道路橋梁養護中的常見病害與維護策略

［摘 要］道路橋梁作為我國交通運輸的重要基礎，交通量的不斷增加會對道路橋梁帶來一定的危害。因此加強對橋梁的養護意義重大，可以延緩橋梁的老化速度，但是在道路橋梁養護過程中由于面臨復雜的環境或者受其他因素的影響，會出現裂縫、鋼筋銹蝕等各種病害。為了提升道路橋梁養護水平，延長道路橋梁的使用壽命，為人們提供一個良好的交通環境，就需要針對具體的病害問題提出有針對性的維護措施，優化道路橋梁工程質量。

［關鍵詞］道路橋梁；養護；常見病害；維護策略

［中圖分類號］TU99 文獻標志碼：A

［作者簡介］楊杰，男，浙江諸暨人，諸暨市公路與運輸管理中心，工程師，本科，研究方向：公路橋梁養護管理、建設施工管理。

伴隨著交通運輸事業的發展，行車密度、車輛載重逐漸加大，部分道路橋梁工程尤其是年代較早的低荷載橋梁已經無法滿足當前的使用需求。道路橋梁的造價比較高，在公路線路上的投資占比較大，一旦損壞，修復難度比較大，可能會引發安全事故。因此，需要采取養護措施，以延長道路橋梁的使用壽命，滿足當前的通行需求，確保車輛出行安全。在道路橋梁養護中，比較常見的病害包括混凝土裂縫、地基不均勻沉降、鋼筋銹蝕等，通過應用先進處理技術，能夠有效提升道路橋梁的質量，保證其正常運行。

1 道路橋梁養護的重要性

近年來，我國的道路交通量呈現出增長趨勢，道路使用量不斷增加，道路橋梁也逐漸老化。同時，集裝車、大噸位車的出現增加了道路橋梁的負荷。由于以往道路橋梁的設計荷載等級比較低，已經無法承受當前高荷載車輛的通行，部分橋梁甚至成為危橋。在橋梁修建期間，受各種因素的影響，其工程質量較低，再加上后期維護不到位，導致其使用壽命縮減，并且道路橋梁在長時間的自然侵蝕下也會加快老化。對此，加強道路橋梁的養護尤為必要，通過定期養護，及時發現并處理道路橋梁現存的病害等問題，從而保障道路運輸安全，這也是實現道路橋梁可持續發展的關鍵。只有做好道路橋梁的養護工作，才能夠最大限度地發揮其應有的效益，進而促進交通事業的可持續發展。

2 道路橋梁養護中的常見病害

2.1 混凝土裂縫

混凝土裂縫是道路橋梁的常見病害，引起混凝土裂縫的原因比較多，一條裂縫可能是由一種或多種原因引起的，具體可以分為以下幾種。

2.1.1 荷載裂縫

荷載裂縫主要是受到動靜荷載、次應力的作用從而產生裂縫，具體又分為直接應力、次應力裂縫兩種。直接應力裂縫的出現主要有以下幾個方面的原因：設計階段模型計算存在不合理的地方、鋼筋設置出錯、設計圖紙不清晰；施工階段構件上材料堆放過多、沒有嚴格按照設計圖紙施工、對于構件沒有做疲勞強度驗算等；使用階段荷載超出設計荷載、遭受重擊、發生地震或者大雪等。出現次應力裂縫的原因比較復雜。由于施工中一般會在道路橋梁上開洞、鑿槽，很難在平常的計算過程中借助高精度圖式進行模擬，對于受力鋼筋的設置大多是基于以往的經驗。若在受力構件挖孔，則會出現力流繞射的情況，并且大多處于孔洞的周圍，產生應力集中。在外荷載設計中，對于結構物工作狀態的實際計算可能存在一定的偏差，或者沒有將這一因素考慮進去，導致個別部位產生了次應力，從而出現裂縫。此外，在長跨預應力連續梁中，通常依據截面內力在跨內將鋼束截斷，然后在錨固斷面的周邊設置錨頭，從而出現次應力裂縫。次應力裂縫較為常見，主要是因為外荷載引起的次生應力而出現的［1］。

2.1.2 溫度裂縫

混凝土容易受到溫度的影響，熱脹冷縮，一旦其內外部環境發生變化，就會出現變形情況，當變形受到約束，便會在結構中產生應力，當應力比抗拉強度更大時，就會產生溫度裂縫。溫度變化主要受到多種因素的影響，如日照、水化熱、年溫差等。

2.1.3 收縮裂縫

圖1為收縮裂縫，該裂縫類型比較常見，主要是塑性、縮水引起的，會導致混凝土的體積發生變化，出現較大的變形。一般情況下，施工期間比較常見塑性收縮，或者在混凝土澆筑之后的5 h左右，由于混凝土中的水分蒸發引起收縮，使得骨料下沉，再加上此時的混凝土還沒有硬化，所以形成塑性收縮?？s水收縮一般出現在混凝土完全硬化以后，由于水分蒸發，并且濕度急速下降，體積逐漸變小。此外，還有許多因素會引發收縮裂縫，如水泥品種、骨料品種、水灰比、養護方法、外界環境等，都與裂縫的出現有一定的關系。

