道路橋梁工程的常見病害及施工處理技術研究

崔凱

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引言

隨著我國交通運輸行業(yè)在市場內占有率的提升，現(xiàn)有道路橋梁工程存在的病害問題進一步凸顯，病害問題已嚴重影響并制約了工程所在地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展能力。為了改善橋梁病害問題，政府聯(lián)合工作部門，提出了對老舊道路橋梁工程進行規(guī)劃重整的施工方案。

1 道路橋梁工程常見病害

1.1 地基沉降不均勻

路橋地基出現(xiàn)不均勻沉降就會產(chǎn)生結構性病害。地基沉降不均勻，道路受力不平衡的問題最初表現(xiàn)只是顯現(xiàn)淺層裂縫，但時間較長時，裂縫會由于多次承載壓力而不斷加寬、加深，最終導致塌陷，對路面行駛的車輛和人們生命財產(chǎn)安全造成無法預計的損失。一般而言，道路橋梁地基出現(xiàn)不規(guī)則沉降的主要原因是施工設計時數(shù)據(jù)不準確，施工時偷料減料等有關，在建設時如果對某一環(huán)節(jié)不夠重視，出現(xiàn)疏漏，則會導致地基沉降不均勻，由此產(chǎn)生后續(xù)一系列問題[1]。

1.2 裂縫

1.2.1 材料原因。

（1）施工材料可直接決定其建設質量，如材料質量不合格則很容易導致裂縫問題的發(fā)生，在橋梁建設過程中采用的材料主要為混凝土，混凝土是由水泥、砂石以及水拌和而成，針對混凝土材料導致裂縫的原因可分為兩種，首先原材料質量不合格，施工單位選用原材料時沒能做好材料的入場檢測，或材料入場后沒能合理存儲，導致施工采用原材料質量不合格，從而引發(fā)橋梁裂縫問題。

（2）混凝土材料的配合比設計不合理，混凝土是通過水泥和沙子利用水拌和得到的混合料，為保證混凝土的性能滿足要求，需要嚴格控制各類原材料的使用比例，如施工單位摻加的原材料配比不合理，則拌和后得到的混凝土坍落度、強度均會發(fā)生變化，若使用不滿足要求的混凝土施工，勢必會導致橋梁出現(xiàn)裂縫問題。

1.2.2 施工原因。施工工藝不到位也是裂縫產(chǎn)生的重要原因之一，因施工工藝導致裂縫出現(xiàn)的情況可分為3種情況，首先施工前施工單位沒能做好準備工作，未對施工人員進行技術交底，或施工方案不合理，從而因施工不到位導致橋梁質量不合格，并引發(fā)裂縫問題；其次，在混凝土澆筑施工中，針對大體積混凝土施工單位沒能分層澆筑，或澆筑完成后沒能及時振搗、振搗時間不夠、振搗深度不足，導致混凝土未能充分振搗密實，待施工完成后引發(fā)混凝土表面發(fā)生裂縫問題；最后，在混凝土澆筑完成后，施工單位沒有重視養(yǎng)護工作，混凝土強度未能達到設計要求時便停止養(yǎng)護作業(yè)，從而導致裂縫問題的發(fā)生。

1.2.3 溫度差異。溫度裂縫產(chǎn)生的根本原因是溫度的變化，在橋梁施工中導致溫度變化的因素有很多，首先水泥材料遇水會發(fā)生水泥水化反應，此過程會向外釋放大量的熱，當大體積混凝土澆筑時，混凝土中熱量難以釋放，會導致混凝土內部溫度過高，并與外界產(chǎn)生溫差，最終形成裂縫；其次，橋梁施工周期較長，當在冬季施工時，由于外界環(huán)境的溫度較低，冷空氣的影響較重，會導致混凝土的早期強度較低，待養(yǎng)護完成后其表面容易產(chǎn)生裂縫問題；最后，在混凝土養(yǎng)護階段，施工單位多采用蒸汽養(yǎng)護的方式，如養(yǎng)護時間不夠便停止養(yǎng)護，混凝土表面的溫度會迅速回落，從而導致混凝土出現(xiàn)回縮現(xiàn)象并產(chǎn)生裂縫。

