道路橋梁工程的常見病害與治理策略

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摘要：首先闡述了道路橋梁工程常見病害以及原因，主要有工程裂縫，地基沉降，混凝土碳化以及鋼筋銹蝕等問題，然后對提出了對這些常見病害的防治策略，包括工程裂縫治理策略，地基沉降治理策略，混凝土碳化鋼筋銹蝕的治理，最后提出了關于道路橋梁常見病害治理的其他建議。

關鍵詞：道路橋梁工程；工程裂縫；地基沉降；混凝土碳化；鋼筋銹蝕

0引言

道路和橋梁是國民經(jīng)濟發(fā)展的動脈，是負責物資流動的主要媒介，特別是隨著我國進入社會轉型期，道路和橋梁工程的重要性日益凸顯。保證道路橋梁工程質量也因此顯得非常重要。結合工作經(jīng)驗，并通過總結相關資料，認為道路橋梁工程常見病害主要有：工程裂縫、地基沉降、混凝土碳化以及鋼筋銹蝕等。這些病害在很大程度上影響到工程主體，降低其質量，縮短其使用期限，找到其原因進行科學治理，是工程維穩(wěn)和延長工程壽命的關鍵。

1道路橋梁工程常見病害以及原因

道路橋梁工程常見病害主要為工程裂縫、地基不均勻沉降以及混凝土碳化導致的鋼筋銹蝕。這三種病害可以單獨發(fā)生，也可以同時發(fā)生。比如地基沉降可以導致裂縫，裂縫可以導致混凝土碳化。以下對三種病害進行闡述。

1.1工程裂縫

道路橋梁工程中主要材料就是混凝土，這種材料本身的抗拉性比較微弱，一般在工程竣工之后，其本身都會存在一些細小的裂紋，只是這些裂紋有的用肉眼并不能觀察出來，它們也并不會影響工程質量。但是道路橋梁要承受荷載，比如來回奔走的汽車，這些荷載存在很大的變動，一旦產(chǎn)生的荷載超過了道路橋梁的極限，就會導致細小的裂縫匯集，最終形成大裂縫。另外再具體施工中，鋼筋混凝土會承受一定拉力，當這種拉力超過了混凝土本身的抗拉力極限，就會出現(xiàn)裂縫。另外，地基不均勻沉降也會導致道路橋梁發(fā)生裂紋。還有混凝土配比不合理，在施工澆筑等環(huán)節(jié)不到位，導致局部大顆粒聚集，降低其抗震能力從而發(fā)生裂紋。這種裂紋以橋墩為主。大量的專業(yè)資料認為，道路橋梁的裂縫在0.2mm之內，對于工程的影響可以忽略不計，此時內部的鋼筋水泥沒有完全暴露在空氣中，也不會發(fā)生銹蝕。裂縫稍微大于0.2mm，此時只要沒有突然增加的荷載就沒有問題，故此也無需限制行車。但是要注意的是裂紋的數(shù)量，雖然裂紋都在0.2mm左右，但是數(shù)量眾多，也必須要綜合研究是否要限行。而一旦個別裂縫明顯大于0.2mm，那么就會導致空氣進入裂縫并腐蝕鋼筋，最終導致工程質量下降，如果還不采取果斷措施，很可能造成非常嚴重的后果。國內發(fā)生的橋梁垮塌事件，除了設計荷載量存在問題外，更多的是因為裂縫而導致。

1.2地基沉降

道路橋梁工程發(fā)生沉降是正常的，但是如果存在不均勻沉降將會對工程主體產(chǎn)生嚴重危害，比較小的影響也會導致橋體發(fā)生裂縫，嚴重的會導致道路橋梁斷裂甚至發(fā)生坍塌。導致地基沉降的主要因素為設計因素、施工因素和環(huán)境因素。設計因素主要是工程在施工前需要針對地質予以勘察，然后根據(jù)具體情況做出科學的解決措施。但是并非所有工程的勘測以及設計都是完美的，因為人的因素參差不齊，比如素質高低、技術強弱影響，會導致勘測數(shù)據(jù)存在差異，設計方案存在不同。一旦兩者都失去了準確性，很容易導致地基工程出現(xiàn)錯誤，不均勻沉降就會發(fā)生。施工因素則是指原本勘測和設計都是合理的，但是在施工過程中出現(xiàn)了問題，比如地基工程中的水泥混凝土配料出現(xiàn)偏差導致地基強度不一，或者在施工中沒有按照施工圖紙展開施工，對于出現(xiàn)的意外情況處理不良，都會導致不規(guī)則沉降。環(huán)境因素則是指地基附近出現(xiàn)挖掘工程，其影響了地基的穩(wěn)定性，使得其發(fā)生坍塌等事故，這同樣會導致不均勻沉降，甚至于會導致局部突然坍塌。

1.3混凝土碳化以及鋼筋銹蝕

道路橋梁工程中很大一部分的鋼筋銹蝕是因為混凝土碳化所導致。具體的形成機制是：混凝土中水泥水化生成大量Ca（OH）2,該種物質容易和空氣中CO2發(fā)生化學反應生成CaCO3，后者堿性下降，會腐蝕內部的大量鋼筋，導致鋼筋強度下降。一旦動態(tài)負載某一瞬間突然增大，會導致橋梁斷裂坍塌。如果道路橋梁工程中本來就存在很多細小裂縫，這些裂縫都會和空氣接觸發(fā)生碳化，積少成多，最終會給工程造成很嚴重的影響。比較集中之處會發(fā)生大面積水泥混凝土剝落，隨著時間推移會導致問題加重。

