橋梁工程常見病害與施工處理技術(shù)研究

文/尤鴻斌

1 前言

我國城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，必然離不開交通運(yùn)輸體系的支撐，尤其是橋梁工程施工規(guī)模的不斷擴(kuò)大，使得運(yùn)輸行業(yè)得到了持續(xù)發(fā)展。但與此同時(shí)，橋梁工程建設(shè)數(shù)量的增加，各種病害問題也日漸增多，使得公路橋梁的整體質(zhì)量受到了影響，不僅無法保障人們的出行安全，甚至還會(huì)威脅到人們的生命安全。因此，在當(dāng)前時(shí)代背景下，深入研究橋梁工程的常見病害及處理技術(shù)意義重大。

2 橋梁工程建設(shè)中常見病害種類

2.1 結(jié)構(gòu)性產(chǎn)生的病害

通過相關(guān)調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)性病害對(duì)橋梁工程的危害非常大，不僅會(huì)增加行駛車輛發(fā)生安全事故的概率，而且還會(huì)大大降低橋梁使用壽命，給國家?guī)頍o法估量的損失。就目前實(shí)際情況來看，結(jié)構(gòu)性病害的產(chǎn)生原因大致可分為兩個(gè)部分：一是橋梁運(yùn)載超過負(fù)荷會(huì)引發(fā)該病害的產(chǎn)生；二是橋梁路面組織出現(xiàn)損壞導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)性病害。通常情況下，結(jié)構(gòu)性病害很難及時(shí)被發(fā)現(xiàn)，往往需要工作人員加強(qiáng)對(duì)橋梁后期的養(yǎng)護(hù)工作，這樣才能及時(shí)檢查出橋梁是否存在結(jié)構(gòu)性病害，并安排維修人員采取措施加以修復(fù)，從而降低這一病害所帶來的影響[1]。

2.2 功能性產(chǎn)生的病害

2.2.1 局部構(gòu)造損壞

局部構(gòu)造損壞是功能性病害中的一種，對(duì)整個(gè)橋梁工程質(zhì)量的影響也非常大，而且一旦發(fā)生局部構(gòu)造損壞的情況，通常是無法進(jìn)行修復(fù)的，原因在于該病害多數(shù)情況下的損壞位置都集中在梁端頭的塑封處，維修人員很難對(duì)該位置進(jìn)行處理，因此必須要盡可能地降低局部構(gòu)造損壞的發(fā)生。該病害的形成原因，主要包括三個(gè)方面：

首先在施工前期，設(shè)計(jì)不合理、對(duì)伸縮縫尺寸計(jì)算不準(zhǔn)等因素，都會(huì)造成局部構(gòu)造損壞的情況發(fā)生；其次在施工過程中，工作人員的操作不規(guī)范、工藝技能水平不高也會(huì)造成此項(xiàng)病害；最后在施工后期階段，缺乏對(duì)橋梁的養(yǎng)護(hù)與維修。

2.2.2 鋼筋腐蝕及混凝土碳化

就當(dāng)前實(shí)際情況來看，在橋梁工程建設(shè)過程中，鋼筋與混凝土是最為常見的工程材料，在工程項(xiàng)目中的占比非常高，所起到的作用也非常大。如果這兩類材料出現(xiàn)病害，則會(huì)對(duì)整個(gè)橋梁工程帶來巨大的損失。通過相關(guān)調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，鋼筋與混凝土的病害產(chǎn)生情況各不相同，鋼筋被腐蝕之后往往會(huì)造成其體積變大，使得混凝土路面因拉力增加而產(chǎn)生裂縫，進(jìn)而影響到車輛的正常行駛。而混凝土碳化則會(huì)導(dǎo)致橋梁工程的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有所下降，進(jìn)而造成混凝土路面不平以及裂縫等問題的產(chǎn)生，不僅大大縮減了橋梁的使用壽命，而且也增加了車輛行駛的危險(xiǎn)系數(shù)。

3 橋梁工程常見病害問題分析

3.1 腐蝕問題

腐蝕問題是橋梁工程中十分常見的病害，給橋梁造成的危害也是不容小覷的，因此加強(qiáng)對(duì)腐蝕問題的病害研究很有必要。通常情況來說，腐蝕問題通過對(duì)橋梁整體外觀的檢查就可以發(fā)現(xiàn)，比如橋梁表面出現(xiàn)起皮、麻面或脫落等情況時(shí)，就意味著該位置發(fā)生了腐蝕問題，就需要引起重視并加以解決。還有的腐蝕問題不能通過外觀檢查出來，比如鋼筋腐蝕發(fā)生在橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)當(dāng)中，僅憑外觀檢測(cè)是無法獲知的，這個(gè)時(shí)候就需要對(duì)橋梁內(nèi)部進(jìn)行腐蝕檢測(cè)。另外，產(chǎn)生腐蝕的原因有很多，其中最為關(guān)鍵的就是天氣、氣候等因素。如果在橋梁施工過程中出現(xiàn)暴雨、風(fēng)沙及高溫天氣，就極有可能造成橋梁腐蝕。