2.1.4 材料質量引起的裂縫

混凝土材料質量對裂縫影響較大，使用不合格的材料會出現結構性裂縫?；炷辽婕暗牟牧陷^多，有水泥、砂石骨料、拌和水、外加劑等，水泥強度不夠、受潮等，都會引起混凝土開裂；砂石粒徑過小、孔隙率過大等，則會增加水泥量、拌合水量，從而影響混凝土強度，最終引起裂縫；當拌和水、外加劑里面含有過多雜質時，則會對鋼筋銹蝕產生較大的影響，從而引發混凝土裂縫。

2.2 路基不均勻沉降

道路橋梁施工不合理，或者出現受力不均的情況，都會出現路基不均勻沉降，導致道路橋梁出現坑槽、塌陷等病害，嚴重影響交通出行。路基不均勻沉降病害的產生主要與前期勘察設計有關，如在施工之前沒有對道路橋梁周圍的環境、地質等進行全方位勘查，從而埋下隱患，導致后期出現地基不均勻沉降的問題。同時，施工操作不規范也是引起路基不均勻沉降的一大原因，道路橋梁工程對施工技術要求較高，但在實際施工中，部分施工方為了控制成本，存在偷工減料等行為，并未嚴格按照規范操作執行，最終引起地基不均勻沉降的問題。

2.3 鋼筋銹蝕

道路橋梁出現鋼筋銹蝕病害主要是各種物理、化學因素造成的。正常情況下，道路橋梁路面的鋼筋表層會有一層嚴密的氧化膜，起到鋼筋保護的作用，一旦氧化膜遭到破壞，則失去保護作用，進而引發鋼筋銹蝕問題，導致鋼筋體積增加，擠壓周邊混凝土，導致混凝土開裂、剝落，并降低道路橋梁的承重能力。

2.4 墩臺病害

道路橋梁墩臺受損問題在養護中比較常見，墩臺病害的出現主要與以下幾個因素有關。

2.4.1 環境影響

在氣候、水文條件等因素的影響下，對道路橋梁墩臺產生基礎性病害，進而影響整體道路橋梁的質量，降低其穩定性。同時，在河流的沖刷下，或者在水浸泡下引起熱脹冷縮、受熱不均勻等，都會對墩臺造成損害。

2.4.2 重量壓制

道路橋梁墩臺承受較大的重量壓制，導致墩臺產生應力性縫隙。

2.4.3 墩臺缺陷

道路橋梁墩臺在施工作業期間存在缺陷，導致養護期間出現墩臺病害。例如，在墩臺施工期間，由于材料選擇不嚴謹，不符合規定要求，以至于后期出現較為嚴重的病害問題。

3 道路橋梁常見病害的維護策略

3.1 混凝土裂縫的維護

裂縫病害在道路橋梁養護中較為常見，維護措施主要包括表面修補、粘貼加固等。

3.1.1 表面修補技術

在混凝土表面裂縫寬度比較小的縫隙處涂抹樹脂保護膜，若裂縫的寬度可能發生變化，就需要使用焦油環氧樹脂等材料。對于縫隙多且比較密集的位置，或者混凝土老化嚴重的結構，可以大范圍涂抹保護膜。沿著裂縫鑿出一條深槽，根據裂縫的所在位置、填補使用的材料確定具體的槽形，在其內部嵌補瀝青、環氧砂漿等黏結材料。對于經鑿毛處理的裂縫，在表面噴涂高強度、高密實度的水泥砂漿保護層，有效封閉裂縫。對于混凝土應力裂縫，可以通過打箍加固，封閉裂縫。

3.1.2 粘貼加固法

在混凝土、鋼板之間設置墊塊，保證兩者之間有一定的空隙，然后使用環氧樹脂膠泥進行封閉，之后將環氧樹脂從注入口全部注入，排出空氣。該方法操作耗時較長，不過對于不平整混凝土表面較為適用。在混凝土、鋼板的表層涂抹環氧樹脂，借助錨桿，壓緊鋼板，環氧樹脂被擠出的同時，也將粘貼面之間的空氣排出［2］。該方法可以達到較好的黏結效果，并且不會留下氣泡，一般用于平整的混凝土表面。在混凝土表面，利用樹脂類黏結材料粘貼上碳纖維布，借助其較好的抗拉性能起到縫隙修補的作用，并且該技術耐熱性比較好，化學性質比較穩定，耐久性較好。

3.2 路基不均勻沉降的維護

針對路基不均勻沉降病害，應采用地基沉降處理技術，有效維護道路橋梁，以提升道路橋梁質量。

3.2.1 控制壓實度

在路基施工過程中，嚴格按照路基施工技術規定要求執行，并在試驗路段進行試驗，以確定不同機具壓實不同填料的最佳含水量，以及確定碾壓的次數、松鋪厚度等，并借助配套機械進行壓實。

