市政道路橋梁工程的常見病害與施工處理技術(shù)

陳貴榮

【摘 要】我國城鎮(zhèn)化進程的推進彰顯了大國的崛起，這對于市政道路橋梁工程的建設(shè)工作而言是機遇，更是挑戰(zhàn)。如何提高工程質(zhì)量，保障施工進度，降低施工成本，關(guān)系到能否圓滿地完成城市建設(shè)工作。在我國，道路橋梁工程開裂、剝蝕等問題屢見不鮮，而當(dāng)今時代是比拼技術(shù)與效率的時代，唯有合理應(yīng)用技術(shù)，才能走在時代前列。文章結(jié)合實際，探討提升市政道路橋梁工程壽命及預(yù)防和治理病害的措施。

【關(guān)鍵詞】市政道路;橋梁工程;常見病害;施工處理技術(shù)

【中圖分類號】U457.2 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2020）05-0070-03

近年來，我國基建事業(yè)發(fā)展十分迅速，各個省份、城市紛紛進行各種大型基礎(chǔ)建筑工程建設(shè)，給居民的生活帶來了極大的便利，但建筑工程質(zhì)量問題也頻頻出現(xiàn)，例如頻繁發(fā)生的市政道路橋梁路面開裂和積水等問題。導(dǎo)致市政道路橋梁工程出現(xiàn)質(zhì)量問題的原因有很多，病害種類多樣，只有對癥下藥，采取相應(yīng)的解決措施，才能提高工程質(zhì)量，為人們安全出行提供保障。

1 不透水路面帶來的路基沉降與地下水水位下降

1.1 危害性

城鎮(zhèn)化進程的推進使得大量人口涌入城市，城市對生活用水的需求量和使用量也隨之增加;此外，工業(yè)的迅速發(fā)展使得工廠數(shù)量增多，工作量加大，用水量大幅提升。這些情況都造成地下水資源的減少，而市政道路的致密路面會阻礙水滲入地下，長此以往，地下水水位將會不斷降低，進而引發(fā)更加嚴(yán)重的環(huán)境問題。

（1）地下水水位下降。目前，我國城市中絕大多數(shù)市政道路的路面采用的是密級配瀝青混合料，地下車庫、停車場、公園、步行街等場所常采用水泥混凝土、大理石和花崗巖等材料作為路面材料，這些材料都是不透水層。隨著道路和橋梁覆蓋面的增加，整座城市的表面逐漸覆蓋滿了一層不透水層。不透水層會將水留在地表，導(dǎo)致地下水量減少、水位不斷下降。地下水水位的下降會帶來很多危害，例如會使城市居民難以利用地下水資源。我國很多內(nèi)陸地區(qū)一直采用地下水作為生活、工業(yè)用水，它有著供水穩(wěn)定的優(yōu)點，并且水質(zhì)較好，有些地區(qū)的地下水甚至可以不經(jīng)過加工直接飲用。在很多干旱地區(qū)，地下水就是最主要的水源。地下水水位的下降意味著地下水的水量減少，這時人類若想獲得地下水資源，需要挖掘更深的井;缺乏地下水也會嚴(yán)重影響植物的生長，從而影響城市中動物的生存，增加大自然的負擔(dān)，影響生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。當(dāng)?shù)叵滤幌陆禃r，相當(dāng)于地下出現(xiàn)空缺，因此很可能出現(xiàn)地表下陷問題，甚至發(fā)生塌陷，給居民的生活帶來不安全因素。

（2）路面積水。在降水天氣，市政道路橋梁的路面由于材料致密、間隙小，因此不能及時將水分排出，水分會在路標(biāo)逐漸聚集，當(dāng)材料縫隙被水填滿后，就會在路面上形成路表水膜或是形成路面積水，降低了路面的動摩擦因數(shù)，使路面變滑，汽車行駛在這樣的路面時，剎車距離會增加，容易引發(fā)交通事故;路表水膜的反光作用會使得地面出現(xiàn)虛像，容易給司機和行人帶來視覺誤差，引發(fā)危險事故;此外，當(dāng)溫度較高時，留在路面的水分還可能形成水霧，影響人們的視線，導(dǎo)致路面交通事故的發(fā)生。

