農(nóng)村公路橋梁的病害成因及養(yǎng)護(hù)管理分析

胡洪蘭

（天柱縣交通建設(shè)發(fā)展中心，貴州 黔東南 556600）

0 引言

農(nóng)村公路橋梁在促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興方面具有重要意義，是現(xiàn)階段農(nóng)村縮減空間距離，實(shí)現(xiàn)交流融合的重要渠道。為響應(yīng)我國提出的城鄉(xiāng)一體化發(fā)展戰(zhàn)略，加大公共基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)力度，需要相關(guān)部門做好公路橋梁的維護(hù)與保養(yǎng)，及時處理公路橋梁中存在的典型病害，并根據(jù)形成原因，采取針對性地解決措施，實(shí)現(xiàn)公路橋梁的安全運(yùn)行。因此，研究此項(xiàng)課題，具有十分重要的意義。

1 工程概況

天柱縣魚塘水庫大橋全長320m，路面為瀝青混凝土路面，總投資為1050 萬元，資金來源為財(cái)政資金。由于該工程的興建年代相對久遠(yuǎn)，因此在長時間受到重載、環(huán)境等因素的影響下，產(chǎn)生了不同程度的病害，不僅難以保證行車舒適性，也進(jìn)一步加大了安全事故的形成概率。在經(jīng)過多方部門的協(xié)商、溝通后，決定采用針對性的養(yǎng)護(hù)管理措施，來確保公路橋梁的安全使用，消除存在的病害。

2 農(nóng)村公路橋梁的病害成因分析

2.1 裂縫

路面裂縫是做常見的公路橋梁病害之一，其形成原因較為多樣，如干縮裂縫（圖1）。干縮裂縫由于混凝土內(nèi)外濕度變化不均并且水分蒸發(fā)不均所形成的裂縫。該類型的裂縫主要表現(xiàn)為走向縱橫交錯，無規(guī)律，其形成原因?yàn)椋夯炷脸尚秃蟮酿B(yǎng)護(hù)措施不到位，導(dǎo)致混凝土經(jīng)常受到風(fēng)吹日曬，使表面水分快速散失，加快了混凝土體積的收縮，但內(nèi)部的濕度幾乎不會改變，進(jìn)而因混凝土表面收縮受到內(nèi)部混凝土約束，形成拉應(yīng)力，引發(fā)混凝土表面開裂?；炷翗?gòu)件長期露天堆放，表面濕度變化劇烈。采用的粉砂配制混凝土含泥量較大。混凝土經(jīng)振搗后，表面產(chǎn)生水泥含量偏多的砂漿層。

圖1 干縮裂縫

另外，溫差裂縫也是常見的裂縫，其形成原因大多為瀝青形態(tài)的變化，當(dāng)溫度出現(xiàn)劇烈變化時，瀝青會產(chǎn)生熱脹冷縮的現(xiàn)象，進(jìn)一步提高內(nèi)部溫度應(yīng)力，并產(chǎn)生裂縫。同時，當(dāng)室外溫度大幅降低，同樣會加大裂縫的形成概率。

該公路橋梁存在的裂縫在長時間受到車輛的碾壓過程中，進(jìn)一步擴(kuò)大了裂縫寬度，如果得不到及時修復(fù)，容易因雨水沖刷等外部因素，影響橋體的穩(wěn)定性。為此，需要相關(guān)作業(yè)人員采用灌縫封閉的處理方法，避免裂縫進(jìn)一步擴(kuò)大，使用環(huán)氧樹脂砂漿等材料完成裂縫填充，以此提高整體結(jié)構(gòu)的承載能力，并采用外部粘貼鋼板的方式，實(shí)現(xiàn)橋梁加固。