1.3 堿蝕

堿蝕也是誘發(fā)道路橋梁施工質量下降的一大原因。從表現(xiàn)形式來講。堿蝕現(xiàn)象的發(fā)生主要集中在鋼筋混凝土結構中。施工單位在進行該結構施工時，會選用堿骨料作為應用材料，當堿骨料發(fā)生反應后，便會產(chǎn)生一定程度的有毒離子，從而對整個橋梁產(chǎn)生了嚴重的侵蝕現(xiàn)象。從某種角度上來講，堿蝕的出現(xiàn)也是導致鋼筋銹蝕發(fā)生的一大原因，而且還會導致橋梁結構產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象，縮短橋梁構件的使用壽命，并對其整體性與安全性產(chǎn)生較為不利的影響。施工單位在進行道路橋梁工程施工過程中會選用鋼筋混凝土材料作為主要的施工內容。在進行混凝土調配的過程中，便會涉及堿骨料的存在。受到其原料本身的特性影響，堿骨料在遇到水后，會產(chǎn)生相應的水化現(xiàn)象，其內部所存在的游離狀態(tài)的鈣會發(fā)生離子上的反應，呈現(xiàn)出水痕的狀態(tài)，進而引發(fā)堿蝕現(xiàn)象。倘若從成因上來講，有關堿蝕的發(fā)生與形成大多集中在滲流方面，施工人員并沒有對水化反應加以管控，使用橋梁工程的整體效率與質量無法得到保障。

2 道路橋梁工程病害施工處理技術

2.1 地基沉降處理技術

在路基出現(xiàn)沉降不均勻時，需要采取合適的處理技術。道路橋梁中小幅度的沉降，可以選取最為簡單的填補方法進行加固，緩解沉降速度，減少沉降所造成的危害。對于沉降較為嚴重的地面，就需要采取更為復雜的施工技術。通常會選用置換、壓實、灌注等技術，這些技術所使用的方法存在差異。首先，置換技術主要是指對地基材料進行置換，從根本上解決路基沉降問題，確保施工質量。而壓實的主要目的是通過使用壓路機等手段對路基壓實，提高路基密度，確保路基平整，從而進行回填操作，解決沉降問題。最后，灌注技術是指利用灌注機對沉降地基進行灌注，選取水泥砂漿，增強地基強度，加固軟化的混凝土，優(yōu)化工程總體截面積和結構體系，使橋梁具有應對能力。在處理時必須以預防為主，避免后續(xù)施工中由于地基因素導致無法修復的問題。

2.2 裂縫處理技術

2.2.1 把控施工工藝。

（1）為避免裂縫問題的出現(xiàn)，在混凝土施工時應采用嚴格的控制措施，橋梁澆筑混凝土前，應安排人員對模板和支架、鋼筋及其保護層厚度、預留件等進行詳細的檢查與核對，確定無誤后才能開始混凝土澆筑，同時混凝土澆筑時先要檢查其坍落度，不滿足要求的混凝土禁止?jié)仓瑵M足要求的混凝土澆筑時應連續(xù)一次澆筑完成，澆筑過程中要注意對模板、鋼筋、預埋件的保護，避免遭受沖擊而變形。

（2）為避免混凝土澆筑時出現(xiàn)裂縫，澆筑過程中要采取一定的散熱措施，同時做好混凝土的振搗作業(yè)，振搗時間必須充足，振搗后如混凝土表面出現(xiàn)泛漿，則證明混凝土已振搗密實，此時應立即開展養(yǎng)護作業(yè)，養(yǎng)護方式的選擇需根據(jù)施工季節(jié)確定，夏季養(yǎng)護時可灑水養(yǎng)護，冬季養(yǎng)護時不可以直接灑水養(yǎng)護，應用保溫材料覆蓋后保濕養(yǎng)護，通過對施工過程的合理控制，可有效減少裂縫問題的發(fā)生[2]。

2.2.2 控制施工溫度。

（1）為避免混凝土因溫度的變化而產(chǎn)生裂縫問題，橋梁施工中應嚴格控制施工溫度，其中針對混凝土水熱化反應產(chǎn)生的溫度，施工單位可事先在橋梁結構內部鋪設冷卻管，混凝土澆筑時利用水循環(huán)的原理消耗因水熱化反應產(chǎn)生的熱量，從而避免混凝土內外溫差過大而出現(xiàn)裂縫，同時施工單位還可以減少水泥材料的用量，在滿足配比要求的同時將水泥的用量控制在最低，從混凝土本身減少水熱化所產(chǎn)生的熱量。

（2）對外界溫度控制，如在冬季施工外界環(huán)境溫度較低，可在施工現(xiàn)場利用遮蓋的方式，降低外界環(huán)境的干擾，從而降低混凝土結構內部與表變的溫度差異，避免裂縫的出現(xiàn)；如在夏季施工外界環(huán)境的溫度較高，此時橋梁施工時可邊灑水邊施工，通過灑水的方式降低混凝土表面的溫度，同時利用遮蓋物覆蓋于混凝土表面，縮小混凝土結構的內外溫差，以避免發(fā)生裂縫問題。