3.2.2 控制路基填料

路基填料的選擇非常關鍵，應選擇級配較好的粗粒土，如礫土、砂土等，禁止使用凍土、有機質土、強膨脹土等作為路基填料。如果土的含水量、塑性指標等與要求不相符，可以適當添加生石灰，有效改良土壤性質，添加量控制在4 %～8 %即可。在使用不同土地填筑時，應遵循以下原則：減少層次，保證每一層結構的厚度在0.5m以上，禁止混雜亂填；如果填筑透水性不好的土時，應在表面做成雙向4 %的橫坡，便于發揮上層透水性填土的作用，及時排出水分；土質不同，其層位也要合理安排，下層適宜填筑強度較小的土，上層適宜填筑優良的土。

3.2.3 注意事項

強化路基邊部的壓實度，由于路基邊部的壓實難度較大，可能會被忽略掉，所以最好使用J型手扶式振動夯進行邊部壓實，以保證路基的穩定性。

控制好填土的含水量，施工期間，含水量應高于2 %，在壓實施工期間，土方含水量最好接近最近含水量，即1 %～2 %，以防壓實期間含水量過低，導致土粒潤滑不足，壓力無法克服土粒摩擦力，無法排出空氣，不能達到最大的密實度。如果含水量大于2 %，可能因為水分過多導致土粒被水膜包圍，分散較遠，無法達到最大的密實度。

在挖方、填挖交界處，保證施工質量，使用透水性材料，換填60cm左右，確認壓實；在填挖交界處，增加換填長度，慢慢過渡，避免突變，確保荷載應力均勻分布［3］。

3.3 鋼筋銹蝕的維護

針對道路橋梁養護中出現的鋼筋銹蝕病害，應當采取以下措施有效修復。

3.3.1 混凝土基層處理

對于鋼筋外露及損傷部位，如空洞、蜂窩麻面、剝落等，通過人工鑿除，將上方的污損清理掉，露出其堅硬密實的部分，確?；鶎記]有灰塵、油脂等污物附著。

3.3.2 清理鋼筋銹蝕區域

對于外露的鋼筋表面，使用鋼刷清理氧化層，露出光潔的部分；對于鋼筋銹蝕區域，清理混凝土表面，避免表層出現油污、蠟狀物等污物。

3.3.3 防銹處理

對于外露的鋼筋，使用MCI滲通遷移型鋼筋阻銹劑，將其直接涂在混凝土表面即可；對于鋼筋銹蝕區域，使用除銹劑在表面噴涂或者滾刷，先薄薄地涂一層，間隔6～8 h之后涂刷第二層；涂刷阻銹劑之后，在外露鋼筋位置涂上環氧砂漿。需要注意的是，在操作期間必須做好防護措施，佩戴好手套、口罩，禁止直接接觸皮膚［4］。

3.3.4 深層缺陷修補

對于深層缺陷，如混凝土孔洞、深度大于6cm，就需要采取修補措施。將疏松區域混凝土鑿掉，周圍鑿成規則的多邊形，以露出新鮮混凝土為準，在開鑿區域、孔洞周邊，可以做成臺階狀，高差大于3cm；將新舊混凝土結合面的浮石鑿除，使用高壓射流進行清洗；涂兩層環氧基混凝土界面劑，然后快速立模澆筑環氧混凝土。

3.4 墩臺病害的維護

處理道路橋梁墩臺病害時，應及時清理表面和周圍的雜物。同時，觀察墩臺表面的受損情況、剝落情況，若損傷深度不超過3cm，使用水泥漿進行擦拭處理，保證砂漿強度等級大于M5。若損傷深度大于3cm，則不能使用砂漿進行修補，應采取混凝土澆筑的方式做加固處理。如果墩臺出現較為嚴重的風化、損壞等問題，則需要使用混凝土填充或者更換，確保新舊部分牢固結合，滿足使用要求。若墩臺出現嚴重裂縫，威脅到整個道路橋梁的安全時，就需要將其拆除，重新施工。

4 結束語

道路橋梁工程在養護中經常遇到混凝土裂縫、路基不均勻沉降、鋼筋銹蝕、墩臺病害等問題，為了延長道路橋梁的使用壽命，就需要采用科學處理技術，有效解決病害問題，保證道路橋梁的正常運行。

參考文獻

［1］李立鵬. 道路橋梁養護中常見病害與維護方法探析［J］. 四川水泥，2021（1）：256-257.

［2］張豹. 道路橋梁養護中常見病害與維護措施［J］. 磚瓦世界，2022（12）：141-143.

［3］劉欣. 道路橋梁養護中常見病害與維護措施［J］. 工程管理與技術探討，2022，4（12）：132-134.

［4］時勇樂. 道路橋梁養護中常見病害與維護措施［J］. 模型世界，2022（31）：92-94.