2.2 混凝土剝落

混凝土剝落（圖2）通常發(fā)生在梁、板等位置，或是橋柱等受壓構(gòu)件保護(hù)層，此類危害的形成原因如下：外部環(huán)境的變化更迭，如碳化反應(yīng)以及凍脹機(jī)制，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)性能改變，破壞混凝土的強(qiáng)度，從而出現(xiàn)混凝土的松散掉落。同時若周邊環(huán)境較為潮濕，CO2也會與水泥石發(fā)生反應(yīng)，形成CaCO3，降低混凝土強(qiáng)度。此外，外力作用也會造成混凝土剝落，比如，長期行車的荷載力高于公路橋梁的荷載承受極限，進(jìn)而使混凝土出現(xiàn)開裂的情況。或是受到外界強(qiáng)烈撞擊，同樣會引發(fā)混凝土剝落。

圖2 混凝土剝落

由于混凝土剝落危害大多出現(xiàn)在保護(hù)層區(qū)域，因此不可直接采用混凝土實(shí)施修補(bǔ)，否則新舊混凝土之間的收縮系數(shù)差異性，會造成混凝土結(jié)合位置難以有效封閉，且修補(bǔ)后也不利于公路橋梁的正常使用。為了解決此類問題，可以在修補(bǔ)過程中，采用環(huán)氧樹脂砂漿、水泥、纖維，制作膠結(jié)材料以及填充材料，再將其與乙二胺、丙酮混合，以此保證缺口位置的完全封閉。在具體施工時要注意，首先要鑿除剝落區(qū)域，使用高壓水槍清洗，之后依照科學(xué)配比完成環(huán)氧樹脂砂漿的調(diào)配，再完成加熱處理，添加二丁酯等材料，并保證修補(bǔ)后對保護(hù)層實(shí)施28d 以上的養(yǎng)護(hù)。最后涂抹面漆，避免后續(xù)再次出現(xiàn)混凝土剝落的問題[1]。

2.3 支座病害

支座病害主要表現(xiàn)為支座老化、支座偏移等。通常為了保證支座的穩(wěn)定性，會采用大量橡膠材料，此類材料在長期受到紫外線照射或是雨水浸泡后，會造成材料性能的衰減，進(jìn)而無法發(fā)揮加固作用。并且該公路橋梁工程在安裝支座的過程中，并未實(shí)施平整處理，導(dǎo)致支座受力不均，出現(xiàn)剪切變形的問題。同時，若梁體發(fā)生大幅位移，或是制作墊石產(chǎn)生破損，同樣會引發(fā)支座脫空的問題，從而威脅橋梁耐久性。

對于此類病害的治理，需要及時將出現(xiàn)塑性形變的支座替換掉，防止病害問題加劇，在處理過程中，可采用板式橡膠支座，此類支座結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，即使受到外力作用，也不會輕易出現(xiàn)位移。對于支座的脫空問題，則要使用砂漿完成填充處理。

2.4 鋼筋銹蝕

鋼筋銹蝕問題可分為以下3 種：①由混凝土裂縫引發(fā)，此類鋼筋銹蝕面積較??；②因混凝土剝落引發(fā)的鋼筋銹蝕，此類銹蝕面積較大，且較為嚴(yán)重；③在施工時沒有做好鋼筋的質(zhì)檢工作，在施工過程中便已存在鋼筋銹蝕問題，且處理措施也不到位。當(dāng)混凝土產(chǎn)生裂縫等問題后，會使鋼筋鈍化膜受到破壞，鐵離子容易與氧氣與水分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成銹蝕物，進(jìn)一步加大損壞程度。一旦發(fā)生鋼筋銹蝕，不僅會削弱公路橋梁的承載效果，還會影響其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

為了解決此類問題，需要施工人員做好鋼筋的保護(hù)工作，避免鋼筋銹蝕速度過快。首先要完成鋼筋銹蝕部位的清理，之后完成混凝土修復(fù)，適當(dāng)提高混凝土厚度，加大對鋼筋的保護(hù)力度，并在選擇材料時添加一定量的粉煤灰，用以加強(qiáng)涂層的防滲效果，避免鋼筋在長時間使用中受外界因素侵蝕。其次要在鋼筋銹蝕位置涂刷防氧化、防腐蝕材料，一旦發(fā)現(xiàn)鋼筋銹蝕過于嚴(yán)重，甚至出現(xiàn)斷裂的情況，則要及時更換鋼筋[2]。

