刍议道路桥梁工程的常见病害与施工处理技术

2024-03-27李凤虎

工程建设与设计 2024年4期

李凤虎

（北京市政路桥股份有限公司，北京100068）

1 引言

伴随着我国经济的发展，国内的交通要道建设里程数呈井喷式增长[1]。其中，道路桥梁作为主要的交通设施之一，规模也越来越大。大量的道路桥梁工程在建设、养护、使用以及管理过程中常常发生各种病害，严重影响着道路桥梁工程的质量，并在一定程度上影响着工程的后期运行[2]。故需要对道路桥梁工程的病害种类、成因进行全面的分析，采用先进的施工技术对其进行有效的治理，以保证道路桥梁的安全运行，为我国道路桥梁的健康发展奠定良好的基础。

2 道路桥梁工程中的常见病害

2.1 道路桥梁工程中的常见病害分类

研究根据收集的资料将道路桥梁工程中的常见病害分为4 类，分别为裂缝、地基不均匀沉降、钢筋锈蚀断裂以及混凝土碳化。本文根据该分类对每种病害进行分析。

2.2 裂缝

在道路桥梁工程中，裂缝是一种较为普遍的病害。随着道路桥梁运营时间的增加，道路与桥面不可避免地会出现不同程度的裂缝[3]。这种裂缝分散分布在路面上，当裂缝扩展至一定程度时，会对行车安全造成不利的影响，从而缩短道路桥梁的使用寿命，严重时容易引发交通事故。道路桥梁发生开裂的原因一般分为内因和外因，其中最主要的是内因。内因又主要包括设计过程不合理、施工材料不符合国家标准或者在施工过程中采用的混凝土材料质量不符合相关标准。

2.3 地基不均匀沉降

道路桥梁地基不均匀沉降也是导致道路桥梁寿命缩短的重要原因。地基不均匀沉降的成因主要有以下3 点。

第一，工程建设前期的勘测工作未做到位，从而使设计方案与实际情况出现偏差，导致施工中出现缺陷。

第二，施工过程中出现偷工减料的行为，为地基不均匀沉降埋下隐患。

第三，施工过程中施工单位并未按计划方案安排施工活动，或未在施工过程中严格遵守相关技术标准，导致工程质量不合格，随着时间的推移地表层被破坏，加剧地基不均匀沉降问题。若地基不均匀沉降问题长期存在，会对路面行车产生重大的安全隐患。

2.4 钢筋锈蚀断裂

桥梁的承重结构主要由混凝土和钢筋构成，承重结构出现问题会导致桥梁的整体质量下降。故钢筋锈蚀断裂与混凝土碳化也是道路桥梁工程中常见的病害。在道路桥梁建设中，钢筋对结构的稳定性起到了关键作用。路面桥梁主要暴露在室外，其长期处于自然环境中，空气中的水分通过结构裂缝渗入钢筋混凝土结构中，与钢筋发生化学反应，造成严重的腐蚀。若不加以妥善处置，不仅会对周边的混凝土造成一定的破坏，还会导致结构整体强度下降，从而对桥梁的承载力产生一定的影响。

2.5 混凝土碳化

道路桥梁工程的混凝土碳化病害的主要原因是，在工程施工过程中使用的混凝土品质存在问题，在混凝土内部存在较多的毛细管孔或气泡，空气中的二氧化碳和水分渗入毛细管孔或气泡中，与混凝土中碱性物质发生化学反应，生成碳酸盐和水，使混凝土的碱性降低，最终降低混凝土结构的承载能力[4]。

3 道路桥梁工程的施工处理技术

3.1 裂缝的处理技术

在对裂缝进行处理前，应对裂缝的宽度、长度、成因进行分析，然后选择科学、合理的方法进行处理。目前，对于裂缝的处理有多种技术，常见的4 种技术如图1 所示。

图1 处理道路桥梁裂缝的4 项技术

如果道路桥梁工程出现的裂缝宽度在0.2 cm 以下，可采用表面修复法修复，该方法的具体修复方式为，将裂缝处理干净后，在其表面直接填充环氧树脂抑制剂等相关物质，填充完成之后等待其自然干燥，而压力排气法适用于道路桥梁工程中宽度在0.2～0.5 cm 的裂缝。当道路桥梁工程出现的裂缝宽度为0.5～2 cm 时，应采取充填修补方法，该方法通常是在裂缝内填入一定数量的水泥砂浆或环氧树脂进行加固，从而提高其施工质量和稳定性。此外，加压注浆法主要适用于导致道路桥梁开裂且宽度超过2 cm 的裂缝，该方法主要是通过向裂缝中注入一定量的环氧树脂或水泥砂浆，使其与路面、裂缝形成一个牢固的整体，增强公路桥梁的安全性和稳定性。

