農(nóng)村公路橋梁病害成因及養(yǎng)護(hù)管理策略分析

李劍鋒

（福建省南平市交通事業(yè)發(fā)展中心，福建 南平 354200）

0 引言

農(nóng)村公路在鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略推進(jìn)過程中占有重要地位，是影響農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的主要因素，現(xiàn)階段各級政府重視建設(shè)農(nóng)村公路橋梁工程，保證農(nóng)村交通的有序性。農(nóng)村公路橋梁工程使用時間較長，交通壓力較大，由于后期沒有對農(nóng)村公路橋梁工程進(jìn)行適當(dāng)養(yǎng)護(hù)和管理，則將影響工程的安全性和穩(wěn)定性。農(nóng)村公路橋梁病害已然成為影響交通行業(yè)發(fā)展的重點問題，關(guān)乎農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展和建設(shè)。公路橋梁管理部門需要認(rèn)識到公路服務(wù)能力對于經(jīng)濟發(fā)展的重要性，針對公路橋梁工程采取有效的養(yǎng)護(hù)管理措施，保證公路橋梁的安全運行。

1 農(nóng)村公路橋梁病害成因及處理措施

1.1 裂縫成因及處理措施

路面裂縫是最為常見的病害問題，由多種不同的原因引起，包括干縮裂縫以及溫差裂縫等，會使工程的安全性受到影響。干縮裂縫是因為水泥質(zhì)量不符合施工標(biāo)準(zhǔn)、含泥量過高或者外加劑添加不合理，使混凝土坍落度增大，在進(jìn)行混凝土澆筑時，出現(xiàn)水分散失速度過快的現(xiàn)象，使混凝土產(chǎn)生變形收縮的問題，從而引發(fā)裂縫問題的產(chǎn)生。溫差裂縫出現(xiàn)主要是由于瀝青形態(tài)出現(xiàn)變化，當(dāng)溫度急劇變化時瀝青會出現(xiàn)熱脹冷縮的現(xiàn)象，其內(nèi)部溫度應(yīng)力提高，從而導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。另外，室外溫度降低幅度過大也會增加裂縫產(chǎn)生概率。在車輛不斷地碾壓過程中，裂縫會逐漸擴大。橋梁橋體也容易產(chǎn)生裂縫，如圖1所示，主要由于外界因素引起的，例如雨水沖刷、溫度下降等，未及時修補裂縫會逐漸擴大，影響橋體整體穩(wěn)定性。

圖1 橋體裂縫

針對裂縫病害而言，采取灌封封閉處理是最有效的處理方法，可以控制裂縫進(jìn)一步擴大，防止內(nèi)部鋼筋出現(xiàn)銹蝕的現(xiàn)象。在進(jìn)行封閉處理時經(jīng)常使用的材料包括環(huán)氧樹脂砂漿以及瀝青等，這需要工作人員根據(jù)裂縫位置選擇相應(yīng)的材料進(jìn)行填充。在結(jié)構(gòu)性裂縫處理過程中，需要結(jié)合裂縫所在區(qū)域、裂縫形態(tài)以及裂縫損毀程度實施加固補強處理，能夠有效提高整體結(jié)構(gòu)的承載能力。針對梁式橋進(jìn)行加固時，可以選擇在外部粘貼鋼板或者特種玻璃纖維，也可以采用增加梁底植筋數(shù)量的方式完成加固。在對拱式橋拱圈進(jìn)行加固時，可以在腹面以及背面兩個部位實施加固處理，有利于強化整體橋體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在處理裂縫時需要保證處理區(qū)域不存在其他雜物，使用鋼絲刷清理后填充材料。