3 農(nóng)村公路橋梁的養(yǎng)護(hù)管理措施

3.1 做好安全技術(shù)交底

在完成農(nóng)村公路橋梁的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)后，需要聘請專業(yè)機(jī)構(gòu)完成圖紙審查，做好技術(shù)指標(biāo)、技術(shù)工藝的質(zhì)量審核。在施工開始前，需要技術(shù)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)圖紙的全方位審閱，實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場的復(fù)測，將控制點(diǎn)坐標(biāo)、橋涵防護(hù)設(shè)施位置作為重點(diǎn)檢查區(qū)域，并編制施工組織設(shè)計(jì)，打造完善的項(xiàng)目建設(shè)體系，切實(shí)掌握施工規(guī)范，找出設(shè)計(jì)圖紙中存在的問題，并優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，確立施工目標(biāo)。在施工時，施工單位要定期開展工地例會，結(jié)合具體情況，完成施工計(jì)劃的調(diào)整，積極開展技術(shù)培訓(xùn)工作，確保每位技術(shù)人員與施工人員能夠承擔(dān)崗位責(zé)任，樹立良好的安全意識，保證養(yǎng)護(hù)工程順利開展[3]。

3.2 加強(qiáng)施工現(xiàn)場管理

（1）要制定施工管理標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范施工行為，保證施工材料與機(jī)械設(shè)備的合理存放與使用，選擇適合的施工手段，根據(jù)公路橋梁的施工環(huán)境，因地制宜的完成施工技術(shù)調(diào)整，要做好質(zhì)量監(jiān)管工作，利用定期抽驗(yàn)、監(jiān)理常驗(yàn)等方式，發(fā)現(xiàn)施工中存在的不足之處，并及時糾正。

（2）要定期清理橋面，保證橋面干凈整潔，并安排專人將雜物運(yùn)送到指定區(qū)域，實(shí)施集中管理，加強(qiáng)對排水管的檢查力度，清除雜物與泥土，確保排水設(shè)施的正常使用，防止排水不及時，引發(fā)鋼構(gòu)件損壞。同時，還要做好橋面鋼結(jié)構(gòu)涂裝層、箱梁、斜拉索、主塔設(shè)施等位置的安全檢查，使用潤滑油提高連接部件的銜接效果。

（3）要進(jìn)行橋梁護(hù)欄的加固處理，做好護(hù)欄的防腐涂層檢查，每年至少完成一次防銹漆的涂刷，若護(hù)欄損壞較為嚴(yán)重，則要采用臨時護(hù)欄完成替代，且替代時間不可超過30d。

（4）要做好橋梁支座的養(yǎng)護(hù)，每隔6 個月完成一次支座保養(yǎng)，清除其四周的雜物與積水，并在支座滑動面上涂抹潤滑油脂，及時更換老化的橡膠制作密封圈。

3.3 加強(qiáng)人員技術(shù)培訓(xùn)

首先技術(shù)人員要樹立良好的安全意識，認(rèn)識到養(yǎng)護(hù)管理工作的重要性，加強(qiáng)對先進(jìn)技術(shù)知識的學(xué)習(xí)與掌握，能夠有效應(yīng)對突發(fā)狀況的發(fā)生，提高養(yǎng)護(hù)效果，降低風(fēng)險(xiǎn)事故的形成。其次要定期開展人員技能培訓(xùn)，使技術(shù)人員可以結(jié)合實(shí)際情況，進(jìn)行養(yǎng)護(hù)方式的調(diào)整，比如，對于橋面坑槽，需要依次完成交通管制→切線→鑿除→清理→洗刷→濕潤→攪拌→修補(bǔ)→養(yǎng)護(hù)→解除交通管制。對于伸縮縫來說，則要依次完成預(yù)留槽口放樣→切割伸縮縫預(yù)留槽→調(diào)整伸縮縫預(yù)埋鋼筋→清除槽口雜物→安放伸縮裝置→標(biāo)高檢查→鎖定綁扎鋼筋→支模→檢查澆筑混凝土。最后要設(shè)置獎懲機(jī)制，用以激發(fā)人員的工作積極性與工作熱情，能夠主動承擔(dān)施工責(zé)任，保障公路橋梁的穩(wěn)定運(yùn)行。