3.2 地基不均匀沉降处理技术

对于道路桥梁中的地基不均匀沉降病害，首先，需要对该道路桥梁进行地质勘测，确定不均匀沉降的原因和程度[5]。然后，根据勘测结果采用注浆加固或者桩基加固的方法提高地基的承载力和稳定性。其中，注浆加固是通过向地基中注入水泥浆、浆液等材料，填充地基中的空隙和裂缝，从而提高地基的密实度和强度。而桩基加固是指在地基中设置桩基，通过桩基的承载力分担上部结构的荷载，减小地基沉降。

3.3 钢筋锈蚀病害处理技术

对于道路桥梁中的钢筋锈蚀断裂病害，首先，需要清除锈蚀部分的混凝土，露出锈蚀的钢筋。然后，采用机械除锈或者化学除锈等方法对锈蚀的钢筋进行除锈处理。除锈后，为了防止钢筋再次出现锈蚀病害，还要通过涂刷防锈涂料等方式对钢筋进行防锈处理。如果因为钢筋锈蚀导致钢筋断裂严重，则需要利用机械连接的方式将钢筋进行更换或补强。

3.4 混凝土碳化处理技术

对于道路桥梁中的混凝土碳化病害，首先，需要清除碳化的混凝土层，露出新鲜的混凝土表面。然后，采用高性能混凝土或者聚合物砂浆等材料对清除后的混凝土表面进行修补。修补后，再通过涂刷防水或防腐涂料对混凝土表面进行防护处理，防止水分和氧气再次侵入混凝土内部。

4 减少道路桥梁工程病害的措施

4.1 提高监管人员的素质

道路桥梁的有效监管是保证道路桥梁安全、稳定运行的关键。要确保道路桥梁的养护质量，防止病害的发生，必须提高养护管理人员的素质。道路管理处可以进行相应的技术培训和测试，除了要对现有的队伍进行评审，还要对道路养护人员进行资格认证，使道路管理工作真正融入标准化的轨道中。除此之外，还必须强化管理者对道路桥梁的质量的监控与管理，并严格遵守相关的规范与规定，持续提高业务能力，从而在监控工作中可以对项目进行精确的分类，提高监控的有效性。

4.2 提高设计方案的合理性

为保证道路桥梁运营安全、稳定，必须对道路桥梁进行合理的设计。道路桥梁工程在运营期间灾害频发与道路桥梁设计方案中的地理环境因素考虑不合理、施工现状因素考虑不合理、实际荷载和异常情况考虑不合理等相关。故在设计方案时，需要对道路桥梁的地理环境、施工现状、荷载情况以及异常情况进行全面、细致的了解，并针对性地进行设计。因此，提高道路桥梁的施工质量，降低道路桥梁的病害，必须保证科学合理。

4.3 加大后期的养护力度

在道路桥梁工程施工完成后，要按照道路桥梁的实际状况对其进行后期保养，以保证其正常使用。首先，在道路桥梁建设工程结束后，为了避免对路面造成破坏，必须加强对道路桥梁的养护管理。其次，要科学合理地选择合适的施工技术，对路面桥梁的松散、开裂等问题进行有效的处理，对道路桥梁运行中的各种违规运营现象采取相应的措施进行强制管理，严格控制超载、超重的货车，减轻道路桥梁的外力，从而在一定程度上保护道路桥梁，以保证其运营安全。

4.4 加强材料质量管理

在路桥建设中，施工材料是一个非常重要的因素。路桥建设中的建材品质直接关系着路桥建设的质量。因此，为了避免因材料质量问题而引起的公路、桥梁等工程质量问题，应加大对施工材料质量的控制力度，做好两手准备，一方面，要对材料的制备工艺进行严格的监督，确保其各项指标能够达到施工要求；另一方面，在采购过程中，要按照要求对材料的性能、特性进行严格的检验和检验，以保证产品满足工程需要[6]。

4.5 措施应用效果分析

选择2 个道路桥梁工程，其中一个道路桥梁工程未采取上述4 种措施中，另一个道路桥梁工程在施工建设及运营管理中心采取了全部的措施。邀请多名专家对两个道路桥梁工程的4 种常见病害情况进行评分，通过对比两个道路桥梁工程在桥梁裂缝、地基不均匀沉降、钢筋锈蚀病害、混凝土碳化病害的评分情况分析提出的措施的有效性。两个道路桥梁工程中常见病害的评分结果如图2 所示，得分越高说明其危害程度越小。

图2 两个道路桥梁工程中常见病害的评分结果

由图2 可得，采取上述措施的道路桥梁工程的病害得分显著高于未采取措施的道路桥梁工程。且相较于未采取措施的道路桥梁工程，采取措施的道路桥梁工程的不均匀沉降病害、裂缝病害、混凝土碳化以及钢筋断裂病害的评分分别提高了2.6 分、2.1 分、1.9 分、2.0 分。上述结果说明，提出的病害防护措施的实际应用效果较好，具有实用性。