橋梁工程的常見病害與施工處理技術探討

高建麗

（宜昌市興山縣交通運輸綜合執法大隊，湖北宜昌 443000）

橋梁工程建設作為我國關鍵的基礎設施建設，在促進地區經濟發展，提升人們生活水平方面發揮著關鍵性作用。在城鄉交通建設過程中，橋梁工程數量越來越多、規模越來越大，但橋梁工程質量病害卻表現得愈發明顯，如：裂縫、不均勻沉降、鋼筋銹蝕等。因此，為推進橋梁工程穩定運行，本文結合實際案例對橋梁工程病害及其施工處理對策展開探究具有重要意義。

1 橋梁工程常見病害

1.1 裂縫病害

橋梁工程的裂縫病害，會影響到橋梁結構的耐久性以及美觀度，破壞混凝土的使用功能，對車輛行駛的舒適度和安全性帶來負面影響。在橋梁工程實施過程中，其裂縫病害主要包含以下兩種：非結構性裂縫和結構性裂縫。對于非結構性裂縫而言，其在橋梁工程中出現幾率較大，裂縫初始階段會對橋梁工程產生較小的危害，但若沒有對裂縫及時予以處理，非結構性裂縫會逐漸加劇，進而產生一定程度的安全隱患[1]。結合筆者實際工作經驗分析橋梁工程裂縫的形成原因主要包括以下幾方面內容：橋梁工程運行過程中車輛的不斷荷載、溫度變化、施工工藝質量、地基基礎變形、養護管理不當等。

1.2 鋼筋銹蝕病害

橋梁工程施工中，鋼筋作為橋梁結構負載承載者是工程中的關鍵性建筑材料。在施工過程中所使用的鋼筋跨越范圍與其承載力有著直接關聯，跨徑越大對承載能力要求越高。若鋼筋材料出現銹蝕將影響到其自身承載能力，銹蝕嚴重甚至會導致橋梁坍塌事故。

1.3 橋梁不均勻沉降

橋梁不均勻沉降作為常見的質量病害，將會導致橋頭跳車，影響行車安全性和舒適度。同時橋梁不均勻沉降會使結構中產生附加應力，超出混凝土結構的抗拉強度，導致結構開裂，橋面鋪裝加速損壞，帶來交通事故的發生風險。之所以會發生橋梁不均勻沉降，與現場地質情況和施工質量有著很大關聯。隨著橋梁工程投入使用，在車輛荷載下，橋梁路堤的承載力也在不斷減弱，導致不均勻沉降問題發生[2]。另外，由于施工設計缺乏嚴謹性、地質勘察不詳細、結構基礎類型差別較大等，也會導致不均勻沉降病害的發生。

2 橋梁工程病害處理技術

2.1 裂縫病害處理技術

若橋梁工程出現了混凝土裂縫病害將加速混凝土結構腐蝕，一旦發現裂縫病害應及時予以處理。通常情況下，寬度在2mm以內的裂縫可通過刷涂環氧樹脂材料進行處理，在處理前首先應將裂縫周圍的雜質清理干凈再開展涂刷環氧樹脂操作。涂刷時應當嚴格控制施工工藝，每次涂刷1mm左右厚度，涂刷后間隔5min再次進行涂刷，至少需涂刷三次[3]。一般來講，裂縫病害的處理包括表面修補法、內部修補法和結構加固法。灌漿法主要應用在橋梁裂縫較為嚴重且承載力明顯下降時，之后通過鋼筋加固和預應力加固等方法對橋梁結構予以強化，提升承載力。

2.2 碳纖維修補技術

碳纖維布加固和碳纖維板加固是較為常用的碳纖維加固方式，碳纖維加固法、加大截面法、粘鋼加固法等是當前較為常用的幾種方法。碳纖維修補技術作為新型的結構加固技術，在應用過程中可利用碳纖維強化橋梁工程結構的延展性和強度，進而提升橋梁承載力，具有明顯的應用價值。目前單向碳纖維交織布和雙向碳纖維交織布是常用的兩種碳纖維布形式，在選擇時以不同結構所需承載力的受力情況作為選擇依據。

碳纖維修補技術在應用時以已經設計好的圖紙為依據，明確碳纖維結合面積，所確定的碳纖維面積應大于工程實際需要粘合的面積[4]。在施工時先將混凝土結構的劣化層用砂輪機打磨處理，確保不存在劣化層，再將環氧樹脂漿液灌注在裂痕位置并粘貼碳纖維布，結合工程實際剪裁碳纖維布，進而實現對橋梁結構的加固處理。

2.3 鋼筋銹蝕處理技術

在預防鋼筋銹蝕時可通過在其表面均勻涂抹防護層，或采用電化學防護對銹蝕問題進行處理，還可以通過噴砂的處理方式對鋼筋銹蝕進行清理[5]。另外，還可強化橋梁工程鋼筋銹蝕檢測，發現問題及時處理，避免病害惡化。為避免鋼筋銹蝕還應在施工中嚴格控制保護層厚度，控制混凝土中氯離子含量。

2.4 不均勻沉降處理技術

通過落實橋梁工程排水設施、控制路基過度段施工質量、合理應用土工格柵技術進行處理。通過完善排水設施能夠攔截地面水，將水順利排出到路基以外保證路基結構的干燥狀態，同時還能夠避免橋面水下滲。另外，土工格柵加筋技術能夠對橋梁不均勻沉降問題予以妥善解決。