3.4 實(shí)施橋梁動態(tài)檢查

（1）要提高公路橋梁的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，做好超前規(guī)劃，降低管理費(fèi)用，落實(shí)責(zé)任體系，開展經(jīng)常性檢查、定期檢查、專項(xiàng)檢查等。①經(jīng)常性檢查是指采用目測的方式，判斷橋梁是否存在較為嚴(yán)重的病害，并在檢查后如實(shí)記錄相關(guān)信息，評估缺損類型以及需要采取的養(yǎng)護(hù)工作量，之后制定針對性的保養(yǎng)措施。②定期檢查是指由養(yǎng)護(hù)工程師，配以儀器設(shè)備，對重點(diǎn)部位實(shí)施檢查，了解構(gòu)件的缺損狀況。③特殊檢查是指當(dāng)橋梁遇到突發(fā)狀況時，如地震、暴風(fēng)等，需要技術(shù)人員結(jié)合公路橋梁的受損狀況，實(shí)施現(xiàn)場檢測，并提出檢定結(jié)論，準(zhǔn)確評估病害程度以及形成原因，便于后續(xù)維護(hù)工作的開展；專項(xiàng)檢查，是指當(dāng)橋梁結(jié)構(gòu)對行車安全產(chǎn)生威脅時，要及時探明病害類型，為后續(xù)加固措施提供依據(jù)。

（2）要對公路橋梁的地基沉降量實(shí)施監(jiān)測，明確地基的沉降狀況，深入探究地基的承載能力，在掌握地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)后，完成針對性調(diào)整。同時也要做好外部環(huán)境收集的收集，分析溫度急劇變化對混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響，借助BIM 技術(shù)打造工程模型，以此實(shí)現(xiàn)參數(shù)的隨時調(diào)整，進(jìn)一步優(yōu)化養(yǎng)護(hù)管理方案的實(shí)施效果[4]。

3.5 打造信息化養(yǎng)護(hù)管理體系

（1）要打造農(nóng)村公路橋梁的養(yǎng)護(hù)管理檔案，利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)等信息技術(shù)記錄公路橋梁使用情況，并實(shí)現(xiàn)病害周期性變化監(jiān)測，通過互聯(lián)網(wǎng)查閱成功的公路橋梁養(yǎng)護(hù)案例，結(jié)合實(shí)際情況，制定適合的養(yǎng)護(hù)管理方案，并將發(fā)生過的病害問題上傳至云端，避免類似問題反復(fù)發(fā)生。

（2）要建立監(jiān)控系統(tǒng)，創(chuàng)設(shè)養(yǎng)護(hù)管理平臺，利用遠(yuǎn)程監(jiān)控手段實(shí)現(xiàn)公路橋梁的動態(tài)管理，實(shí)時掌握公路橋梁的使用狀況，借助網(wǎng)絡(luò)平臺收集當(dāng)?shù)鼐用裉峁┑恼囊庖?，并利用微信公眾號等通訊渠道加?qiáng)與當(dāng)?shù)厝罕姷臏贤?、交流，從而第一時間找出公路橋梁存在的安全風(fēng)險(xiǎn)，并及時處理[5]。

4 結(jié)語

綜上所述，本文以某農(nóng)村公路橋梁工程作為研究對象，闡述現(xiàn)階段我國農(nóng)村公路橋梁存在的病害類型以及形成原因，并提出做好安全技術(shù)交底、強(qiáng)化施工現(xiàn)場管理、加強(qiáng)人員技術(shù)培訓(xùn)、實(shí)施橋梁動態(tài)檢查、打造信息化養(yǎng)護(hù)管理等一系列農(nóng)村公路橋梁的養(yǎng)護(hù)管理措施，以此保障農(nóng)村公路橋梁的安全使用，降低危險(xiǎn)事故的形成概率，延長公路橋梁的使用壽命。