2.2.3 具體處理技術。

（1）填充處理技術。填充處理技術是目前處理道橋混凝土裂縫的主要措施。這種裂縫處理技術成本較低，操作簡單，比較適合應用于裂縫寬度在0.3mm以下并且深度比較小的混凝土裂縫修補中。為了提高混凝土填充修補效果，可以對裂縫進行開槽處理，一般會開一個“V”字型槽口，這樣能夠確保填充物與混凝土結構有更大的接觸面。

（2）灌漿處理技術。灌漿法大多應用于大規(guī)模道路橋梁混凝土裂縫的修補施工中，修補效率比較高，裂縫處理效果比較理想。但也有部分道路橋梁的小規(guī)模混凝土裂縫采用灌漿處理技術。施工人員需要事前根據(jù)道路橋梁混凝土材料的類型以及水灰比等參數(shù)，盡量配備與原有混凝土材料參數(shù)相同的灌漿漿液，這樣有助于提高灌漿漿液與道路橋梁原有混凝土材料之間的黏合效果。

（3）混凝土置換法。如果道路橋梁在施工過程中或者在后期通車使用后，出現(xiàn)大面積混凝土材料開裂情況，便會嚴重降低道路橋梁整體結構強度，混凝土置換法非常適合處理比較嚴重的混凝土裂縫。目前，常用的道路橋梁混凝土裂縫置換處理材料有傳統(tǒng)混凝土材料、水泥砂漿、改性聚合物混凝土等。施工人員需要先確定更換混凝土材料的具體位置，可以用切割機對即將置換的混凝土進行切割，然后再置換新制備的混凝土材料。需要注意的是，在置換原有混凝土材料時，必須要做好基層的處理，尤其是要做好混凝土碎石、廢料等雜物的處理。這樣有助于提高混凝土成型效果，增強新置換混凝土與原有混凝土材料之間的黏合度，從而實現(xiàn)對道路橋梁混凝土裂縫的有效治理。

2.3 鋼筋銹蝕處理技術

鋼筋銹蝕主要是由雨水和空氣透過裂縫接觸鋼筋導致的，因此處理鋼筋銹蝕問題應重視對裂縫的修補。在工程標準要求內，適當增加混凝土的厚度，加強對鋼筋的保護，可避免發(fā)生鋼筋銹蝕。在鋼筋混凝土配制中，適當摻入礦渣或者煤灰粉，可提高混凝土強度及防水性，預防裂縫形成，保護鋼筋材料。在道路橋梁工程中，務必選擇品質優(yōu)良的鋼材，采購鋼材時注意審核供應商資質及合格證書，并對鋼材取樣進行質量監(jiān)測，確保鋼材質量達到作業(yè)標準。施工期間對鋼筋材料進行嚴格管理，要求庫管人員密切監(jiān)控倉庫的濕度和溫度，確保鋼筋材料妥善保存。作業(yè)期間要善用防銹蝕技術，預防鋼材銹蝕。使用防銹蝕材料認真涂抹鋼材表面，尤其是拐角和銜接位置的材料，應充分涂抹。對于已經(jīng)發(fā)生鋼材銹蝕的工程采取加固處理，充分檢查管網(wǎng)路線圖、工程結構層等內容后，設置橋面伸縮裝置，監(jiān)控變形縫，使用加固材料進行加固處理。使用防水卷材大面積替換普通材料，最大程度上減少雨水滲透。嚴格按照科學的混凝土材料配比進行配制，以此保證混凝土密度。攪拌過程中可添加礦渣或者煤灰粉，保證混凝土滲透性。

2.4 堿蝕處理技術

為了降低堿蝕所帶來的不利影響，施工單位在進行道路橋梁施工管理的過程中，應當加強對這一質量通病的重視程度，在開展預防管理時，施工單位應當提高對相關材料的嚴格審查，增強對材料密實性與防水性的監(jiān)控力度。倘若發(fā)現(xiàn)材料本身的性能存在問題，都要禁止其進行使用[3]。

3 結束語

伴隨我國城市化建設的加快，交通運輸行業(yè)也在不斷向前發(fā)展，交通量逐步增長，這是社會發(fā)展的明顯特征。隨著道路橋梁施工的規(guī)模逐步擴大，重型車輛也更多被應用在道路橋梁中，傳統(tǒng)橋梁設計工作會產(chǎn)生新的問題，這使得道路橋梁的使用負擔有所增加。因此，在施工設計時必須對危害問題全面細致地進行分析，重視危害所產(chǎn)生的隱患，提高橋梁結構的堅固性，增強橋梁穩(wěn)定性，并激發(fā)施工人員工作的積極性、活躍性，從而使施工能保障人們的生命財產(chǎn)安全，不斷提高施工企業(yè)的經(jīng)濟收益，減少道路橋梁病害發(fā)生的概率，使我國交通運輸行業(yè)能更加穩(wěn)定、健康發(fā)展。