1.2 混凝土剝落成因及處理措施

混凝土在公路橋梁工程中占有重要地位，在長期使用過程中混凝土出現(xiàn)了剝落的問題，通常發(fā)生在梁、板這一類受彎拉構(gòu)件中，或者橋墩、橋柱這一類受壓構(gòu)件的保護(hù)層。導(dǎo)致混凝土剝落的因素較多，主要原因是外界環(huán)境不斷變化，在碳化反應(yīng)、氯離子腐蝕以及凍脹的過程中使混凝土的結(jié)構(gòu)性能發(fā)生變化，影響混凝土強度，使其出現(xiàn)松散剝落的現(xiàn)象。在較為潮濕的環(huán)境下，二氧化碳會和水泥石產(chǎn)生反應(yīng)，形成硝酸鹽，降低混凝土強度水平。外力作用也是較為常見的因素，是指長期行車帶來的荷載力超出了公路橋梁工程能夠承受的范圍，使混凝土出現(xiàn)外部開裂的現(xiàn)象。如果受到外界強力的撞擊，也會導(dǎo)致混凝土掉塊，引發(fā)剝落病害的出現(xiàn)。

混凝土剝落通常在保護(hù)層位置出現(xiàn)，針對混凝土剝落病害，不能直接使用混凝土對其進(jìn)行修補，因為新混凝土和舊混凝土之間存在一定的差異，收縮系數(shù)不同，混凝土結(jié)合位置難以及時封閉，修補后也會影響公路橋梁的運行。在修補時可以挑選環(huán)氧樹脂砂漿，同時放入水泥、砂、纖維，分別將其作為膠結(jié)和填充材料，之后在其中加入乙二胺、二丁酯、丙酮等，可以有效治理混凝土剝落的問題。

在具體施工中，對剝落位置進(jìn)行鑿除，使混凝土處于松動的狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)內(nèi)部鋼筋出現(xiàn)銹蝕問題，需要對銹蝕鋼筋進(jìn)行清理，之后使用高壓水槍進(jìn)行統(tǒng)一清洗。按照合理配比對環(huán)氧樹脂砂漿進(jìn)行調(diào)配，然后加熱，在溫度達(dá)到65C 時放入二丁酯以及丙酮，最后放入乙二胺。在完成剝落位置修補后，需要對該區(qū)域進(jìn)行養(yǎng)生，養(yǎng)護(hù)時間應(yīng)當(dāng)在28d 以上，并涂抹環(huán)氧樹脂底漆和面漆，防止后續(xù)混凝土繼續(xù)出現(xiàn)剝落的問題。

1.3 支座病害成因及處理措施

支座病害是極其嚴(yán)重的病害問題，會對公路橋梁的運行帶來安全隱患，主要表現(xiàn)在支座老化、支座開裂、支座位移、支座變形以及鋼板銹蝕等。支座位置使用了較多的橡膠材料，在長期使用過程中受到紫外線因素、溫度因素、水因素的影響，材料性能退化，出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象。

同時，在安裝支座時沒有對安裝位置進(jìn)行平整處理，使支座在使用過程中出現(xiàn)了位移的現(xiàn)象，或者由于受力作用不均勻而出現(xiàn)剪切變形問題。梁體如果出現(xiàn)大幅度的扭轉(zhuǎn)或者位移，支座位置的墊石出現(xiàn)破損，會出現(xiàn)支座脫空的現(xiàn)象。支座病害會嚴(yán)重威脅橋梁的耐久性，要對其進(jìn)行治理。

在對支座病害進(jìn)行處理時，需要將存在老化或者塑性變形的支座統(tǒng)一更換，避免支座病害問題愈發(fā)嚴(yán)重，可以選擇板式橡膠支座，該支座結(jié)構(gòu)整體較為簡單，成本也較低。如果出現(xiàn)支座脫空問題，需要使用砂漿對其進(jìn)行填充和調(diào)整，保證支座所在位置的平整度。支座如果出現(xiàn)移位的現(xiàn)象，需要對支座所在位置進(jìn)行調(diào)整，保證支座受力的均勻性。如果發(fā)現(xiàn)支座鋼板出現(xiàn)了銹蝕問題，需要在其上方噴涂阻銹材料。在對支架實施頂升處理前，需要對橋板進(jìn)行檢測，確保其性能符合工程建設(shè)要求，防止產(chǎn)生其他病害。