3.2 裂縫問題

橋梁裂縫問題通常與腐蝕問題共存，只要橋梁部分位置出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，就必然會(huì)引起裂縫的產(chǎn)生，如果不及時(shí)采取措施加以控制，裂縫就會(huì)越來越大，給車輛行駛帶來嚴(yán)重的危害。就目前實(shí)際情況來看，裂縫問題通常由兩部分構(gòu)成：其一安全裂縫，顧名思義是指相對(duì)比較安全的裂縫，其主要是因?yàn)闃蛄洪L時(shí)間使用而產(chǎn)生的正?，F(xiàn)象，只需工作人員定期進(jìn)行檢測(cè)與修補(bǔ)，就能降低裂縫問題對(duì)車輛安全及橋梁壽命的影響；其二非正常裂縫，造成這一問題產(chǎn)生的原因通常與人為因素有關(guān)，設(shè)計(jì)、施工不規(guī)范或者材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，都會(huì)造成裂縫的形成；想要處理這一問題，往往需要對(duì)橋梁工程的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行檢查，因此耗費(fèi)的時(shí)間與精力都非常大。

3.3 伸縮縫問題

在橋梁工程建設(shè)過程中，為了滿足橋面變形的要求，工程技術(shù)人員往往會(huì)在一些特殊位置上設(shè)置伸縮縫，而如果伸縮縫設(shè)置過程中出現(xiàn)問題，則會(huì)對(duì)整個(gè)橋梁工程造成非常大的影響。通常情況來說，在橋梁端部進(jìn)行伸縮縫設(shè)置時(shí)，如果工程人員沒有充分考慮到實(shí)際情況，導(dǎo)致間距設(shè)置不合理，那么就很難發(fā)揮出伸縮縫裝置的作用與價(jià)值，甚至還有可能引發(fā)各種問題。比如縫距過小，易造成行車不適及跳車現(xiàn)象；縫距過大則會(huì)引發(fā)結(jié)構(gòu)損壞問題，影響車輛行駛安全。除此之外，伸縮縫問題產(chǎn)生的原因還與伸縮設(shè)備錨固鋼筋焊接失穩(wěn)以及荷載反復(fù)作用有關(guān)。因此想要處理這一問題，必須充分了解問題產(chǎn)生的原因。

3.4 地基下降問題

就現(xiàn)階段實(shí)際情況而言，地基下降問題也是橋梁工程中的常見病害之一，其主要發(fā)生在橋梁工程的使用過程中，產(chǎn)生原因也多與工程的環(huán)境有關(guān)。具體來說，隨著現(xiàn)代化城市的不斷發(fā)展，橋梁工程建設(shè)規(guī)模越來越大，施工環(huán)境也變得越來越復(fù)雜。我國原本就地域遼闊，每個(gè)橋梁工程的現(xiàn)場環(huán)境都各不相同，因此很難借鑒其他工程的施工經(jīng)驗(yàn)。一旦對(duì)地質(zhì)情況的了解不夠詳細(xì)，且沒有充分考慮到工程實(shí)際情況，就極有可能導(dǎo)致地基下降問題的產(chǎn)生，嚴(yán)重影響橋梁的使用壽命，給車輛行駛帶來巨大的安全隱患[2]。

4 橋梁工程常見病害問題的施工處理措施

4.1 鋼筋處理技術(shù)

鋼筋是橋梁工程中的重要材料，其能夠最大程度地提升橋梁承重效果，保證車輛行駛安全。在具體的施工過程中，鋼筋主要分為普通結(jié)構(gòu)鋼筋和應(yīng)力鋼筋。為了減少鋼筋銹蝕情況的發(fā)生，應(yīng)當(dāng)做好如下幾項(xiàng)工作。首先，選擇優(yōu)良鋼材，采購人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)工程實(shí)際需求來挑選合適的鋼材屬性，盡可能地選擇抗腐蝕性強(qiáng)的鋼材。其次，在施工過程中應(yīng)當(dāng)注重防水和防氧化材料的涂抹，進(jìn)一步提高鋼材的抗腐蝕性能；同時(shí)還要結(jié)合設(shè)計(jì)要求配合比預(yù)制混凝土，并在混凝土表面涂抹防護(hù)層，以此來保護(hù)混凝土內(nèi)部鋼筋結(jié)構(gòu)。最后，由于部分橋梁工程的鋼筋會(huì)裸露在外，因此還必須要對(duì)這部分鋼筋進(jìn)行有效防護(hù)，除了涂刷防水和防氧化材料之外，還應(yīng)當(dāng)定期對(duì)鋼筋質(zhì)量進(jìn)行檢查；一旦發(fā)生腐蝕問題，必須立即采取措施加以補(bǔ)救，防止問題的擴(kuò)大化。

