關(guān)于公路橋梁隧道病害的研究

【摘 要】文章簡要分析目前我國公路橋梁隧道施工過程中普遍存在的一些問題，然后提出了相關(guān)對策，以期為我國路橋工程的建設(shè)提供一些參考意見。

【關(guān)鍵詞】公路橋梁；隧道施工；病害；對策

一、公路橋梁隧道施工存在的問題

1、路面裂縫

1.1縱縫

縱縫的形成往往是在通車之后，一般來說，由于車輛的承載量過大，會對路面產(chǎn)生較大的壓力，進(jìn)而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。這種裂縫主要特征體現(xiàn)在以下幾個方面：上下貫通、縫寬而且延伸較長、影響面積較大。由于它的這些特點(diǎn)，導(dǎo)致其處理工作十分復(fù)雜。嚴(yán)重的情況下，會影響到路面板，使其承載力和整體穩(wěn)定性能遭到破壞。

1.2橫縫

在混凝土路面中，橫縫是較為常見的一種形式。在混凝土路面中，它基本垂直于路中心線。橫縫的產(chǎn)生時間是有差別的，這導(dǎo)致其特征也存在著差異。在混凝土路面上，橫縫的寬度是各不相同的。混凝土在硬結(jié)之前，若出現(xiàn)橫縫，會表現(xiàn)為短、細(xì)而且淺。在這個過程中，一旦發(fā)現(xiàn)問題，可以采用再次抹面的方法來消除裂縫，這對路面造成的破壞是相對較小的。而在混凝土硬結(jié)后，橫縫剛開始的時候是比較細(xì)的，一段時間后，橫縫將會逐漸變寬，造成路面板的斷裂，這對路面造成了嚴(yán)重的破壞。

1.3表面裂縫

除此之外，還存在一種裂縫，被稱之為混凝土路面表面裂縫，也給混凝土路面帶來了一定的影響。它有一個明確的定義，即在混凝土澆筑后仍處于塑性狀態(tài)時，受水分蒸發(fā)速度過快的影響，導(dǎo)致表面裂縫的產(chǎn)生。這種裂縫的深度是比較淺的，不會直接深入到混凝土內(nèi)部，但是，這嚴(yán)重破壞了路面的美觀性。

2、梁端頭局部破損

橋梁的兩段局部會產(chǎn)生一些病害，例如伸縮縫的位置會產(chǎn)生變形和損壞，然而伸縮縫位置又是橋梁結(jié)構(gòu)最易產(chǎn)生病害和最難進(jìn)行修復(fù)的部位。引起這種情況發(fā)生的原因主要有以下三點(diǎn)：1）設(shè)計階段。在對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計時，對于伸縮縫局部破損的情況沒有慎重考慮，伸縮量的大小計算不太準(zhǔn)確。由于大量來往車輛的反復(fù)作用，梁端局部出現(xiàn)破損情況，伸縮裝置也隨之破壞失靈；2）施工階段。在橋梁結(jié)構(gòu)的施工過程中，工作重點(diǎn)放在了整體安全性上，對于梁端局部的伸縮縫重視不夠；3）養(yǎng)護(hù)階段。橋梁在進(jìn)行養(yǎng)護(hù)時，對于梁端的伸縮裝置的重視不夠。梁端頭破壞直接導(dǎo)致的危害是引起跳車現(xiàn)象，降低了車輛行車的舒適度和安全度，同時也增加了車輛過橋時對結(jié)構(gòu)的沖擊力，引起對橋梁結(jié)構(gòu)的二次破壞。這不但增加了政府對橋梁的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，同時嚴(yán)重降低了橋梁的使用壽命。

3、現(xiàn)澆混凝土產(chǎn)生蜂窩

現(xiàn)澆混凝土發(fā)生蜂窩現(xiàn)象是指：現(xiàn)澆混凝土的結(jié)構(gòu)的局部出現(xiàn)酥爛、砂漿石子多等形成空隙類似蜂窩狀的窟窿?，F(xiàn)澆混凝土產(chǎn)生蜂窩問題的原因一般是：在進(jìn)行現(xiàn)澆混凝土?xí)r需要綁扎鋼筋和搭建模板，而后才能澆筑混凝土，當(dāng)模板表面清潔度不夠且還有原先凝固的混凝土?xí)r或者是在澆筑混凝土前沒有對模板進(jìn)行足夠的濕潤從而使與模板接觸的混凝土失水過多從而使混凝土表面形成許多的小凹點(diǎn)；混凝土的配比不當(dāng)或者是計量不夠準(zhǔn)確，從而形成砂漿少、石子多。從而形成蜂窩；混凝土澆筑時需要使用振動工具進(jìn)行振搗，從而使混凝土澆筑的更均勻，但是當(dāng)振搗不實(shí)、漏振、振搗時間不足時很容易形成蜂窩；在進(jìn)行混凝土澆筑過程中在根部沒有稍加停歇就繼續(xù)澆筑上層的混凝土從而形成下料不當(dāng)，造成混凝土離析，因而出現(xiàn)蜂窩麻面。

