公路橋梁常見病害及施工處置方法

孫志國

引言

在經(jīng)濟(jì)水平飛速發(fā)展下，對交通運(yùn)輸也提出更高的要求，交通運(yùn)輸量上漲、車輛日益增多給公路橋梁造成很大的負(fù)擔(dān)，在長期使用狀態(tài)下，形成各種病害現(xiàn)象，降低公路橋梁的安全性和使用壽命，影響車輛的安全運(yùn)行。與此同時(shí)，雨水對公路橋梁產(chǎn)生一定的腐蝕作用，造成混凝土剝落、鋼筋腐蝕、等問題，許多超重車輛的長期荷載作用，不利于公路橋梁的整體發(fā)展，針對這種現(xiàn)象，需要對橋梁進(jìn)行全方位的檢測，提高公路橋梁安全質(zhì)量，降低不利因素帶來的損壞和安全問題。

1　公路橋梁常見病害造成原因分析

1.1　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理

公路橋梁之所以存在各種病害問題，其中一個(gè)主要因素就是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上存在缺陷，在公路橋梁建設(shè)過程中，整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過于粗糙，缺乏對結(jié)構(gòu)體系的仔細(xì)研究及周圍環(huán)境的勘察，各種計(jì)算工作不準(zhǔn)確，設(shè)計(jì)缺乏合理性。這些問題不僅影響公路橋梁的整體質(zhì)量，還會(huì)加劇病害現(xiàn)象的發(fā)生。

1.2　車輛超載問題嚴(yán)重

在我國交通運(yùn)輸體系中，車輛超載問題時(shí)有發(fā)生，這在很大程度上加大了公路橋梁的應(yīng)力，長期作用下超載所造成的橋梁結(jié)構(gòu)損傷是無法完全修復(fù)的，日復(fù)一日的積累給公路橋梁工作狀態(tài)帶來影響，降低橋梁的安全性和耐久性，縮短了公路橋梁的使用壽命。與此同時(shí)，公路橋梁在日常養(yǎng)護(hù)中忽略超載問題帶來的影響，無法得到有效控制。

1.3　施工質(zhì)量存在缺陷

公路橋梁施工是一項(xiàng)系統(tǒng)且復(fù)雜的過程，對于施工工藝及技術(shù)要求較高，施工過程中存在的質(zhì)量問題也是造成公路橋梁各種病害現(xiàn)象的一方面因素。目前，我國在公路橋梁的建設(shè)方面已經(jīng)有了較為成熟的一套技術(shù)，但是仍然存在很多質(zhì)量低劣的問題，比如：混凝土構(gòu)件麻面、開裂；鋼筋保護(hù)層厚度不夠，這些都對公路橋梁的整體質(zhì)量帶來影響。另外，施工材料質(zhì)量也是造成橋梁質(zhì)量的一方面，部分企業(yè)為了自身的利益偷工減料，給公路橋梁施工帶來不利影響，造成嚴(yán)重的質(zhì)量隱患，從而產(chǎn)生病害問題。

2　公路橋梁常見病害分析

2.1　鋼筋銹蝕

鋼筋銹蝕的產(chǎn)生主要是受到環(huán)境因素的影響，鋼筋混凝土是橋梁建設(shè)的主要材料，混凝土容易產(chǎn)生裂縫，而鋼筋隨著混凝土質(zhì)量出現(xiàn)問題容易出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。所以鋼筋腐蝕應(yīng)該受到重視。當(dāng)鋼筋出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象以后會(huì)造成截面積變小、橋梁承載力下降，存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，造成鋼筋腐蝕問題的主要原因有以下幾點(diǎn)：①工作人員缺乏對公路橋梁的養(yǎng)護(hù)，沒有嚴(yán)格按照規(guī)定對鋼筋進(jìn)行防銹處理或保護(hù)涂層工作，忽略了鋼筋腐蝕對橋梁整體造成的危害，加劇鋼筋腐蝕問題的產(chǎn)生。②受到降雨、降雪等天氣的影響，水分透過混凝土裂縫進(jìn)入到鋼筋立面而產(chǎn)生腐蝕作用。

2.2　橋面鋪裝層裂縫

橋面是橋梁的表面部分，長期受到外界因素的影響，鋪裝層裂縫是比較常見的一種現(xiàn)象，病害主要表現(xiàn)為裂縫、塌陷、溢水等，破損現(xiàn)象。造成這種問題的主要原因是由于橋面溫度變化和荷載作用引起的。在公路橋梁工程中，橋面鋪裝層受到外界環(huán)境溫度的影響較大，長期經(jīng)受風(fēng)吹日曬對橋面造成很大損壞，加劇了路面裂縫形成的可能性。另外，運(yùn)行過程中超負(fù)荷的車輛作用，在長時(shí)期使用狀態(tài)下，養(yǎng)護(hù)管理不到位，導(dǎo)致公路橋梁表面損壞現(xiàn)象日益嚴(yán)重，直接影響交通環(huán)境的安全有效運(yùn)行。

