道路橋梁工程常見病害防治法

趙志偉 鄭仁榮

（山東省路橋集團有限公司，山東 濟南 250014）

1 道路橋梁工程常見病害防治重要性

經(jīng)濟的快速發(fā)展促使我國“有車一族”日益增加，堵車已經(jīng)成為常態(tài)，而龐大的車流量也給交通工程帶來了不小的壓力。公路橋梁工程是我國交通工程的重要組成部分，是人們出行的保障，也是運輸?shù)闹饕е?，其一旦出現(xiàn)問題，必然會影響到人們生活的方方面面。目前來看，我國道路橋梁工程建設(shè)發(fā)展良好，但病害的出現(xiàn)，卻影響了道路道路橋梁工程的正常工作，造成工程使用壽命縮短、性能減弱等后果。因此，提前探測道路橋梁工程病害，并采取相應(yīng)的防治手段，這對當(dāng)?shù)亟煌üこ贪l(fā)展來說極為重要。倘若工程因病害而受損嚴(yán)重，甚至報廢，則將耗費大量資金和人力物力，從經(jīng)濟學(xué)角度來看，這是一種變相的浪費。如果提前對病害進行防治，將病害威脅降低最低，那么只需要花費少許維修及防治費用，根本無需耗費大量資源來重建工程，所以，道路橋梁工程常見病害防治具備長期性經(jīng)濟價值。

此外，從安全性角度來看，道路橋梁工程病害防治也有著重要意義。道路橋梁工程為交通而服務(wù)，車來車往之間，道路橋梁長期處于高負(fù)荷狀態(tài)，如果其質(zhì)量不佳，必然會引發(fā)橋梁斷裂、道路塌陷等危險事故，威脅人們的生命安全。因此，我國在道路橋梁工程驗收方面下了很大功夫，制定了一系列嚴(yán)格的驗收標(biāo)準(zhǔn)，盡可能確保建設(shè)完畢的道路橋梁工程具備較高性能。不過，即使是性能極佳的道路橋梁工程，在長時間的露天損耗下，也必然處于性能不斷降低的狀態(tài)中，為了維持道路橋梁工程的高質(zhì)量狀態(tài)，相關(guān)工作人員便會對其予以保養(yǎng)，而常見病害防治措施就是保養(yǎng)任務(wù)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。有效的病害防治措施能夠極大規(guī)避病害引發(fā)的道路橋梁工程安全事故，保護人們的生命及財產(chǎn)安全，減少安全意外造成的社會不穩(wěn)定問題，這對促進社會、國家的穩(wěn)步發(fā)展來說十分有利。

綜上所述，不論是基于安全保障角度，還是基于經(jīng)濟價值角度，道路橋梁工程病害防治都存在不可忽視的重要性，應(yīng)當(dāng)引起管理者的重視。

2 道路橋梁工程常見病害類型

在進行道路橋梁工程病害防治工作之前，首先要了解道路橋梁工程的常見病害類型，分析其出現(xiàn)的原因，以便有針對性地采取病害防治措施。本文列舉了五類道路橋梁工程常見病害，并進行了以下簡要介紹。

2.1 鋪裝層裂縫

在道路橋梁工程投入使用以后，其除了需要經(jīng)受太陽暴曬、雨水沖刷的考驗外，還要承受極高的負(fù)載——每日大量的私家車、貨車等都會經(jīng)由此過，且有的貨車所載之物極重，這都對道路橋梁工程的承受力提出了較高要求。通常情況下，不論是路面建設(shè)材料，還是橋面建設(shè)材料，均多以半剛性材料為主，由此提供較強的承受力，然而，半剛性材料會受到溫度影響，倘若溫度較低或溫差較大，則往往會生出裂縫，這便是人們常說的鋪裝層裂縫[1]。鋪裝層裂縫多發(fā)生在北方地區(qū)，皆因北方地區(qū)早晚溫差大，且春秋冬三季均處于較低溫度下，鋪裝層受到溫度影響，再加上持續(xù)承受車來車往的壓力，有時候甚至?xí)l(fā)生凹陷或崩塌。