4、隧道工程防水問題

作為地下工程，隧道建筑項(xiàng)目防水工作很重要，基本上隧道施工單位都會把其工程防水體系作為施工項(xiàng)目中的重點(diǎn)內(nèi)容，一般來說，施工隊伍要充分考慮工程防水設(shè)計、防水材料選擇、防水施工技術(shù)、防水施工管理等等元素，建立完善的防水施工體系，目前我國大多數(shù)隧道工程項(xiàng)目防水工程都不甚理想，就當(dāng)前隧道防水工程發(fā)展裝來看，復(fù)合防水效果較佳，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)加強(qiáng)。

5、施工工藝問題

隧道工程項(xiàng)目施工技術(shù)難度大，工程量多，如果工期緊張，隧道設(shè)計隊伍就很難對隧道圍巖地質(zhì)狀況進(jìn)行仔細(xì)研究和勘察，基本上都直接參考前人經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計圖紙，這種狀況直接導(dǎo)致不少隧道工程開挖后要更改施工工藝和施工方法。或者也有因?yàn)榭辈礻犖椴恢?jǐn)慎，技術(shù)力量不足或者是經(jīng)驗(yàn)水平不夠，導(dǎo)致地質(zhì)勘查不到位，資料不齊全，很容易造成邊勘察邊設(shè)計圖紙的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致施工工藝出現(xiàn)問題，如：深豎井施工工藝、防火救災(zāi)防護(hù)工藝等等，一般這類問題都會引起極大的浪費(fèi)。

二、公路橋梁隧道病害處治方法及質(zhì)量控制措施

1、凝土裂縫控制措施

1.1選擇粉煤灰硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥等低熱水泥。如果只能選擇普通硅酸鹽水泥，則盡量避免使用早強(qiáng)水泥。

1.2國內(nèi)外的很多試驗(yàn)研究與工程實(shí)踐都顯示，如果在混凝土里添加部分優(yōu)質(zhì)粉煤灰，則可以有效替代水泥，不但如此，因?yàn)榉勖夯翌w粒是球狀的，可以產(chǎn)生滾珠效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)良好的潤滑，對混凝土拌合物的粘聚性、流動性以及保水性有很好的改善作用。

1.3減水、增塑、緩凝外加劑等添加劑的摻加，可以使混凝土拌合物的粘聚性、流動性、保水性得到有效改善。這些添加劑的分散作用和減水作用不但能節(jié)約用水量、提升強(qiáng)度，還能使得水化熱得到緩解，延遲放熱峰產(chǎn)生的時間，使得溫度裂縫的數(shù)量得到控制。

1.4如果有需要，還可以將冷卻水管埋放在混凝土中，其內(nèi)部溫度可以明顯降低6℃～10℃。

1.5控制混凝土入模溫度。澆筑溫度應(yīng)該控制

在25℃以內(nèi)；同時混凝土表面與內(nèi)部溫差也不應(yīng)超過25℃。若氣溫太高，應(yīng)該盡量降低澆筑混凝土的出機(jī)溫度，避免采取攪拌運(yùn)輸車罐體、降低原材料、泵送管道的保溫冷卻等應(yīng)對手段的實(shí)施；盡量不在高溫階段進(jìn)行混凝土施工，盡量選擇夜間進(jìn)行澆筑的時間。

1.6適時拆除側(cè)墻

模板，加強(qiáng)混凝土保濕養(yǎng)護(hù)措施。出現(xiàn)最大溫度梯度之后，等待72h，進(jìn)行拆模處理，拆模時間必須在澆筑混凝土之后5d后進(jìn)行，拆除墻模版的時候，應(yīng)該確?；炷帘砻鏈囟雀h(huán)境溫度之間所存在的溫度差低于10℃。完成拆模之后還需要進(jìn)行養(yǎng)護(hù)劑的刷涂，避免延誤與漏刷的情況。

