芻議道路橋梁工程的常見病害與施工處理技術

李鳳虎

（北京市政路橋股份有限公司，北京100068）

1 引言

伴隨著我國經濟的發展， 國內的交通要道建設里程數呈井噴式增長[1]。其中，道路橋梁作為主要的交通設施之一，規模也越來越大。 大量的道路橋梁工程在建設、養護、使用以及管理過程中常常發生各種病害， 嚴重影響著道路橋梁工程的質量，并在一定程度上影響著工程的后期運行[2]。 故需要對道路橋梁工程的病害種類、成因進行全面的分析，采用先進的施工技術對其進行有效的治理，以保證道路橋梁的安全運行，為我國道路橋梁的健康發展奠定良好的基礎。

2 道路橋梁工程中的常見病害

2.1 道路橋梁工程中的常見病害分類

研究根據收集的資料將道路橋梁工程中的常見病害分為4 類，分別為裂縫、地基不均勻沉降、鋼筋銹蝕斷裂以及混凝土碳化。 本文根據該分類對每種病害進行分析。

2.2 裂縫

在道路橋梁工程中，裂縫是一種較為普遍的病害。 隨著道路橋梁運營時間的增加， 道路與橋面不可避免地會出現不同程度的裂縫[3]。 這種裂縫分散分布在路面上，當裂縫擴展至一定程度時，會對行車安全造成不利的影響，從而縮短道路橋梁的使用壽命，嚴重時容易引發交通事故。 道路橋梁發生開裂的原因一般分為內因和外因，其中最主要的是內因。 內因又主要包括設計過程不合理、 施工材料不符合國家標準或者在施工過程中采用的混凝土材料質量不符合相關標準。

2.3 地基不均勻沉降

道路橋梁地基不均勻沉降也是導致道路橋梁壽命縮短的重要原因。 地基不均勻沉降的成因主要有以下3 點。

第一，工程建設前期的勘測工作未做到位，從而使設計方案與實際情況出現偏差，導致施工中出現缺陷。

第二，施工過程中出現偷工減料的行為，為地基不均勻沉降埋下隱患。

第三， 施工過程中施工單位并未按計劃方案安排施工活動，或未在施工過程中嚴格遵守相關技術標準，導致工程質量不合格，隨著時間的推移地表層被破壞，加劇地基不均勻沉降問題。 若地基不均勻沉降問題長期存在，會對路面行車產生重大的安全隱患。

2.4 鋼筋銹蝕斷裂

橋梁的承重結構主要由混凝土和鋼筋構成， 承重結構出現問題會導致橋梁的整體質量下降。 故鋼筋銹蝕斷裂與混凝土碳化也是道路橋梁工程中常見的病害。 在道路橋梁建設中，鋼筋對結構的穩定性起到了關鍵作用。 路面橋梁主要暴露在室外，其長期處于自然環境中，空氣中的水分通過結構裂縫滲入鋼筋混凝土結構中， 與鋼筋發生化學反應， 造成嚴重的腐蝕。 若不加以妥善處置，不僅會對周邊的混凝土造成一定的破壞，還會導致結構整體強度下降，從而對橋梁的承載力產生一定的影響。

2.5 混凝土碳化

道路橋梁工程的混凝土碳化病害的主要原因是，在工程施工過程中使用的混凝土品質存在問題，在混凝土內部存在較多的毛細管孔或氣泡， 空氣中的二氧化碳和水分滲入毛細管孔或氣泡中，與混凝土中堿性物質發生化學反應，生成碳酸鹽和水，使混凝土的堿性降低，最終降低混凝土結構的承載能力[4]。

3 道路橋梁工程的施工處理技術

3.1 裂縫的處理技術

在對裂縫進行處理前，應對裂縫的寬度、長度、成因進行分析，然后選擇科學、合理的方法進行處理。 目前，對于裂縫的處理有多種技術，常見的4 種技術如圖1 所示。

圖1 處理道路橋梁裂縫的4 項技術

如果道路橋梁工程出現的裂縫寬度在0.2 cm 以下， 可采用表面修復法修復，該方法的具體修復方式為，將裂縫處理干凈后，在其表面直接填充環氧樹脂抑制劑等相關物質，填充完成之后等待其自然干燥， 而壓力排氣法適用于道路橋梁工程中寬度在0.2～0.5 cm 的裂縫。 當道路橋梁工程出現的裂縫寬度為0.5～2 cm 時，應采取充填修補方法，該方法通常是在裂縫內填入一定數量的水泥砂漿或環氧樹脂進行加固， 從而提高其施工質量和穩定性。 此外，加壓注漿法主要適用于導致道路橋梁開裂且寬度超過2 cm 的裂縫，該方法主要是通過向裂縫中注入一定量的環氧樹脂或水泥砂漿，使其與路面、裂縫形成一個牢固的整體，增強公路橋梁的安全性和穩定性。

3.2 地基不均勻沉降處理技術

對于道路橋梁中的地基不均勻沉降病害，首先，需要對該道路橋梁進行地質勘測，確定不均勻沉降的原因和程度[5]。 然后， 根據勘測結果采用注漿加固或者樁基加固的方法提高地基的承載力和穩定性。 其中，注漿加固是通過向地基中注入水泥漿、漿液等材料，填充地基中的空隙和裂縫，從而提高地基的密實度和強度。 而樁基加固是指在地基中設置樁基，通過樁基的承載力分擔上部結構的荷載，減小地基沉降。