值得一提的是，除了以上不可避免的因素以外，鋪裝層裂縫的出現(xiàn)還有可能是因為建設(shè)材料質(zhì)量不佳、工程建設(shè)驗收不嚴(yán)等人為方面的因素。例如，倘若制作材料的時候未能攪拌均勻，則其后的混凝土澆筑工作便會受到影響，出現(xiàn)離析問題，這也是誘發(fā)裂縫的原因之一，而此類因素為可控因素，必須盡可能避免。

2.2 地基沉降

在道路橋梁工程常見病害中，地基沉降也是一個值得重視的問題。地基沉降的發(fā)生既有人為因素，也有自然因素。首先，如果在工程施工前，對現(xiàn)場勘查不全面，造成設(shè)計方案同實際情況存在出入，則容易引發(fā)地基不穩(wěn)問題。其次，如果施工材料質(zhì)量不佳，也會引發(fā)地基不穩(wěn)。上述兩種原因均由人為因素誘發(fā)，屬于可控性因素，可在施工活動中予以處理。

自然因素則主要在于土質(zhì)問題。道路橋梁工程往往難以快速完成，屬于一項時間跨度較大的活動，在此期間，由于地質(zhì)活動、施工等因素的影響，地下表層容易受損，且土質(zhì)也極易發(fā)生改變，這樣一來，路面和橋面便出現(xiàn)了受力不均現(xiàn)象，受力不均是誘發(fā)地基沉降的主要原因。由于土質(zhì)問題無法控制，為了及時掌握土質(zhì)變化情況，工程管理團隊不僅要在施工期間安排專人對施工土質(zhì)進行定期檢測，還要在道路橋梁工程投入使用后，利用相關(guān)設(shè)備時刻監(jiān)控土質(zhì)狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)土質(zhì)大變動且存在引發(fā)地基沉降的跡象，負(fù)責(zé)記錄者要立即予以上報，以便迅速制定應(yīng)對方案，減少地基沉降帶來的損失。

2.3 鋼筋腐蝕

道路橋梁建設(shè)離不開鋼筋材料，而鋼筋材料的腐蝕時有發(fā)生，對道路橋梁工程造成了較大影響。事實上，鋼筋存在于地基內(nèi)部，一般情況下并不會發(fā)生銹蝕情況，不過，倘若混凝土產(chǎn)生裂縫，則鋼筋便會暴露在空氣中，初期表現(xiàn)為表層銹蝕，并不會對道路橋梁工程造成多大的影響，但如果鋼筋長期處于受銹蝕狀態(tài)，則鋼筋的性能會日益降低，甚至發(fā)生結(jié)構(gòu)斷裂，這將影響到道路橋梁工程的性能。

雖然鋼筋腐蝕不可避免，但可以利用一些有效策略來降低銹蝕速度。例如，如果采用優(yōu)質(zhì)鋼筋材料，并在使用前預(yù)先除銹，則可以有效延緩鋼筋銹蝕進程。此外，應(yīng)當(dāng)盡可能保證混凝土振搗充分，規(guī)避混凝土縫隙問題，從而在鋼筋外部形成嚴(yán)密的保護膜，這同樣對延長鋼筋的使用壽命有著良好效果。

2.4 承載梁端頭受損

道路橋梁工程有時也會發(fā)生承載梁端頭受損問題，簡單來說，就是道路橋梁兩端出現(xiàn)變形，且此變形會影響到橋梁整體應(yīng)力結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致工程使用壽命縮短，工程運行風(fēng)險變大。這種病害同建筑所用材料息息相關(guān)，如果所用建筑材料質(zhì)量不佳，承重力不夠，則難以負(fù)擔(dān)較長時間的載重任務(wù)，在遭受車來車往的大壓力以后，材料便極易發(fā)生破損，從而引發(fā)橋頭斷裂，造成人身威脅和較大的經(jīng)濟損失。據(jù)此，承載梁端頭受損同樣是一項可控因素，其得以規(guī)避的關(guān)鍵在于選材，只要選用上佳材料，便能夠極大避免此病害的出現(xiàn)。