（3）引發(fā)洪澇災(zāi)害。當(dāng)遭遇強降水或是連續(xù)降水時，路面的不透水性導(dǎo)致城市排水能力下降，尤其在暴雨天氣時，地面徑流量迅速攀升，嚴(yán)重時還會引發(fā)城市內(nèi)澇，輕則不利于人們出行，重則危害居民的生命財產(chǎn)安全。

1.2 整改措施

為了防止市政道路橋梁工程出現(xiàn)積水問題及由此引發(fā)的更加嚴(yán)重的問題，應(yīng)當(dāng)在市政道路橋梁工程中使用透水瀝青路面，顧名思義，就是采用允許水分通過的材料構(gòu)建路面，使之能夠?qū)⒙访娴姆e水吸納到排水層，并通過排水層將水分排出，防止積水并將水分還給河流、土壤。

（1）材料設(shè)計。透水瀝青路面的面層材料采用總質(zhì)量為85%左右的粗集料，材料顆粒較大，接觸面積小，每個接觸點所承受的應(yīng)力都比普通路面的高。因此，骨料的選擇會對材料的綜合性能產(chǎn)生很大的影響，在進行透水瀝青路面的鋪設(shè)時，選擇正確的材料十分關(guān)鍵。在透水瀝青面層，一般選用高黏度的瀝青作為結(jié)合料，并且通過摻入廢舊輪胎粉等物質(zhì)提升瀝青的黏度。透水基層則多采用多孔水泥混凝土基層，目前我國的混凝土技術(shù)已經(jīng)十分成熟，對于大體積混凝土的設(shè)計和使用也十分頻繁。過濾層通常由粗砂和小顆粒集料構(gòu)成，它們能夠起到過濾的作用，而且具備較強的透水能力，能夠讓水順利滲入地下。

（2）級配設(shè)計。采用離散單元法則可以建立數(shù)字模型，對級配結(jié)構(gòu)進行評估與檢測。在具有相同的加載條件時，偏粗型級配的多孔瀝青混合料結(jié)構(gòu)承載能力和抗局部荷載變形能力更強，骨架結(jié)構(gòu)也更加穩(wěn)定。

（3）瀝青用量的確定。目前的瀝青用量確定方法是通過分析曲線中的拐點來確定最適合的瀝青用量，但這種方法的誤差較大，容易受到主觀因素的影響，因此應(yīng)當(dāng)對這種方法進行優(yōu)化，在進行取值時保證其客觀性，提高結(jié)果的精度和準(zhǔn)確度。

（4）結(jié)構(gòu)。透水瀝青路面分為3層，其中面層一般采用透水瀝青混凝土，面層指的是表面的一層，也就是直接接觸汽車、行人的路面;面層下面是透水基層，它是暫時的儲水層，能起到承上啟下的作用。墊層則是防止路基細顆粒堵塞透水結(jié)構(gòu)的一層，起到過濾作用，相當(dāng)于凈水器中的過濾部分。為了改善土基的溫濕情況并提高路面的水溫性，應(yīng)當(dāng)設(shè)置砂墊層。具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

（5）防止生成裂縫、皺褶的措施。在進行透水瀝青路面的接縫工作時，應(yīng)當(dāng)注意接縫施工是非常重要的一環(huán)，其施工情況會對路面的平整性造成很大的影響，因此需要施工人員倍加注意。接縫工作分為橫向接縫和縱向接縫兩種，縱縫可以直接進行碾壓處理，碾壓時必須保證持續(xù)、均勻，使接縫逐漸變平順。在施工過程中若是工作臺突然中斷，則可以將其轉(zhuǎn)化為橫縫進行填補[1]。

2 施工原因帶來的路基沉降

2.1 產(chǎn)生問題的原因

市政道路橋梁施工過程中容易出現(xiàn)紕漏，導(dǎo)致后期路基沉降發(fā)生。①某些建筑公司為了牟取利益刻意省略施工步驟，偷工減料，或是從業(yè)人員不具備專業(yè)素質(zhì)，將普通道路的建筑技術(shù)直接應(yīng)用到市政道路橋梁工程中，未考慮到不同結(jié)構(gòu)的特殊性橋梁工程的注意事項，從而導(dǎo)致病害的產(chǎn)生。②采用的施工技術(shù)存在問題，施工人員沒有認真細致地進行施工，施工過程中遇到的問題未能得到有效解決，出現(xiàn)混凝土裂縫等，導(dǎo)致工程質(zhì)量不過關(guān)。③受到施工地周圍潮濕環(huán)境的影響，或是施工過程中路面存在積水，也會使得路面沉降。④市政橋梁養(yǎng)護單位對后期檢修維護過程不重視，未能及時進行路面的養(yǎng)護工作，這也會導(dǎo)致路面沉降問題的產(chǎn)生。⑤在聘請養(yǎng)護管理人員時，只關(guān)注價格，不關(guān)注質(zhì)量，因此導(dǎo)致維護人員專業(yè)素養(yǎng)不夠而出現(xiàn)二次返工，白白耗費人力、財力。

