安全质量的关键性因素， 其耐久性与安全性直接关乎工程使用寿命， 出现倒塌、 断裂情况， 严重威胁车辆和行人的生命。 造成钢筋腐蚀的因素很多， 腐蚀机理极为复杂， 相关人员务必做好混凝土材料成分、 施工设计以及钢筋密度性能等多种检测， 结合路桥承载力需求实现科学预防，设置多重保障。

3.5 坑槽病害问题

3.5.1 常见问题及成因

市政道路桥梁工程中， 坑槽问题对交通通行也造成一定影响， 长期维护不到位会使得路面松动， 开裂问题加剧。 造成这一问题的原因主要在于水损和油损两部分， 机动车在行驶过程中难免会留下部分机油， 不断积少成多， 与沥青混合料之间发生反应， 导致路面材料松散， 在这种环境下道路荷载进一步加剧坑槽病害。 除了人为性因素外， 已经发生破损的路面在雨水的冲刷下会导致孔隙被扩大， 且路基层渗水愈发严重， 在荷载压力的影响下， 基层细料会逐渐灰浆化， 造成基层与沥青面脱离， 甚至网裂， 车轮行进过程摩擦地面带走部分基层材料， 长此以往出现严重坑槽病害。

3.5.2 施工处理技术

沥青材料的抗老性和粘附性均比较强， 在市政道路桥梁施工中发挥重要价值， 需要合理调配集料确保级配设计合理， 满足目标建设区域的工程质量需求，完成对混合料的碾压以及摊铺， 重点关注出厂质量检测部分， 确保沥青面层整体的密实度和平整度。 除了对沥青自身的维护外， 还需关注路面的整体情况， 由于造成坑槽病害的客观原因之一在于雨水冲刷， 因此在施工处理时需要确保路面排水通畅性， 降低路面积水情况， 定期进行路面质量检测并做到科学维修。 除了受损程度较大的坑槽病害问题外， 需要重点关注一些面积较小的松散、 沉陷问题， 并进行科学预防， 以免病害问题扩大形成坑槽导致市政道路问题恶化。

在实际治理修复过程中， 可以选择热补法或冷补法。 其中热补法主要利用沥青集料的热熔特点进行热维修， 选用加热仓保温热料直接对坑槽展开作业， 整个过程不存在对原坑槽的处理， 只需利用新材料填满， 并应用压实机压实即可。 根据坑槽情况确定养护周期， 并对接缝位置进行加热处理， 从而满足应急需求。 反之， 冷补法的步骤相对复杂， 秉持“圆洞方补” 的基本原则， 将路面桥面病害问题进行包裹补线， 需要优先进行坑槽体积测试， 再利用冷料进行填充， 可根据情况加入适量界面剂。 冷补法的优势在于施工便捷， 普遍用于一些急性坑槽问题， 但由于物料流动性相对较差， 在修补过程中需要消耗更大压实力， 物料成本相对较高不适宜全线处理。

4 其他施工处理技术

在市政道路桥梁病害处理施工时， 需要做到与时俱进， 利用新型技术实现对道路桥梁质量的控制， 有效规避病害问题， 降低对出行人员的消极影响。 例如建设区域大部分为软土质环境， 可以应用粉喷柱加固处理技术， 重点解决一些保水性较大的问题， 并借助深层搅拌技术确保地基进行稳定性并改变其性质， 将石灰、 水泥等物质作为地基土质的固化剂， 利用其所生成的物理反应或化学反应提升土质稳定性。 在应用喷粉柱加固处理技术中涉及浅层密实法和深层密实法两种， 其中浅层部分的处理方式包括以下几种。

1） 机械碾压法。 其原理在于挖出浅层软土组织，并进行分层式的回填和夯实， 回填材料普遍为具有低透水性、 高承载力和抗压性的砂石垫层、 粉灰垫层等材料， 从而降低土壤膨胀系数和湿陷性， 实现对其性能的改造。 这类方式主要适用于浅层非饱和软基、 膨胀性地基以及杂填土地基， 但一般情况下仅限于3 ～5m的施工， 若遇到地下水还需附加相关排水措施。