2.3　公路橋梁地基沉降不均

公路橋梁施工中，地基不均勻沉降所造成的結(jié)構(gòu)病害是影響工程質(zhì)量的一個(gè)重要原因，這種問題的出現(xiàn)對路橋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成嚴(yán)重影響，甚至引發(fā)后期使用過程中的裂縫等問題，嚴(yán)重的情況下還會(huì)造成沉降或坍塌事故。在對這方面進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，一些施工單位沒有按照預(yù)期設(shè)計(jì)的施工技術(shù)流程和相關(guān)規(guī)定嚴(yán)格落實(shí)，對施工中存在的沉降問題沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)，從而導(dǎo)致公路橋梁質(zhì)量隱患，為后期的使用運(yùn)行埋下不安全的種子，降低公路橋梁的使用壽命。

2.4　端頭局部破損

端頭主要是指橋梁的斷頭位置，端頭局部破損主要表現(xiàn)在破裂、損壞等現(xiàn)象，出現(xiàn)這種病害問題主要是橋梁端頭發(fā)生了塑性變形，由于變形作用導(dǎo)致橋梁應(yīng)力結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化，降低橋梁的使用壽命。出現(xiàn)端頭局部破損的原因?qū)嵲谑┕み^程中選用的材料質(zhì)量較差，無法達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期的強(qiáng)度與穩(wěn)定系數(shù)。與此同時(shí)，在設(shè)計(jì)過程中，對于橋梁的縮量值計(jì)算不準(zhǔn)確，所選用的材料和施工技術(shù)無法滿足工程實(shí)際需求，公路橋梁無法承受運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下車輛帶來的負(fù)荷作用，從而引發(fā)隱患問題。

2.5　橋梁支座和伸縮裝置破損

橋梁支座主要位于橋墩與橋臺的頂部位置，是橋梁結(jié)構(gòu)的重要組成部分，不僅承擔(dān)著結(jié)構(gòu)自重的傳遞作用，還需要滿足在不同條件下的變位，可以說支座質(zhì)量的好壞對橋梁整體承載力和安全性造成影響。造成支座破壞的原因有很多種，比如：設(shè)計(jì)不合理造成的選型問題、支座本身質(zhì)量問題、支座安裝不平整問題、施工操作問題、溫度和重力變化等等。在正交橋梁施工過程中，支座結(jié)構(gòu)受力簡單，對支座的要求較低。而斜彎橋梁具有一定的復(fù)雜性，存在超高、復(fù)雜坡等多種因素，支座的作用顯得更加突出。因此，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該結(jié)合本地區(qū)的實(shí)際情況，選擇最合理的支座，切實(shí)提高橋梁結(jié)構(gòu)安全。另外，通常在橋梁梁體端上會(huì)安裝在很所裝置，這種裝置對混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定破破壞，導(dǎo)致伸縮裝置脫落，影響橋梁板的正常伸縮，甚至造成板低裂縫現(xiàn)象，不利于橋梁的安全使用。

3　橋梁病害的施工處置方法

3.1　加強(qiáng)防范鋼筋腐蝕的管理

鋼筋銹蝕現(xiàn)象的發(fā)生對橋梁安全性造成很大影響，必須重視鋼筋的養(yǎng)護(hù)工作，加強(qiáng)保護(hù)層的涂抹，其實(shí)提高鋼筋的有效性。在進(jìn)行鋼筋保護(hù)層涂抹的過程中，還需要注意以下幾方面問題：①定期開展對公路橋梁的檢查和養(yǎng)護(hù)工作，重點(diǎn)檢查混凝土裂縫部位鋼筋腐蝕情況，如果鋼筋保護(hù)層太薄或者出現(xiàn)裸露一定要及時(shí)涂抹環(huán)氧樹脂保護(hù)層，避免腐蝕的發(fā)生和擴(kuò)大發(fā)展。當(dāng)腐蝕情況非常嚴(yán)重，應(yīng)該采取整體設(shè)計(jì)方法，對表面混凝土加厚處理，避免由于鋼筋腐蝕對混凝土結(jié)構(gòu)造成破壞，影響橋梁整體安全。②當(dāng)面臨雨雪天氣的時(shí)候，既要對表面積血及時(shí)清除，還要防止混凝土鋼筋的腐蝕，盡量采用機(jī)械除雪，如果清理困難可以使用少量的融雪劑，切實(shí)做好混凝土鋼筋的保護(hù)工作。

3.2　裂縫問題的處理技術(shù)