2.5 混凝土碳化

在公路橋梁工程中，混凝土是重要組成部分，而混凝土長期暴露在空氣中，便容易出現(xiàn)碳化問題。所謂混凝土碳化，就是混凝土中的氫氧化鈣同空氣中的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，生成碳酸鈣，碳酸鈣屬于中性物質(zhì)，而原有的氫氧化鈣屬于堿性物質(zhì)，二者一增一減，造成混凝土酸堿度改變，逐漸呈現(xiàn)出酸性，這對同混凝土緊靠的鋼筋來說是致命傷害——鋼筋會受酸腐蝕，長此以往，便會出現(xiàn)斷裂問題。

由上可知，混凝土碳化很難規(guī)避，但由于其間的化學(xué)反應(yīng)并不強烈，因此，這種碳化速度并不快，可是，如果混凝土出現(xiàn)裂縫，則會加速混凝土碳化問題，這就要求公路橋梁工程在建設(shè)過程中，要預(yù)先考慮到混凝土碳化現(xiàn)象，根據(jù)需要加厚混凝土，由此延緩混凝土碳化速度，為處理混凝土碳化爭取時間。

3 道路橋梁工程常見病害防治策略

3.1 對裂縫進行修補和填充

鋪裝層裂縫首先要避免人為因素，例如選材不當(dāng)、混凝土攪拌不均等，由此降低裂縫產(chǎn)生的概率。而在發(fā)現(xiàn)裂縫以后，可以采用裂縫修補技術(shù)來對裂縫進行修補，加固公路橋梁工程，避免裂縫擴大而引發(fā)嚴(yán)重后果。例如，可以將水泥漿涂抹在裂縫處，待涂抹厚度足夠以后，再在外面涂上瀝青防腐，最后蓋以玻璃纖維，這樣一來，不僅有效處理了裂縫，還進一步提升了公路橋梁工程承重力。

此外，還可以對裂縫進行填充。相較于裂縫修補，裂縫填充的工程量要稍大一些。首先要在裂縫處挖一條縱深方向的槽，然后在其中填入適當(dāng)?shù)乃酀{及環(huán)氧樹脂膠，從而填滿裂縫，最后，還要往其中放入適當(dāng)橡膠材料。裂縫填充同樣具有加固效果，且對外部不良因素有著極為不錯的抵抗性。

3.2 采取錨噴施工技術(shù)

橋頭斷裂主要同所用建材有關(guān)，因此，在處理橋頭斷裂的時候，應(yīng)當(dāng)從源頭入手，加強選材管理，選用優(yōu)質(zhì)建材來完成承載梁修建任務(wù)，這便可極大降低承載梁端頭受損的問題，減少橋頭斷裂情況。當(dāng)然，即使用材上乘，也有可能會出現(xiàn)承載梁端頭受損問題，這便需要用到一些特殊工藝，下面以錨噴施工工藝為典型代表，對此類工藝的作用進行簡要闡述。

錨噴施工工藝是解決承載梁端頭受損問題的重要手段[2]。利用錨噴設(shè)備，可以獲得極強的噴射力，從而將硅膠材料推入裂縫內(nèi)部，再結(jié)合模板加固，便可以將硅膠材料同橋頭有效聯(lián)結(jié)，受損的承載梁端頭由此得到修補，且承受力也進一步得到增強。所以，利用錨噴施工工藝，不僅能修補承載梁端頭受損部分，還具備加固承載梁端頭的效果，這對延長承載梁端頭使用壽命、規(guī)避橋頭斷裂問題來說，意義重大。

3.3 增強混凝土保護性能

鋼筋銹蝕乃至斷裂，同混凝土關(guān)系密切，因此，要想處理鋼筋銹蝕問題，就必然要從混凝土上入手。增強混凝土保護力的方式很多，例如加厚混凝土、涂抹混凝土保護層等，這均對鋼筋起到了明顯保護作用，也緩解了混凝土碳化問題。此外，還可以采用增大混凝土密度的方法，在施工開始前，調(diào)整材料配比，從而增大混凝土密度，然后加入適量礦渣、煤灰粉等物質(zhì)，提升混凝土防滲透能力，這樣一來，所獲得的混凝土便具備了較高的保護性能。不過，需要注意到，混凝土一定要保證攪拌均勻，盡可能避免裂縫產(chǎn)生，否則混凝土牢固性將受到重大影響，更遑論保護鋼筋。