3.3 鋼筋銹蝕病害處理技術

對于道路橋梁中的鋼筋銹蝕斷裂病害，首先，需要清除銹蝕部分的混凝土，露出銹蝕的鋼筋。 然后，采用機械除銹或者化學除銹等方法對銹蝕的鋼筋進行除銹處理。 除銹后，為了防止鋼筋再次出現銹蝕病害， 還要通過涂刷防銹涂料等方式對鋼筋進行防銹處理。 如果因為鋼筋銹蝕導致鋼筋斷裂嚴重，則需要利用機械連接的方式將鋼筋進行更換或補強。

3.4 混凝土碳化處理技術

對于道路橋梁中的混凝土碳化病害，首先，需要清除碳化的混凝土層，露出新鮮的混凝土表面。 然后，采用高性能混凝土或者聚合物砂漿等材料對清除后的混凝土表面進行修補。修補后， 再通過涂刷防水或防腐涂料對混凝土表面進行防護處理，防止水分和氧氣再次侵入混凝土內部。

4 減少道路橋梁工程病害的措施

4.1 提高監管人員的素質

道路橋梁的有效監管是保證道路橋梁安全、 穩定運行的關鍵。 要確保道路橋梁的養護質量，防止病害的發生，必須提高養護管理人員的素質。 道路管理處可以進行相應的技術培訓和測試，除了要對現有的隊伍進行評審，還要對道路養護人員進行資格認證，使道路管理工作真正融入標準化的軌道中。除此之外， 還必須強化管理者對道路橋梁的質量的監控與管理，并嚴格遵守相關的規范與規定，持續提高業務能力，從而在監控工作中可以對項目進行精確的分類，提高監控的有效性。

4.2 提高設計方案的合理性

為保證道路橋梁運營安全、穩定，必須對道路橋梁進行合理的設計。 道路橋梁工程在運營期間災害頻發與道路橋梁設計方案中的地理環境因素考慮不合理、 施工現狀因素考慮不合理、實際荷載和異常情況考慮不合理等相關。 故在設計方案時，需要對道路橋梁的地理環境、施工現狀、荷載情況以及異常情況進行全面、細致的了解，并針對性地進行設計。 因此，提高道路橋梁的施工質量，降低道路橋梁的病害，必須保證科學合理。

4.3 加大后期的養護力度

在道路橋梁工程施工完成后， 要按照道路橋梁的實際狀況對其進行后期保養，以保證其正常使用。 首先，在道路橋梁建設工程結束后，為了避免對路面造成破壞，必須加強對道路橋梁的養護管理。 其次，要科學合理地選擇合適的施工技術，對路面橋梁的松散、開裂等問題進行有效的處理，對道路橋梁運行中的各種違規運營現象采取相應的措施進行強制管理，嚴格控制超載、超重的貨車，減輕道路橋梁的外力，從而在一定程度上保護道路橋梁，以保證其運營安全。

4.4 加強材料質量管理

在路橋建設中，施工材料是一個非常重要的因素。 路橋建設中的建材品質直接關系著路橋建設的質量。 因此，為了避免因材料質量問題而引起的公路、橋梁等工程質量問題，應加大對施工材料質量的控制力度，做好兩手準備，一方面，要對材料的制備工藝進行嚴格的監督， 確保其各項指標能夠達到施工要求；另一方面，在采購過程中，要按照要求對材料的性能、特性進行嚴格的檢驗和檢驗，以保證產品滿足工程需要[6]。

4.5 措施應用效果分析

選擇2 個道路橋梁工程， 其中一個道路橋梁工程未采取上述4 種措施中， 另一個道路橋梁工程在施工建設及運營管理中心采取了全部的措施。 邀請多名專家對兩個道路橋梁工程的4 種常見病害情況進行評分， 通過對比兩個道路橋梁工程在橋梁裂縫、地基不均勻沉降、鋼筋銹蝕病害、混凝土碳化病害的評分情況分析提出的措施的有效性。 兩個道路橋梁工程中常見病害的評分結果如圖2 所示， 得分越高說明其危害程度越小。

圖2 兩個道路橋梁工程中常見病害的評分結果

由圖2 可得， 采取上述措施的道路橋梁工程的病害得分顯著高于未采取措施的道路橋梁工程。 且相較于未采取措施的道路橋梁工程， 采取措施的道路橋梁工程的不均勻沉降病害、裂縫病害、混凝土碳化以及鋼筋斷裂病害的評分分別提高了2.6 分、2.1 分、1.9 分、2.0 分。 上述結果說明，提出的病害防護措施的實際應用效果較好，具有實用性。

5 結語

為提高道路橋梁使用的安全程度， 研究分析了常見病害與施工處理技術并提出相應的改變措施。 對研究提出的改善措施進行實證分析，結果顯示，措施實施后所有常見病害種類的得分均得到較大的提升。 該結果說明這些措施可以有效改善道路橋梁的常見病害現狀， 提高道路橋梁工程的整體質量水平。