1.4 鋼筋銹蝕成因及處理措施

鋼筋銹蝕主要包括三類，前兩類分別是因混凝土裂縫或者混凝土剝落所引起的銹蝕問題，因裂縫引起的銹蝕面積往往較小，因為混凝土剝落引起的銹蝕面積較大且程度嚴(yán)重。第三類是指在施工時沒有對鋼筋進(jìn)行質(zhì)量檢查，鋼筋在施工時便已帶有銹蝕問題，但沒有對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?。?dāng)外部混凝土出現(xiàn)裂縫或者剝落問題后，會對鋼筋外部的鈍化膜造成破壞，鐵離子在潮濕的情況下會和氧氣與水產(chǎn)生反應(yīng)，生成銹蝕物，其體積明顯超過原有銹蝕物，會增加混凝土損壞的嚴(yán)重程度。鋼筋銹蝕還會嚴(yán)重影響有效截面，使公路橋梁工程整體的承載性能減弱，影響公路橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

在對鋼筋銹蝕問題進(jìn)行處理的過程中，需要重點針對混凝土裂縫問題進(jìn)行處理、對鋼筋進(jìn)行保護(hù)，避免鋼筋出現(xiàn)銹蝕速度過快的現(xiàn)象。先對銹蝕的位置進(jìn)行清理，清理完畢后修復(fù)混凝土層。在處理過程中可以增加混凝土厚度，能夠提高混凝土對鋼筋的保護(hù)效果。在混凝土施工過程中可以選擇在混凝土材料內(nèi)加入粉煤灰或者礦渣，能夠強化涂層防滲透效果，避免在后續(xù)的使用過程中受到外界因素的侵蝕和影響，從源頭出發(fā)降低銹蝕概率。在對鋼筋銹蝕問題進(jìn)行處理后，可以在鋼筋銹蝕位置涂刷一層防氧化材料，能夠避免鋼筋過快氧化。如果鋼筋在銹蝕的過程中出現(xiàn)了斷裂的現(xiàn)象，需要對其進(jìn)行更換，確保鋼筋的堅固性。

2 農(nóng)村公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理策略

一直以來，公路橋梁工程都存在“重建設(shè)、輕養(yǎng)護(hù)”的問題，特別是農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展速度較慢，缺少充足的養(yǎng)護(hù)資金，影響了公路橋梁工程的安全使用。因此相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)對養(yǎng)護(hù)管理策略進(jìn)行調(diào)整，打造系統(tǒng)化的養(yǎng)護(hù)管理機制，保證養(yǎng)護(hù)管理工作得到有效落實。

2.1 形成預(yù)防性管理意識

在對公路橋梁進(jìn)行養(yǎng)護(hù)管理時，首先需要形成預(yù)防性管理意識，可以提前針對公路橋梁存在的安全隱患問題進(jìn)行分析和處理，避免安全隱患變得愈發(fā)嚴(yán)重，延長公路橋梁工程的使用壽命。在公路橋梁工程中，路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是極其關(guān)鍵的，可以在不影響其承載力的基礎(chǔ)上對路面系統(tǒng)進(jìn)行保養(yǎng)，改善路面功能。以往通常是在公路橋梁出現(xiàn)病害問題后，才選擇相應(yīng)的措施進(jìn)行矯正和修復(fù)，預(yù)防性養(yǎng)護(hù)管理改變了這一傳統(tǒng)，可以提前將安全隱患消除，保證路面結(jié)構(gòu)的完整性。在預(yù)防性養(yǎng)護(hù)過程中，需要明確養(yǎng)護(hù)路段、養(yǎng)護(hù)措施以及養(yǎng)護(hù)時間，考慮到未來路面長期使用需求以及經(jīng)濟效益，在盡可能控制養(yǎng)護(hù)管理成本投入的同時提高養(yǎng)護(hù)效果。

2.2 加強管理人員養(yǎng)護(hù)意識

養(yǎng)護(hù)人員個人意識是影響其工作效率的主要因素，要想提高養(yǎng)護(hù)管理效果，必須組建一支高素質(zhì)的養(yǎng)護(hù)管理隊伍，強化其專業(yè)能力，保證其可以熟練運用養(yǎng)護(hù)管理手段或者現(xiàn)代化技術(shù)高效完成養(yǎng)護(hù)工作。

