浅析公路桥梁养护中的病害检查与防治

文／韦武卓 广西北投交通养护科技集团有限公司 广西南宁 530000

引言：

公路桥梁的建设不仅方便了人们的出行，而且加强了地区之间的联系，促进了经济的可持续增长，为使公路工程充分发挥作用，根据结构状态合理选择施工管理、养护技术和维修加固技术是非常重要的。但是，一些施工单位对公路桥梁的养护不够重视，检查和病害防治工作没有开展，公路桥梁的质量得不到保证，这一点在公路桥梁的养护中应该得到重视。

1、公路桥梁检查养护的意义

(1)桥梁的区域脆弱性特征决定了检查和维护工作的必要性。桥梁是连接高速公路不同部分的交汇点，如果它们的状况不佳，就会造成更大范围的道路网络的拥堵和中断，影响高速公路的运行。(2)随着中国公路交通的快速发展，对桥梁检测和维护的需求也在不断增加。基于对公路桥梁特点和性能需求的了解，设计科学合理的检测和养护计划，将日常检测、专项养护、中间养护和维修完美结合。将建立一个桥梁技术数据系统，记录检查和维护过程中收集的数据，为管理决策提供全面和科学的参考数据。对高速公路桥梁的检查和维护可以在早期阶段发现结构和技术缺陷，将其影响降到最低，并确保桥梁的良好状态。(3)对公路桥梁的检查和维护可以防止桥梁使用过程中可能存在的安全隐患，减少建筑成本，及时修复损坏，并延长桥梁的寿命。(4)应遵守公路、桥梁检测和养护的有关规定，采用适当的技术和方法，提高工作效率，减少或消除公路、桥梁的安全隐患，确保人民的生命财产安全。

2、公路桥梁常见病害及产生原因

2.1 原桥梁的承载力下降

施工是在设计方案的基础上实施的，它能有效的体现出设计的合理性和准确性，与此同时，施工质量的好坏也是会直接影响到公路桥梁的整体质量。在公路桥梁的问题中，常常也因为施工措施的不合理，施工技术不过关使得工程的施工质量达不到设计标准，或者由于赶工期，拆迁难等问题而造成公路桥梁不能按照原设计方案来进行。很多问题和因素的存在造成公路桥梁实际的负载能力与方案中估算的负载力过低的情况，从而不能有效的达到工程预期的目的。

目前，我国虽然进一步完善了相关规范，加强了监管和监督检查，但工程的细节检查和施工处理还是不够严密，以及施工技术不高，这也就成了公路桥梁发展的主要阻碍。目前我国公路桥梁越来越多，也就出现了很多桥梁因为养护维修工作不到位，而造成损坏程度越来越严重的现象。尤其是一些拱桥修建在软土质地基上，由于地基的沉陷和推移导致桥梁变形出现裂痕甚至严重损坏。

另外，很多公路桥梁在完工后，相关负责人没有安排相应的养护人员对其进行相关的养护工作，或相关的一线养护人员对于桥梁的专业技术知识掌握不够全面，经验不多，没有及时发现和处理桥梁病害的技术能力。使得桥梁病害未能及时有效的处理，未能控制病害的延伸发展，致使公路桥梁病害层出不穷，降低公路桥梁的使用年限，伴随着时间的推移，特别是一些修建在软土基质上的桥梁，地基发生下沉位移的现象会极为严重，这样就会直接导致桥梁发生变形，桥身和桥面有裂开的痕迹，进一步造成垮塌现象的发生。

2.2 墩台结构病害

上部结构的荷载，如车辆荷载和桥面自重，通过梁柱体系分配给桥墩、桥台，然后将荷载转移到地基上。桥梁及其上部结构的损坏有两个主要原因：一方面是上部结构的负荷变化，另一方面是地基的变形，例如由于沉降。桥墩必须有足够的强度和稳定性，当桥墩受损时，轻桥会滑移、旋转，重桥会坍塌，后果严重。墩台损坏的主要表现是平台的倾斜变形和开裂。桥墩的倾斜变形，主要发生在桥梁的下部。河道桥墩的倾斜变形主要是由于长期放水，造成方向单一，冬季和雨季，河岸放水比回水更严重，桥墩处地基的不均匀载荷导致了问题的出现。在软土中，由软土引起的沉降，特别是不均匀沉降，是造成桥梁变形的主要原因。对于石桥来说，一方面有雨季洪水的风险，另一方面有山体滑坡的风险。地质风险，如山体滑坡，都会对桥梁产生直接的影响，损失非常严重。