2.2 解決措施

（1）充分考慮地下水層的位置。市政道路橋梁肩負著連接兩地的重任，每天都會有大量車輛在上面行駛，因此路面深度會逐漸向下延伸，再加上地下水的作用，就會發(fā)生路基沉降。施工前，設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)充分調(diào)查建筑附近地下水層的位置并結(jié)合工程的特性進行防水的設(shè)計，有些地區(qū)地下水層位置不深，施工前期不會對工程造成太大影響，因此容易被忽略，但在道路橋梁使用數(shù)年后便會對其造成積壓，導(dǎo)致路面沉降問題的發(fā)生，因此必須對地下水層位置引起足夠的重視[2]。

（2）建立完善且嚴(yán)格的監(jiān)管體系。為保證建筑工程完工后的質(zhì)量，保證其能夠在投入使用后發(fā)揮最大的價值，為使用的居民帶來生活和工作上的便利，應(yīng)當(dāng)建立起一套完備的監(jiān)管和驗收體系，為工程前的查驗、施工過程中對各個環(huán)節(jié)的檢查、監(jiān)管與施工后的測試驗收提供保障。在市政橋梁道路工程開工之前，應(yīng)當(dāng)對承包商進行嚴(yán)格的信息核實，確認其具有良好的信譽與建設(shè)能力，并嚴(yán)防分包帶來的責(zé)任不明;在準(zhǔn)備環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)對所選材料、施工方案等進行詳細的核查，確保所選材料符合國家標(biāo)準(zhǔn)，并確認施工方案不出漏洞;在施工環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)按照不同工序嚴(yán)格分割，明確各部分的參與人員與責(zé)任人員，明確每一位施工人員的職責(zé)，讓他們清楚自己的工作內(nèi)容和責(zé)任;在驗收環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)測試該項目在投入使用后是否會出現(xiàn)問題，以及是否留有安全隱患，如有，應(yīng)當(dāng)及時追責(zé)、及時整改。

3 水泥混凝土材料造成的剝蝕問題

3.1 剝蝕問題原因與危害

受氣候等條件的影響，我國北方等地區(qū)在寒冷的冬季常出現(xiàn)路面積雪、結(jié)冰等問題，為保證行人能夠安全通過，盡可能地避免交通擁堵和引發(fā)安全事故，我國道路管理養(yǎng)護部門在市政道路橋梁表面采用了大量融雪劑和鹽類物質(zhì)，它們能夠降低水的凝固點，防止路面大面積結(jié)冰，并提升路面摩擦力，提升安全性，但同時也會嚴(yán)重腐蝕路面，造成水泥混凝土路面嚴(yán)重剝蝕。目前，我國市政橋梁路面時常采用的水泥混凝土是一種含有大量孔隙的材料，這些孔隙能夠吸附和儲存水，使之循環(huán)進行融化與凝固過程，這對路面質(zhì)量的影響很大;此外，融雪劑等物質(zhì)的使用也使得路面孔隙的吸水性提升，并加速對混凝土的破壞，造成更大面積剝蝕。

3.2 解決措施

想要改善市政橋梁路面大面積剝蝕問題，就應(yīng)當(dāng)減少融雪劑和融雪鹽類物質(zhì)的使用，或者開發(fā)腐蝕性較小的產(chǎn)品，并及時清除構(gòu)件表面脫落、疏松和遭受腐蝕的混凝土，防止深度腐蝕。在施行防滲漏工程時，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際情況選擇合適的材料，例如鋼筋混凝土并不是等級越高越好，應(yīng)當(dāng)選擇合適的混凝土，并綜合考慮其碳化作用和抗?jié)B性能，依靠混凝土的自防水能力防范滲漏現(xiàn)象。在選取套管、止水環(huán)等材料時，應(yīng)當(dāng)選取質(zhì)量過硬、安全可靠的品牌，并且提前對所用材料進行取樣檢查，在獲得產(chǎn)品質(zhì)量報告書后才能確定選取該種材料，此外一定要選用可靠的安全員，杜絕使用假冒偽劣產(chǎn)品的現(xiàn)象，防止因產(chǎn)品不合格為市政道路橋梁工程留下安全隱患，甚至成為“豆腐渣工程”[3]。