混凝土碳化問題也較難預(yù)防，但可以通過加固混凝土受彎結(jié)構(gòu)來增強混凝土荷載能力，從而減小其影響力[3]。施加于受彎構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力可以降低橋梁整體受力，緩解混凝土裂縫擴展速度，這對裂縫、鋼筋銹蝕以及混凝土碳化的防治都有著重要意義。

3.4 構(gòu)建動態(tài)地質(zhì)監(jiān)測機制

地基沉降受到人為因素和自然因素的影響，而人為因素如選材不當(dāng)、勘察不足等，應(yīng)當(dāng)盡可能避免。但土質(zhì)變化成因復(fù)雜，難以通過人力予以完全規(guī)避，因此需要構(gòu)建動態(tài)地質(zhì)監(jiān)測機制，在施工前、施工時、施工后這三個重要階段均實時進行地質(zhì)監(jiān)測，并分析土質(zhì)變化，由此根據(jù)需要調(diào)整施工方案，降低地基沉降的出現(xiàn)概率。

動態(tài)地質(zhì)監(jiān)測機制首先有賴于高科技技術(shù)及設(shè)備。施工單位要選用質(zhì)量上乘的地質(zhì)監(jiān)測設(shè)備，并將其同智能化技術(shù)、計算機技術(shù)等結(jié)合起來，分析地質(zhì)動態(tài)情況并記錄，從而保證施工完成的路面、橋面均受力均勻。其次，動態(tài)地質(zhì)監(jiān)測機制還需要人工配合。施工單位應(yīng)當(dāng)組建專門的地質(zhì)監(jiān)測小隊，而這個小隊的任務(wù)，便是記錄設(shè)備所探測到的重要數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)上傳到共享平臺上，以便施工人員調(diào)取。此外，地質(zhì)監(jiān)測小隊要實行輪班制，以免土質(zhì)出現(xiàn)重大變化卻無人發(fā)現(xiàn)的情況發(fā)生。

3.5 重視按時維護

事實上，病害防治重在防，而治只是彌補已存在的漏洞，因此，重視按時維護，加強維護工作力度，這對病害防治來說，起到了極為重要的作用。施工一旦完成，要想盡早發(fā)現(xiàn)病害，便需要通過有力的維護手段來完成。按時維護公路橋梁工程不僅能夠及時查漏補缺，還能夠在一定程度上提升工程質(zhì)量，延長工程壽命。

公路橋梁工程作為一個關(guān)乎人民群眾的大工程，應(yīng)當(dāng)同交通部門時刻保持聯(lián)系，而這種聯(lián)系不僅在于施工期，也在于后續(xù)維護期。施工完成后，首先要做的，就是對工程性能經(jīng)常檢測，保證路面、橋面均具備應(yīng)有的承載能力，如果發(fā)現(xiàn)不足之處，要盡快彌補。而在今后的工程維護工作中，施工單位也要同交通部門積極交涉，實施交通管制策略，避免維護完畢的道路在恢復(fù)期內(nèi)受到車輛重壓受損。

4 結(jié)語

總的來說，公路橋梁工程的常見病害較多，且多數(shù)難以完全避免，不過，病害防治切不可抱著一勞永逸的心理，而要秉承一顆堅定的心，盡量規(guī)避人為因素引發(fā)的病害，積極應(yīng)對自然因素造成的病害，以此維持公路橋梁工程性能，延長工程壽命，節(jié)約資金、人力及物力。就目前情況來看，關(guān)于公路橋梁工程病害的防治技術(shù)已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)的研究重點，相信在不遠(yuǎn)的將來，公路橋梁工程病害防治技術(shù)將會得到進一步發(fā)展，越來越多的病害防治技術(shù)會被研發(fā)出來。而對于我國來說，交通工程是國家的重要支柱，我國應(yīng)當(dāng)加強對公路橋梁工程的宣傳，提升交通工作者的社會地位，鼓勵更多的人才加入到公路橋梁建設(shè)中來，這對于推動公路橋梁病害防治技術(shù)的研發(fā)來說，意義重大。