此外，风险本身是随机的，在一定程度上可以控制和预测。桥梁通常是大型钢筋混凝土结构，在施工、浇筑和养护过程中会产生大量的水化热，环境温度的变化，如季节性波动和昼夜温差，会造成一定程度的开裂，从而导致质量问题。裂缝常常以网状的形式集中出现在墩台上，特别是在长期暴露在阳光下的混凝土表面，热应力增加。斜裂缝也是柱子开裂的一种类型，主要发生在土质松软的地区，由于土质本身没有足够的承载力，剪应力造成的地基不均匀沉降超过了混凝土的抗拉强度，所以斜裂缝的产生，造成柱子的结构破坏。侧壁和桥台的裂缝往往是由于排水系统设计不当、雨水或高地下水渗入造成的冻害以及设计不当的配合比而产生。

2.3 桥面系病害

桥梁路面结构会受到车辆带来的压力，如车辆的压力和摩擦，以及外部环境因素，如温度和湿度的变化。同时，桥梁路面与主梁一起构成了整体受力系统的一部分，其应力分布特征和由此产生的变形对桥面结构造成直接影响。这意味着，桥面结构应具有抗压强度、抗裂性和耐磨性的特点。在中国南方，夏季的高温和暴雨经常造成公路桥梁结构出现水损害和车辙轨道。在北方的寒冷地区，由于混凝土在低温下的收缩和变形，桥面的铺装会出现裂缝。此外，水会渗入裂缝，高于和低于冰点的反复冻融循环使裂缝更加严重。裂缝破坏了公路桥梁的外观，影响了交通安全，并导致维护成本的增加。然而，在实践中，设计和施工对桥梁的铺装结构没有给予足够的重视和研究，对铺装结构的强度特性、配筋量、材料的选择等都没有进行关注、计算和透彻的分析，设计的理论方面还有待提高。同时，道路的宽度和跨度以及部分压力的比例增加，导致横向和纵向的桥梁间隙。在负载下，桥面会有一些位移，以提高桥梁的整体强度。接头是桥梁加固系统的重要组成部分，但由于使用时间超过5年，经常被各种杂物堵塞，严重影响了接头的正常功能。此外，车辆的超载和几年内雨水的破坏会导致恶化、剥落和生锈，这也影响了周围路面结构的质量。

2.4 桥梁支座和伸缩装置破损

在桥梁设计中，支座被放置在支座垫石，它是桥梁结构中非常重要的部分，在传递由结构空载质量和活载而产生的力方面起着非常重要的作用，但是在不同条件下还能阻止一些位移情况出现，因此，支座的质量直接影响到桥梁的整体承载力和安全性。支座病害主要是指对其的破坏和板体外移，这是由于伸缩缝的影响导致的，一旦伸缩缝自身的伸缩作用减弱，便会使公路桥梁的整体受力方式发生变化桥梁每个部位受到的压力不均，进而影响支座，无法承受均匀的压力，最终导致支座破坏和板体外移，从而出现盖梁位置漏水，恶性循环，进一步腐蚀损坏支座。通常情况下，伸缩缝安装在桥梁的两端，这可能会损坏混凝土，当混凝土断裂时，会导致伸缩缝掉落，对桥面的正常伸缩产生很大影响，也会导致桥面材料的底部出现裂缝，从而损坏道路桥梁。

3、公路桥梁养护措施

3.1 建立一套完备的养护系统

修复公路桥梁缺陷需要一个综合管理系统。首先，应建立有效的监督和控制机制，确保公路桥梁养护的各个环节都受到严密监控，根据建设质量有效防范风险，并从工作中过滤豆腐渣工程。第二，除了提高公路桥梁维护人员的技能外，还应该建立一个问责制度，明确谁对公路桥梁维护的各个方面负责。第三，建立专业的公路桥梁养护队伍，创新改善策略，培养专业、严格的公路桥梁养护人员，严格执行相关规定，确保严格、认真地养护公路桥梁，有效预防和控制拥堵现象，提高公路桥梁的寿命和安全性。第四，建立可靠的预警机制，为公路桥梁建设制定科学和先进的工程解决方案，共同制定备选应急计划，并对公路桥梁进行实时监控。全面评估建设工作的内在和潜在风险，及早发现、防范和控制各种潜在风险。

3.2 裂缝养护管理措施

为了解决裂缝问题，首先要准确、完整地了解裂缝产生的原因，从各方面分析公路桥梁的混凝土结构、稳定性和刚度，并制定解决问题的建议。在修复公路桥梁的裂缝时，首先要确定混凝土结构的刚度，然后尽快查找出裂缝的原因，用专门的仪器测量裂缝，并根据仪器的结果对桥梁进行分类。如果质量不符合要求，就必须用适当的预防性维护方法对桥梁进行维护和处理。第二种方法是表面喷涂，主要用于切割和处理裂缝的表面。裂缝的修复方法是在其表面涂上一层厚而有粘性的水泥砂浆保护层。在喷涂之前，必须准备好结构的表面，去除表面的玻璃质部分，用水冲洗并用水湿润底层。