4 鋼筋銹蝕與混凝土碳化問題

4.1 由二氧化碳引發(fā)的混凝土碳化與鋼筋銹蝕

混凝土的重要原料是石灰，其主要成分為氧化鈣，與水按照一定比例混合攪拌后轉(zhuǎn)化成為氫氧化鈣，它能夠與二氧化碳反應(yīng)，也就是混凝土轉(zhuǎn)變?yōu)轭愃茙r石碎塊的物質(zhì)的過程，被稱為混凝土碳化。碳化后的混凝土呈現(xiàn)弱酸性，混凝土中混合的鋼筋一般不會做表面處理，依靠混凝土隔絕空氣進行保護，而弱酸性的混凝土不但不會起到保護作用，反而會加速鋼筋銹蝕。

4.2 解決措施

混凝土的碳化與其抗?jié)B漏性能有著直接的關(guān)系，一般來說，抗?jié)B性能較好的混凝土碳化速度也會慢一些。提升抗?jié)B性的主要措施如下。

（1）降低水灰比?；炷撂蓟俣鹊臎Q定因素就是水灰比，水灰比值越低，孔隙越小，因此抗?jié)B漏性能與抗碳化性能越好。在攪拌石灰制作混凝土?xí)r，應(yīng)當(dāng)在條件允許的情況下盡量降低水灰比，并加入減水劑，減少水的用量并使混凝土內(nèi)部形成氣泡，阻止二氧化碳滲入。

（2）選擇合適材料。顆粒較細、水化熱低的水泥凝結(jié)速度高，抗?jié)B性能好，因此采用標(biāo)號高于425#的水泥較為合適，所使用的細骨料要求顆粒均勻飽滿、平均直徑小、含泥量低，粗骨料也要求最大粒徑不超過40 mm且含泥量低于1%。

（3）做好養(yǎng)護工作。養(yǎng)護工作做不到位，就會使混凝土孔隙增大，容易滲入二氧化碳。實際經(jīng)驗表明，養(yǎng)護期越長，碳化速度越慢，因此應(yīng)當(dāng)在保證設(shè)計要求和滿足工期的情況下盡量延長養(yǎng)護期，濕養(yǎng)1～2周為宜。

（4）在市政道路橋梁表面涂刷防滲層。在道路表面涂刷特殊的有機層能夠防止二氧化碳滲入，從而有效防止混凝土碳化，并能夠改善路面剝蝕情況[4]。

（5）對暴露的鋼筋做保護處理。鋼筋的主要成分是鐵，鐵在發(fā)生銹蝕時就會逐漸全部被侵蝕，不能像銅、鋁等一樣只有表面發(fā)生氧化，因此應(yīng)當(dāng)對鋼筋表面做防氧化處理。

5 結(jié)語

城市中的道路橋梁建設(shè)是建設(shè)城市的基礎(chǔ)工程，只要加強道路橋梁建設(shè)工作，才能保證居民出行的安全性、便利性，并且為其他建筑事業(yè)提供基礎(chǔ)保障。為此，相關(guān)部門與建筑企業(yè)應(yīng)當(dāng)采取有效措施預(yù)防和治理路面病害。

參 考 文 獻

[1]楊予，潘金龍.橋梁病害加固施工技術(shù)與案例分析[J].特種結(jié)構(gòu)，2014（5）：90-91，114.

[2]任繼倉，孫西運，陳昌盛.后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁板施工常見病害與防治[J].公路，2007（2）：78-80.

[3]席社.鐵路橋梁施工廢棄泥漿處理的實用技術(shù)研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，2012（7）：132-134.

[4]吳夢軍，張永興，劉新榮.公路隧道病害處治技術(shù)研究[J].地下空間與工程學(xué)報，2007（5）：185-189.