如果要確保裂縫問題處理的有效合理，首先要了解造成裂縫問題的原因，同時(shí)分析橋梁混凝土結(jié)構(gòu)，對橋梁整體穩(wěn)定性和強(qiáng)度進(jìn)行詳細(xì)分析。由于裂縫產(chǎn)生有很多種情況，裂縫的寬度、深度不同所采用的處理技術(shù)也不盡相同。從當(dāng)前的技術(shù)水平來看，比較常見的處理技術(shù)有表面修補(bǔ)法、填充修補(bǔ)發(fā)、灌漿修補(bǔ)發(fā)等等。當(dāng)出現(xiàn)的裂縫較大又深又寬的時(shí)候，所使用的材料、設(shè)備也比較多，主要應(yīng)用填充修補(bǔ)法，其主要是通過在裂縫內(nèi)填充水泥砂漿、環(huán)氧砂漿等材料，從而起到很好的固定、粘結(jié)效果，有利于降低裂縫的影響。表面修補(bǔ)法較多的應(yīng)用于一些小裂縫的處理上，除了對裂縫進(jìn)行相應(yīng)的表面處理以外，還可以在其中填入一些特殊性質(zhì)的粘結(jié)劑，提高裂縫的處理效果。除了以上兩種修補(bǔ)方法，注漿修補(bǔ)是對于中等程度的裂縫而采取的主要措施，通過水泥砂漿或者環(huán)氧砂漿的注入，實(shí)現(xiàn)裂縫的填充和粘接，與橋面形成有效的結(jié)合。

3.3　加強(qiáng)軟土地基處理

造成路基不均勻沉降的原因有很多種，其中軟土地基是非常重要的關(guān)鍵因素。軟體路基在公路橋梁的施工中比較嚴(yán)格，由于其土質(zhì)的問題需要加強(qiáng)對基礎(chǔ)的施工。為了保證公路后期的使用過程中不會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問題，需要加強(qiáng)對軟土路基的重視。針對軟土路基的施工需要使用置換法或者改良的措施，提高軟土路基的土質(zhì)，由于軟土路基存在質(zhì)量缺陷，所以需要更換質(zhì)量較好的土質(zhì)或者施工材料提高基礎(chǔ)的穩(wěn)定性能。另外，還可以通過改良軟土路基土質(zhì)的方法提高其土質(zhì)的密度與壓實(shí)度。最終實(shí)現(xiàn)路基基礎(chǔ)質(zhì)量的保障。

3.4　端頭破損處理技術(shù)

當(dāng)公路橋梁出現(xiàn)端頭破損的情況，應(yīng)該積極的采取處理措施避免病害現(xiàn)象的擴(kuò)大化發(fā)展，從當(dāng)前施工來看，主要采取錨噴技術(shù)，這種技術(shù)的應(yīng)用具有凝集速度快、強(qiáng)度高等特點(diǎn)。在錨噴施工中運(yùn)用相關(guān)的機(jī)械設(shè)備通過強(qiáng)大的噴射力將硅膠材料噴到破損的位置上，并通過澆筑、振搗等方式達(dá)到全面的接觸效果，確保硅膠材料與端頭形成一個(gè)有機(jī)整體。應(yīng)用硅膠材料是因?yàn)槠渚哂凶銐虻膹?qiáng)度和柔韌性，在公路橋梁端頭破損中應(yīng)用相比其它材料處理效果顯著。

3.5　加強(qiáng)橋梁支座的日常養(yǎng)護(hù)

橋梁支座是承接上下部的重要組成部分，如果存在受損情況將對橋梁的承載能力及使用壽命造成影響。其出現(xiàn)病害的主要有：支座老化、剪切變形過大開裂、活動(dòng)支座無法正常作用、板低脫空等現(xiàn)象。對于這種情況，日常養(yǎng)護(hù)工作應(yīng)該確保制作部位的完整、清潔，確保傳遞功能處于正常狀態(tài)，由于大多數(shù)支座屬于橡膠支座，具有老化、開裂、變形等特點(diǎn)，需要及時(shí)進(jìn)行更換。另外，對于支座承壓不均勻、脫空或者變形等情況，根據(jù)脫空的大小選擇預(yù)制鋼筋混凝土塊或鋼板墊層加以調(diào)整。

4　結(jié)語

綜上所述，公路橋梁病害問題是影響結(jié)構(gòu)安全性與使用壽命的關(guān)鍵所在，通過對公路橋梁常見病害形式進(jìn)行分析，提出相應(yīng)的處置方法，提高公路橋梁的養(yǎng)護(hù)水平，及時(shí)發(fā)現(xiàn)病害現(xiàn)象，并根據(jù)損壞程度進(jìn)行處置，盡可能的消除安全隱患。針對公路橋梁病害問題，綜合考慮安全、效益等方面，及時(shí)采取有效措施及時(shí)處置，提高橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人們行車安全提供可靠的駕駛環(huán)境。

[1]馬春蕊.高速公路橋梁常見病害分析及維修養(yǎng)護(hù)對策[J].交通世界：建養(yǎng)，2016（Z2）：30～31.

[2]陳彥欣.公路橋梁病害成因及養(yǎng)護(hù)管理策略分析[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2014，06：80～82.

[3]趙麗華.公路橋梁病害成因分析及養(yǎng)護(hù)管理措施[J].內(nèi)蒙古公路與運(yùn)輸，2012，05：77～78.

[4]李志強(qiáng).公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理中的問題及其解決策略[J].交通世界，2015，04：54～55.