4.2 裂縫處理技術(shù)

通過相關(guān)調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前針對(duì)裂縫問題的處理技術(shù)有很多，比如涂抹、填充、修補(bǔ)等。想要達(dá)到最佳的防治效果，通常需要結(jié)合裂縫的實(shí)際情況來合理選擇處理方法。具體來看，如果裂縫距離比較小，沒有超過0.2cm 時(shí)，通常會(huì)采用涂抹方式進(jìn)行裂縫處理；在涂抹之前，往往需要先將裂縫表面的雜質(zhì)和灰塵進(jìn)行清掃，之后再進(jìn)行丙酮的涂抹；最后為了確保裂縫與橋面保持平整，提高裂縫處理效果，還要每隔五分鐘時(shí)間進(jìn)行一次環(huán)氧樹脂漿液的涂抹。如果裂縫距離超過0.2cm，則應(yīng)當(dāng)采取注漿修補(bǔ)技術(shù)，將水泥漿液或環(huán)氧樹脂漿液注入其中，以達(dá)到填充、粘連等目的。除此之外，表面修補(bǔ)也是處理裂縫問題的重要方式之一，該技術(shù)一般用于非承重部位，有著成本低、施工簡單等優(yōu)勢(shì)；在涂抹完環(huán)氧樹脂之后，還需要涂抹一層防腐材料，以防止裂縫的擴(kuò)大化。

4.3 結(jié)構(gòu)加固技術(shù)

想要處理橋梁結(jié)構(gòu)病害，還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的合理運(yùn)用。就目前實(shí)際情況來看，該處理技術(shù)的方法很多，比如橋面鋪裝、置換加固、外包鋼加固等。施工人員應(yīng)當(dāng)按照病害實(shí)際情況來選擇加固方法，這樣才能達(dá)到最佳的處理效果。舉例來說，如果是采取橋面鋪裝加固技術(shù)，則應(yīng)當(dāng)考慮到如下幾點(diǎn)內(nèi)容：其一，局部修復(fù)。該方法操作簡單易行，通常是為了修補(bǔ)裂縫和脫落問題。其二，重新澆筑。當(dāng)橋面破損嚴(yán)重時(shí)采取該方法。其三，補(bǔ)強(qiáng)層法。主要使用在橋梁結(jié)構(gòu)荷載薄弱處，其目的是為了增強(qiáng)該區(qū)域的荷載承受能力[3]。

4.4 沉降處理技術(shù)

如前文所述，橋梁地基下降問題對(duì)橋梁整體質(zhì)量與性能的影響非常大，不僅會(huì)導(dǎo)致橋頭出現(xiàn)跳車現(xiàn)象，影響行車的安全性，而且還會(huì)降低橋梁使用壽命，不利于城市的發(fā)展建設(shè)。為了解決這一問題，需要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行此項(xiàng)病害的處理：其一，需要對(duì)地基進(jìn)行加固。就目前情況來看，地基加固技術(shù)有很多，施工人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合工程具體情況來合理選擇，常見的包括地基土壓實(shí)、脫水、固結(jié)等等。其二，提升基礎(chǔ)性結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。在具體的操作過程中，施工人員可以利用木樁、支墩等方式來另外配置支撐架構(gòu)，將上部結(jié)構(gòu)的載重進(jìn)行轉(zhuǎn)移，從而達(dá)到穩(wěn)固地基的目的，并有效降低地基下降問題的發(fā)生率。

5 結(jié)語

總而言之，加強(qiáng)對(duì)橋梁工程常見病害與處理技術(shù)的分析與研究，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。不僅可以有效延長橋梁的使用壽命，促進(jìn)橋梁工程的更進(jìn)一步發(fā)展，更重要的是可以提升橋梁的安全性與穩(wěn)定性，切實(shí)保障人們的出行安全。因此，作為橋梁工程技術(shù)人員，必須要重視對(duì)這些病害的研究與處理工作。只有正視這些病害并深入分析其產(chǎn)生的原因，才能更好地制定出有針對(duì)性的處理方案，促進(jìn)我國橋梁工程的長遠(yuǎn)發(fā)展。