3.3 建设和运营单位的养护管理

为了确保公路桥梁的建设质量，需要从建桥立项开始，就要提升建桥设计水平，重视建桥方案的优化，并根据因地制宜原则，紧密结合建桥环境，进行建桥。对于旧桥，其设计必须满足桥梁建设和发展的社会经济要求。这就要求严格控制施工单位的施工资质，确保依法、按图施工并严格遵照施工合同要求建桥。作为桥梁建设的工程监理单位，必须要竭尽全力配合桥梁建设单位，加强建桥的质量管理，并担纲起切实的工程质量监理职责，严密做好公路桥梁在建设阶段的养护管理监督工作，不给公路桥梁建设留下任何的建桥质量瑕疵。公路桥梁的运营管理单位，是要通过养护管理，确保公路桥梁能够进行正常安全的使用。想要达成这样的目的，则是需要公路桥梁的运营管理单位，必须应用现代网络技术，构建详细、完整且准确的公路桥梁建设运营与维修方面的数据库，并妥善保管有关档案材料，并对相关数据进行实时更新，作为养护管理公路桥梁的重要依据；强化与交通主管部门的联合，并进行联合执法，在做好宣传工作的同时，还要严厉打击违规违章上路车辆，重点打击超载上路车辆；建立健全公路桥梁养护管理各项制度，以责任制形式，将养护管理公路桥梁的责任，落实到每个工作岗位和每个人头上，并坚持挂牌督办制度，以督促制度的落实，促进公路桥梁养护管理责任的落实。

3.4 建设桥梁养护工程师队伍和养护队伍

为了高质量地完成各种突发事故中的公路桥梁修复工作，必须要有称职的施工人员，所以养护人员必须具有较高业务水平，做出准确治理方案，监理工程师在整个质量监控环节有着至关重要的作用，需要他们秉承公平公正的工作原则，监帮结合的工作方法，良好认真的工作态度，保障监理工作的实行效果。为了实现这一目标，维护项目需要在许多方面进行改造。它必须从过去的经验型升级为反映更多细节和专业性质的专业型。我们还需要逐步改变对维修质量的评估，从过去的 "传帮带 "工作转向综合服务水平。在开发公路桥梁养护数据库时，我们必须充分利用相关系统，如养护维修专业决策系统和路面管理信息系统，利用系统的主干和星级评定标准，对公路和桥梁进行科学准确的详细评定。需要对该系统进行评估。

3.5 提高工程设计的实用性

公路桥梁项目的关键要素是在项目开始前对设计进行管理，设计必须严谨，公路桥梁设计必须切合实际，现场勘察和现场设计，工作人员必须对现场进行实地勘察，了解现场的地面情况，深入到项目的细节，设计时必须规划出具体的施工路线。规划是项目的基础，合理的规划设计可以使项目实施更加顺利，可以提高工作人员的专业水平，规划团队应严格保证桥梁项目的规划科学性。桥梁的设计必须严格控制，每个细节都必须仔细检查，尽可能将存在的各种安全隐患规避和及时处理。通常施工设计方案和实际的施工情况会存在一定差异，这些差异会给公路桥梁带来隐患，因此必须严格按照国家标准进行设计，保证公路桥梁的设计水平，保证人们的安全通行。

4、公路桥梁养护的发展趋向

4.1 智能化

智能道路诊断意味着：路面检查的自动化和专家路面管理系统。路面检测的自动化与当前所使用的许多路面检测工具是一致的，如弯沉工具、激光平整工具、横向摩擦车、摩擦系数车等，这些工具都能够收集路面数据。这些设备的技术大多比较成熟，但迄今为止的问题是，对路面进行检测的设备，当前仍处在研发和试验阶段，没有建立适当的规模，其中最典型的是南京理工大学和武汉大学开发的路面综合检测车。专家级路面管理系统对于测量的路面数据非常重要，因为它不仅可以分析和记录一段时间内测量的路面数据，还可以针对具体的路况提供合理的养护计划。

4.2 常态化

我国道路专项养护措施的应用一般是在实际养护之后进行的，也就是所谓的 "事后养护"，即当道路出现或似乎出现病害时才想起要进行养护，而实际应用预防性养护的速度相对较慢，要想真正将预防性养护应用到实际养护中，最重要的应该是提高数字智能的处理精度。

4.3 养护设备一体化

近年来，可以说中国的公路桥梁工程一直在蓬勃发展，但由于这种发展形势，对公路建设的要求也在不断提高。高速公路桥梁的安全、高效和公路交通的最重要体现是，如果继续选择传统的维修方式，不仅效果不好，而且耗时长，最终影响公路桥梁使用的安全和畅通。

结语：

综上所述，高速公路桥梁的养护经常受到设计影响而导致质量出现各种问题，同时在使用过程中还会受到自然环境和交通负荷的影响导致公路存在某些缺陷。为了预防和治理这些乱象，养护施工单位和人员必须创新，提高思想认识，结合公路建设的具体情况，才能落实养护措施。因此，及时整治质量问题，才有可能防患于未然，最终提高国道、省道的使用质量，保障车辆安全顺利通行。