2、橋梁伸縮縫質(zhì)量控制

2.1在材料選擇上要合理選擇伸縮縫裝置。剛度和質(zhì)量是伸縮縫裝置選擇首要考慮的因素。此外，還應(yīng)考慮以下幾種因素：能夠滿足上部結(jié)構(gòu)梁與梁之間和梁與臺之間的位移；能夠保證車輛行駛平穩(wěn)、舒暢；能夠防止雨水和垃圾滲入；能夠抵抗機(jī)械磨損和碰撞，經(jīng)久耐用。

2.2加強(qiáng)伸縮縫施工過程控制。在橋梁施工中，應(yīng)注意與伸縮縫安裝有關(guān)的預(yù)埋、預(yù)留，做到安裝準(zhǔn)確，焊接牢固；安裝最好選擇在氣溫偏低時進(jìn)行；安裝前要徹底清理橋端縫隙中的雜物，槽口清理尺寸要夠，沖洗要干凈。要注意焊接順序，焊接長度應(yīng)滿足規(guī)范要求；應(yīng)采用快凝高強(qiáng)膨脹混凝土，可以抵消錨固混凝土形成強(qiáng)度過程中產(chǎn)生的收縮裂縫，提高混凝土抗振抗?jié)B的密實(shí)度；混凝土澆筑應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，小功率振搗密實(shí)，混凝土澆筑后覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)7d達(dá)到強(qiáng)度后再開放交通。

3、隧道滲漏水的處治

在隧道邊墻部位嚴(yán)重滲漏水處，采用先在滲漏水點(diǎn)處向圍巖內(nèi)打孔，埋入軟式透水管對地下水進(jìn)行導(dǎo)出，后鑿槽埋管排入邊溝的方式進(jìn)行處治。對滲漏水較嚴(yán)重的環(huán)向和縱向滲水縫及施工縫，采用鑿槽埋管引排的方式進(jìn)行處治；對縱向嚴(yán)重滲水縫，鑿槽埋管引排至就近施工縫，然后從施工縫處鑿槽埋管引排至排水邊溝內(nèi)。對拱部和邊墻一般滲水裂縫采用堵水的方式進(jìn)行處治，對邊墻滲水裂縫可在相應(yīng)邊墻腳位置向圍巖內(nèi)打孔，埋管進(jìn)行引排。對人行橫洞內(nèi)積水處增加路面排水溝進(jìn)行引排，將水引入隧道邊溝排走。對嚴(yán)重滲水地段和路面冒水地段，除采用上述方法引排水之外，還采用在邊溝底部沿豎直方向打設(shè)Φ150集水孔的方法進(jìn)行引排水，集水孔縱向間距300cm，深400cm，埋管引排水設(shè)計。

對于滲漏水特別嚴(yán)重路段，于拱部采用深層圍巖注漿，邊墻引排方案。圍巖深層注漿堵水范圍為拱部140°范圍，使得注漿堵水后不致滲水銹蝕電纜橋架。采用42小導(dǎo)管進(jìn)行注漿，小導(dǎo)管壁厚4mm，單根長300cm，100cm×100cm梅花型布置，在管壁四周鉆四排Φ10的孔，便于漿液擴(kuò)散。注漿時應(yīng)注意先注邊墻，逐步往拱頂部位注漿，同時應(yīng)遵循從兩端頭往中間部位注漿，從無水區(qū)域往有水區(qū)域，從少水區(qū)域往多水區(qū)域注漿的原則進(jìn)行。打完一孔，應(yīng)及時注漿，注完一孔再打設(shè)下一孔進(jìn)行注漿。注漿漿液采用M30水泥砂漿，水泥采用42.5MPa水泥，水灰比為10∶8，注漿壓力為0.2～0.5MPa（注漿壓力根據(jù)現(xiàn)場注漿量及現(xiàn)場其它情況可作適當(dāng)調(diào)整，如果相鄰注漿孔串漿時，則停止注漿），達(dá)到注漿壓力5～10min后可停止注漿。注漿前可通過注漿試驗(yàn)確定注漿參數(shù)，注漿后應(yīng)采用無損或鉆孔取樣的方法進(jìn)行檢查。注漿前施作環(huán)形工字鋼作臨時支撐，注漿時需對隧道變形進(jìn)行監(jiān)測，防止出現(xiàn)安全事故。