2道路橋梁工程常見病害防治策略

2.1工程裂縫治理策略

①橋面要采取合理的鋪裝層，使其具有一定的緩沖作用，降低來往車輛對橋體的壓力。②對于出現(xiàn)的裂縫要及時處理。對于小型裂縫采取水泥漿填充，而大型裂縫需要進行混凝土置換，實現(xiàn)新老混凝土充分融合凝固，增加橋體的抗性。③為了安全在整個工程混凝土表面涂抹樹脂材料進行整體保護，這種方式可以避免工程出現(xiàn)的小型裂縫擴大。④充分計算橋體路面的負載能力，拒絕超載車輛來往行駛。

2.2地基沉降治理策略

①道路橋梁一旦發(fā)生地基沉降，要采用注漿加固法來減緩沉降。這個方法成功的關鍵是注漿材料的選擇，其標準是漿液黏度低、流動性好、穩(wěn)定性強，而且注漿在規(guī)定時間內可以調節(jié)凝固時間，以滿足工程所需，注漿對自然環(huán)境也沒有傷害。②積極地增加上部工程的剛度以緩解地基不均勻沉降導致的危機。有幾個方式可以考慮，首先考慮提高主梁鋼度，以此來增加整體橋梁的剛度。其次，可以考慮改變截面形式來提升剛度。在很多舊橋改造中，往往會將原來的T型截面改成車廂型截面，增加橋梁受力面積，降低車輛對橋梁的影響。再次，可以加設橋墩，等同于增加壓力面積，從而降低橋梁下沉速度。③要積極地限行，前提要在短期內計算出限行標準，在不影響社會生產(chǎn)的同時解決路橋病害。

2.3混凝土碳化鋼筋銹蝕的治理

①在工程完畢后就將整個工程用樹脂涂料予以保護，避免混凝土工程直接接觸空氣。②對于已經(jīng)出現(xiàn)碳化的部分，如果縫隙小可以采用填充法，隔絕裂縫和空氣接觸，然后涂抹樹脂涂料。對于成片脫落表皮，要將那些不穩(wěn)定的表皮鏟除，然后用特質水泥甚至配比水泥混凝土予以修補。③對于已經(jīng)暴露鋼筋的部分，要積極地對銹蝕部分予以處理，具體方法有：人工除銹，就是人工利用鋼刷等進行清除；化學除銹，主要是用酸性溶液來處理，但是考慮到酸性溶液會加重混凝土碳化，處理過程中需要進行密切保護，不要讓酸性溶液流入混凝土；機械除銹，利用專業(yè)的除銹機械進行除銹。④有的部分鋼筋銹蝕嚴重需要植筋，對于植筋需要特別的安排，需要根據(jù)初始工程圖紙以及施工部位的具體情況，邀請相關專家予以會審，最終形成確切的施工方案。

3關于道路橋梁常見病害治理的其他建議

從社會效益角度出發(fā)，除了以上的一些病害處理方法外，提出以下建議：①施工單位要積極地建立數(shù)據(jù)庫，對本單位的工程進行數(shù)據(jù)分析，積極地發(fā)現(xiàn)病害的規(guī)律性并尋找原因，這樣方便形成統(tǒng)一且有效的治理方案。②做好前置工作，比如地質勘測、設計圖紙、材料采購、技術交底等等，確保從根本上杜絕各類病害發(fā)生的可能性。同時要積極地制定各種措施，防止突發(fā)情況發(fā)生后引起慌亂。③一旦病害出現(xiàn)，立刻封鎖交通，避免車輛行駛，保證病害不再加大；快速啟動預案，對病害進行充分調研，然后快速定方案予以修復；對于已經(jīng)失去治理價值的工程，必須及時通報并嚴格管理，杜絕車輛上橋上路。從安全角度出發(fā)，建議對道路橋梁工程要進行密切觀測，建立動態(tài)病害數(shù)據(jù)，一發(fā)現(xiàn)裂縫、下沉、混凝土表面剝落、混凝土碳化、鋼筋銹蝕的情況要立刻采取處理措施。工程完畢第一時間采用主動措施防止裂紋，比如整體涂抹樹脂材料。

4結語

通過充分討論道路橋梁工程常見病害的原因，可以明確它們的主要成因在于人為，是因為勘測、設計、施工的不科學不嚴密而導致的。只要在施工之前加強管理，這些問題就能得到有效的規(guī)避。對于已經(jīng)出現(xiàn)病害的工程，則要在充分調研的基礎上進行科學治理。

參考文獻：

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[2]沈俊其.道路橋梁工程的常見病害與施工處理技術[J].四川水泥，2016（4）：31.

[3]蒲以培.道路橋梁工程的常見病害與施工處理技術[J].低碳世界，2017（4）：232-233.

作者：張月明 單位：河北省高速公路管理局青銀管理處