2） 平板震动法。 基本原理与机械碾压法别无二致， 差距在于适用于无粘性、 透水性强的杂填地基，针对湿陷性黄土仅限于地表以下5m以内的工程。

3） 强夯挤密法。 其原理在于通过边挤淤、 边强夯的方式在地基中形成碎石柱体降低沉降情况， 适用于淤泥土质。

4） 爆破法。 通过振动防止土体变形， 从而提升地基承载力， 适用于一些饱和性砂环境、 湿陷性黄土、 粉土等。

针对深层密实法的施工应用技术包括以下几点。

1） 排水固结法。 其原理在于应用抽水、 加压、电渗的方式提升土质强度。 安装竖向排水井， 以固结的方式垂直插入排水柱， 降低流经长度和速度， 从而提升抗剪切能力。 针对竖向排水固结法可以利用塑料板排水和沙井这两种工艺， 这里重点介绍沙井工艺， 采用螺旋钻震动以带出水分， 但需要配合其他排水装置， 同时， 为了规避土层下沉问题， 还需要根据施工区域实际情况明确沙井宽度， 以满足预期效果。

2） 强夯法。 操作过程中应用强大的夯击能实现对深层土的密实度动力固结， 从而实现对湿陷度、 膨胀系数以及液化性的控制， 对厚度为6m以下的软土层采用碎石填补方式形成3 ～6m高的碎石柱体， 打造负荷地基。 主要适用于一些碎石土、 砂石以及低饱和度的湿陷性土。 其缺陷在于施工过程中存在较大噪音， 需要配备一定消音措施。

3） 挤密法。 利用挤密或振捣方式同时进行复合型物料回填工序， 其中包括碎石、 灰土、 砂石以及砾石等， 形成复合地基提升承载力。 该方式中灰土桩和土桩适用5 ～10m深度地下水位的湿陷性黄土、 粘性土以及杂填土等， 其优势在于性质均匀。

4） 加筋法。 通过加筋土、 土锚以及锚板的方式，其原理在于铺设土工合成材料， 利用钢筋、 钢带或玻璃纤维等物质进行拉筋处理， 亦可在软土层安装桩体提升稳定性， 利用复合型结构提升市政道路桥梁工程的抗压、 抗剪以及抗弯功能。 一般适用于路堤、 挡墙结构， 土坡稳定性较高。

沥青混凝土作为市政道路桥梁工程的重要组成部分， 为有效提升其质量， 需要相关人员掌握抗剥落技术。 就目前来看， 我国大部分工程在集料拌合的过程中主要以玄武岩材料为主， 能够有效提升沥青混凝土的防滑质量。 但由于部分沥青的粘结性较差， 无法与其他物料完全拌合， 这是导致沉降、 坑槽等病害问题加剧的原因之一。 因此， 在实际应用过程中可以在其中融入添加剂以保证其粘黏性。 在抗剥落剂应用时需要与玄武岩和沥青充分结合， 确保市政道路桥梁沥青质量合规。 针对部分市政道路桥梁工程中存在的表面侵蚀问题， 首先需要结合工程实际情况进行日常清理， 包括对路面的砂石、 水分等； 其次， 若在检验过程中发现存在路面腐蚀， 则要对被剥离位置进行修补。

5 结语

综合来看， 我国正处于经济飞速发展的重要时期， 加之城市面积的不断扩张， 市政道路桥梁工程对于人们日常生产生活产生重要影响， 因此务必提升对其质量的重视程度， 关注常见病害问题加强施工技术创新及优化。 本文汇总相关文献， 并结合工程案例展开对道路桥梁工程病害问题的深度剖析， 并给予针对性解决方案， 重点关注前期准备、 材料选择、 建筑结构以及操作水平等多个角度给予相关方案， 从而实现科学预防， 有效规避意外的发生， 为人们交通安全和城市区域经济发展提供基础保障。