4、做好隧道施工前期質(zhì)量管控

一般隧道施工前期工作包括對工程地質(zhì)的勘察，地質(zhì)超前預(yù)報工作以及隧道施工方案的制定。這些前期工作直接關(guān)系到后續(xù)工程是否順利施工，對此，施工單位必須要采取科學(xué)的、先進(jìn)的地質(zhì)勘察探測方法和預(yù)報方法來確保其勘測結(jié)果的準(zhǔn)確性、真實(shí)性和清晰性，這樣才能夠避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)誤差從而影響后續(xù)施工工藝和施工方案和制定。當(dāng)然施工隊伍事先也要對隧道做好測量和實(shí)地考察工作，確保相關(guān)儀器設(shè)備和施工工具能夠良好運(yùn)轉(zhuǎn)。除此之外，洞內(nèi)控制點(diǎn)設(shè)置工作和洞軸糾偏工作也要嚴(yán)格小心，這樣才能確保后續(xù)施工能夠順利完成。

5、科學(xué)選取隧道開挖方法

隧道施工項(xiàng)目中，開挖質(zhì)量對整個工程的順利施工也有著很大的影響，對此相關(guān)工作人員必須要嚴(yán)格遵守施工方案和施工技術(shù)規(guī)范來操作，并且在施工過程中也要嚴(yán)格遵守各項(xiàng)制度規(guī)定，確保施工不會出現(xiàn)失誤和誤差。如果隧道開挖實(shí)際狀況與施工設(shè)計方案有異，也要及時派遣相關(guān)負(fù)責(zé)人員現(xiàn)場考察核實(shí)，并根據(jù)實(shí)際施工狀況及時修改變更。開挖過程中，每道工序必須都要進(jìn)行質(zhì)量檢查，要確保每步工序質(zhì)量過關(guān)才能進(jìn)行下一步，從而有效避免欠挖或者超挖現(xiàn)象。當(dāng)然隧道開挖圍巖類型較多，因此施工隊伍也要合理根據(jù)其自身設(shè)備和能力來選擇合適的開挖方式。

6、建立質(zhì)量監(jiān)管體系預(yù)防與治理路橋病害

深入分析與研究路橋病害產(chǎn)生的根本原因與影響因素，可以知道只有建立一套確保設(shè)計質(zhì)量、材料質(zhì)量、施工質(zhì)量的質(zhì)量監(jiān)管體系，才能從源頭上有效地預(yù)防和治理路橋施工過程中產(chǎn)生的各種病害。這套質(zhì)量監(jiān)管體系是以路橋施工建設(shè)的相關(guān)行業(yè)規(guī)范和要求為準(zhǔn)則，把施工單位各個部門乃至各個工作人員通過對設(shè)計質(zhì)量、材料質(zhì)量和施工質(zhì)量的監(jiān)管緊密地結(jié)合在一起，擰成一條繩，分工明確、協(xié)調(diào)一致、有條不紊、高效有序地完成各項(xiàng)工作的對接。該體系是一個聯(lián)系整個施工單位，對工程整體質(zhì)量負(fù)責(zé)，科學(xué)統(tǒng)籌管理各個部門的大系統(tǒng)。同時，施工單位還應(yīng)建立健全的質(zhì)量問責(zé)制度，對于整個施工流程的各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量責(zé)任都要明確落實(shí)到各個部門，甚至各個工作人員，這樣使得各部門與各人員職責(zé)分明，保證整個系統(tǒng)高效快速的運(yùn)轉(zhuǎn)。除此之外，企業(yè)在照片新人員，增加新血液的時候，應(yīng)該重視應(yīng)聘者的業(yè)務(wù)能力與資質(zhì)，必須要求其具備國家認(rèn)可的相關(guān)專業(yè)資質(zhì)，并有一定從業(yè)經(jīng)歷并且取得一定工作成果。

結(jié)束語

綜上所述，在新時期背景下，由于環(huán)境的變化以及各種不確定因素的影響，我國公路橋梁隧道的所存在的病害越來越多，如橋梁混凝土破損剝落、橋梁伸縮縫破損、橋梁混凝土裂縫、隧道凍融、隧道滲漏水以及隧道襯砌等等，為了確保人們的交通安全，相關(guān)人員必須首先全面分析造成這些病害的主要原因，及時采取合理的處治方法予以及時的修補(bǔ)，并定期進(jìn)行檢查和管理，配備充足的維修設(shè)備，努力為人們提供和諧安全的出行環(huán)境。

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