首先，對養(yǎng)護(hù)人員進(jìn)行培訓(xùn)，講解有關(guān)公路橋梁病害的知識，結(jié)合目前農(nóng)村公路橋梁工程建設(shè)現(xiàn)狀提出常見的病害類型、病因以及處理方式，使養(yǎng)護(hù)人員可以根據(jù)病害情況選擇合適的措施進(jìn)行處理，避免病害問題愈發(fā)嚴(yán)重。

其次，重視培養(yǎng)養(yǎng)護(hù)人員形成養(yǎng)護(hù)意識，可以通過工程案例講解公路橋梁工程養(yǎng)護(hù)的必要性，分析危橋帶來的影響和危害，加強養(yǎng)護(hù)人員對養(yǎng)護(hù)管理工作的重視度。

最后，增加養(yǎng)護(hù)管理人員數(shù)量。農(nóng)村公路橋梁工程數(shù)量較多，規(guī)模較大，但是負(fù)責(zé)養(yǎng)護(hù)管理的人員比較少，無法滿足養(yǎng)護(hù)管理工作需求，因此需要提升崗位福利、待遇水平，吸引更多的人才就職養(yǎng)護(hù)管理崗位，確保每一處公路橋梁工程均可以得到質(zhì)量保障。

2.3 完善養(yǎng)護(hù)管理制度

在養(yǎng)護(hù)管理工作中，養(yǎng)護(hù)管理制度是提升養(yǎng)護(hù)管理規(guī)范化水平的重要因素，但是以往的養(yǎng)護(hù)管理制度存在缺少針對性的問題，無法為養(yǎng)護(hù)管理工作提供有效指導(dǎo)，養(yǎng)護(hù)管理制度形式化問題嚴(yán)重。

首先，應(yīng)建立檔案管理制度，為農(nóng)村公路橋梁建立專門的檔案，對公路橋梁工程設(shè)計圖紙、竣工資料、圖片、養(yǎng)護(hù)歷史、性能檢測參數(shù)、責(zé)任單位等各項數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、歸檔。通過數(shù)據(jù)收集可以了解公路橋梁工程的使用情況，精準(zhǔn)地對公路橋梁工程狀態(tài)進(jìn)行評估，也可以為養(yǎng)護(hù)管理工作的開展提供數(shù)據(jù)支持。

其次，明確養(yǎng)護(hù)管理周期。在養(yǎng)護(hù)管理制度中需要重視落實日常養(yǎng)護(hù)要求，要求相關(guān)人員能夠做到每月巡查一次，了解公路橋梁工程的運行狀態(tài)以及外部完整性。

2.4 加強公路橋梁監(jiān)測

在養(yǎng)護(hù)管理工作中，需要將公路橋梁相關(guān)數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展為數(shù)據(jù)監(jiān)測提供了重要的支持，例如可以對地基沉降量進(jìn)行監(jiān)測，了解地基沉降情況，分析地基承載能力，及時對基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。同時也可以收集外部環(huán)境數(shù)據(jù)，在溫度急劇變化的情況下，針對性對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查，了解其是否因溫度過高、過低出現(xiàn)混凝土破裂的問題。依托BIM 技術(shù)構(gòu)建公路橋梁工程模型，可以隨時調(diào)整參數(shù)，分析養(yǎng)護(hù)管理方案的應(yīng)用效果，優(yōu)化養(yǎng)護(hù)管理計劃。

3 結(jié)語

在農(nóng)村公路橋梁運行過程中出現(xiàn)裂縫、混凝土剝落、支座病害或者鋼筋銹蝕等問題，使工程安全性下降，影響農(nóng)村居民的日常生活，工作人員需要根據(jù)病害成因制定合適的處理措施，避免病害問題越發(fā)嚴(yán)重。在對其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)管理時，應(yīng)當(dāng)形成預(yù)防性養(yǎng)護(hù)管理意識，加強養(yǎng)護(hù)人員養(yǎng)護(hù)認(rèn)知，完善養(yǎng)護(hù)管理制度，加強公路橋梁監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)存在的隱患和問題，保證公路橋梁的穩(wěn)定運行。