2.5 強化橋梁工程養護管理

隨著橋梁工程投入使用，相關部門不但沒能將橋梁養護工作落實到位，還選用缺乏專業的橋梁養護工程師進行管理，一旦橋梁工程出現病害就不能及時發現并進行處理，導致病害進一步擴大，對橋梁將產生嚴重的影響。在橋梁工程運行過程中應配備專業人員，根據橋梁通行情況進行檢查，主要分為經常性檢查、定期檢查和特殊檢查，及時發現橋梁出現的問題，采取相應的解決措施。對橋梁進行分類，發生問題及時進行交通管制，避免嚴重病害的產生。同時，應當做好橋梁工程病害預防，發現隱患病害及時進行處理，延長橋梁工程使用壽命。

3 案例分析

某橋梁工程與高速公路相銜接，在2012年竣工通車，橋梁總長度為1.285km，為左右幅分離式橋梁。橋梁結構形式為下承式鋼管混凝土系桿拱橋，橋梁拱肋為鋼筋混凝土。吊桿設置間距為4m，材料為平行鍍鋅高強鋼筋束，錨頭類型為DM5A-85墩頭錨，該橋梁工程引橋為簡支橋梁，長度20m，采用柱墩式下部結構，鉆孔灌注樁地基基礎。

3.1 橋梁質量病害

經現場調研勘查，案例橋梁工程的病害主要體現在以下幾方面。

3.1.1 橋梁上部結構病害

該橋梁主橋的鋼筋混凝土拱肋存在脫空質量病害；橋面板和系桿間的接縫存在空隙，進而導致系桿表面出現堿化泛白；主橋結構防護套筒油漆存在明顯的剝落現象，橫向裂縫明顯；吊桿的不銹鋼管定位圈存在銹蝕嚴重的問題，鋼管內存在積水；橋梁橋面放水罩沒有有效接縫處理，橡膠防護和鋼保護罩接觸位置出現明顯銹蝕；將一部分鋼管解剖后發現，其表面的鋅粉已經出現了不同程度的鐵銹。根據鋼絲銹蝕標準，該位置的鋼絲銹蝕等級已達到B級，由于解剖位置在積水頂面以上，分析積水頂面位置的銹蝕將更為嚴重。

3.1.2 下部結構病害

案例工程的下部結構病害主要體現在橋墩混凝土結構存在不同程度的粉化現象。主橋橋墩粉化現象最嚴重，位于主橋北側的橋墩存在部分位置的裂縫、鋼筋銹蝕及剝落病害。

3.2 橋梁病害處理技術

針對上述該橋梁質量病害，需落實的病害處理技術包括如下內容：（1）對橋梁橋面進行處理，具體包括：處理橋面混凝土裂縫、橋梁防撞護欄裂縫以及清理或更換伸縮縫；（2）裂縫封閉灌膠處理；（3）更換吊桿，安裝分配梁及臨時吊索、拆除舊吊桿、安裝新吊桿并進行防腐蝕處理。

此次橋梁病害處理在2020年落實實施，所采用的病害處理技術及方法如下論述。

首先，針對橋梁結構局部脫空問題在處理過程中對混凝土結構的熱脹冷縮進行了充分考慮。在現場平均氣溫較高時，敲擊拱肋進行檢查，敲擊過程對脫空面積較大位置進行鉆孔檢查，根據檢查結果通過灌漿對脫空的拱肋混凝土進行處理[6]。在案例工程中所選擇的注漿材料為強度較高的無收縮灌漿材料，可有效保證拱肋穩定性。

其次，對吊桿進行更換時以貝雷梁銜架——臨時吊桿體系作為過渡吊桿，因此在更換前需精準測量吊桿上錨墊板頂標高、橋面標高以及下錨墊板底標高。在吊桿更換時，對橋面標高、所更換吊桿的伸長量、加載包臨時吊桿的油壓儀讀數等數據進行跟蹤測量。每級加載臨時吊桿后、每次將鋼筋隔斷后和新安裝吊桿張拉后均需對橋面標高、吊桿伸長量等上述數值進行精準測量[7]。在完成安裝吊桿后，再次對橋面的標高、索力等因素進行測量，并依據測量結果判斷是否需要對索力進行調整。另外，本工程在更換吊桿時利用標高索力的雙重控制，保證撓度在理論值范圍內的同時確保索力值在設計標準范圍內。

再次，在裂縫灌注處理時為保證灌注施工質量，嚴格遵循施工工藝進行施工，對灌膠嘴進行合理布置，通過注漿泵加壓灌注灌封膠。在灌縫施工前先用空壓機對裂縫密閉性進行檢查，保證裂縫密閉性良好，所灌注膠體能夠充分密實。

最后，考慮到案例工程施工量較大且工期較緊，為保證施工進度，在完善安全質量管理體系的前提下，病害處理施工現場選擇多點同時作業，保證施工機械設備有效運轉以及施工人員充足，進而確保各項工序有效銜接。

4 結語

綜上所述，橋梁工程作為交通運輸體系中不可或缺的一部分，隨著使用年限的增長以及車輛的不斷荷載碾壓，往往會出現不同程度的裂縫、不均勻沉降、鋼筋銹蝕等質量病害，對此應當予以高度重視，分析病害實質，落實針對性的病害處理技術，全面提升橋梁工程質量穩定性。