道路橋梁工程的常見病害與施工處理技術分析

邵顯威

北京城建華晟交通建設有限公司 北京 102400

在公路事業快速發展的背景下，道路橋梁工程建設廣泛，為連通城市和促進區域經濟發展作出了貢獻。但經過長期使用，道路橋梁工程會出現各種病害，降低車輛行駛舒適性的同時，造成工程結構安全性下降，給人員出行帶來安全威脅。加強常見病害和施工處理技術研究，能夠提高道路橋梁病害處理能力，增強工程完整性，為人們創造良好出行條件。

1 道路橋梁工程的常見病害

1.1 不均勻沉降

道路橋梁工程時常出現不均勻沉降，如橋梁過渡段可能出現路基下沉情況。分析原因可知，與施工期間回填材料不佳或未做好分層壓實處理等因素有關，也可能是因為施工后直接進入下一環節施工，未能處理好沉降收斂問題。道路施工期間，設計施工圖不合理、現場勘查不到位和施工管理不規范等問題的發生，也都將造成部分路段出現不均勻沉降，不僅嚴重影響工程外觀，還將給車輛順利通行帶來阻礙。

1.2 橋面路面裂縫

橋面路面裂縫的產生一直是工程施工難以避免的問題，主要與混凝土施工有關。混凝土配比不科學，使用初期就會出現干縮裂縫、收縮裂縫等各種裂縫。在嚴格控制配比的情況下，如未按技術標準振搗混凝土，將造成混凝土處于不均勻狀態，受過大路面壓力影響，最終引發表面裂縫[1]。施工期間溫度變化較大，也容易造成結構內外溫差和應力過大，繼而引發結構裂縫。在橋面路面施工完成后，長期處于溫差大的環境中，受惡劣氣候條件影響，也容易因熱脹冷縮產生裂縫。近年來，隨著汽車數量的增長，車流量日漸加大，造成道路橋梁承受荷載較大。而超載、超速等問題的發生，造成結構承受了超出設計值的豎向荷載，也將導致路面產生裂縫。作為最常見的病害，裂縫一開始較小，但在結構自重和車輛雙重壓力下，未能及時處理將發生擴展、延伸，給工程質量帶來較大影響。

1.3 鋼筋銹蝕

在道路橋梁結構中，鋼筋起到提供抗拉性能的作用，是影響結構安全的主要構件。在工程施工期間，鋼筋需要與混凝土混合澆筑，鋼筋質量不佳，強度和承載力無法達到要求，將造成澆筑結構后期容易開裂，引發鋼筋銹蝕問題。而混凝土中的氫氧化鈣和二氧化碳發生反應，將造成酸堿值下降，加重鋼筋銹蝕程度。在施工期間未做好鋼筋表面處理，如鋼筋保護層厚度不足，后期也會因表面開裂造成鋼筋長時間暴露在空間中，繼而因氧化銹蝕，將給結構受力帶來影響，出現抗拉、抗裂性能下降問題。嚴重的情況下，將引發結構性斷裂事故的發生，給行車安全帶來威脅。

1.4 橋梁端部破損

橋梁端部發生破損，與結構老化和人為原因有關。工程施工期間，未能做好結構設計造成端頭結構伸縮量較大，就容易造成塑封變形。經過長時間風吹日曬，結構發生老化，遭遇刮碰就容易出現破損問題。按照橋梁養護要求，投入使用后需要及時進行橋梁端部養護。未能落實相關工作，也容易發生端頭局部破損問題，降低橋梁使用壽命。此外，橋梁端部也會因為伸縮縫距過小引發超限擠壓凸起現象，經過荷載反復作用造成伸縮縫損壞，給行車帶來不適[2]。伸縮縫距過大將出現橡膠帶脫離問題，引發結構損壞，給行車安全帶來威脅。

2 道路橋梁工程病害的施工處理技術

2.1 結構補強加固技術

因沉降程度和面積不同，需要根據具體情況選擇適合的方法修整。如沉降面積較小，可以采取常規路面修補辦法，如采用適合的材料對缺陷位置進行填補和加固。但沉降程度或面積較大，應通過結構置換、灌注等方法實現補強加固。采用置換方式，需要將路基下的不良土質更換為性能佳的碎石、礦石等，然后利用壓力機進行壓實處理[3]。通過夯實地基，增強土地緊密型和承受能力，能夠提高路基質量，防止不均勻沉降的發生。采用灌注方式處理沉降，可以向路基內灌注水泥砂漿，通過與混凝土、地下軟土結合提高地基穩定性，增強路面承載能力。橋梁下部承受上部荷載，基礎位置容易發生不均勻沉降和滑移傾斜。針對這一情況，需要采用擴大處理技術，在下沉位置填補混凝土、水泥砂漿等位置，并利用更輕位置更換臺背，降低臺背壓力，防止墩臺等位置因承受過大壓力而發生結構損壞。將砂漿注入到發生沉降的路基下面，可以增強軟土和黏土的堅固程度，提升道路整體穩定性，有效解決道路橋梁沉降問題。

2.2 裂縫修補技術

針對橋面路面裂縫，應做到定期檢查，發現出現裂縫后可采用修補技術避免裂縫進一步擴大。結合裂縫產生原因，可以采取不同的處理方法。在裂縫寬度不超0.15mm且較淺的情況下，可以先使用酒精等清潔劑清潔裂縫表面，干燥后在表面涂抹1cm厚的環氧樹脂或水泥漿。等待3-5min后，再次涂抹水泥砂漿，直至裂縫表面平整。涂抹后應加強封閉處置，直至結構達到強度標準。裂縫寬在0.1-0.15mm之間，也可以采用填充法進行處理，通過向裂縫內部填充水泥漿、樹脂膠結物等位置，能夠保證結構的穩固性。在裂縫較深，且寬超0.15mm的情況下，可以對裂縫位置進行鑿槽嵌補，使用碳纖維復合材料修復結構。該方法常用于橋梁混凝土結構加固，能夠增強鋼筋與混凝土間的協調性，利用與鋼筋抗拉強度和彈性模量相接近的碳纖維材料，將粘結樹脂涂布到混凝土上，能夠使表面存在缺陷的混凝土結構強度提升[4]。針對橋面裂縫，也可以通過增設橫隔板方式對橋面鋪裝進行調整，在T形梁和簡支梁間設置橫隔板實現鋪裝層改造，提高橋面結構承載力。

2.3 銹蝕清理修護技術

針對鋼筋銹蝕問題，應采取清理修護技術，先將破損腐蝕和松動的混凝土清理干凈，然后對鋼筋表現銹蝕痕跡進行處理。在鋼筋銹蝕嚴重的情況下，需要更換鋼筋，然后涂抹專用水泥基防銹材料，減緩鋼筋銹蝕速度，延長鋼筋使用壽命。在鋼筋保護層澆筑上，可以采用環氧混凝土修復結構，在完成混凝土澆筑后在表面貼上碳纖維布。使用原有強度等級混凝土進行結構修補，嚴格按照配比進行混凝土拌和，適當增加碎石比例和黏度，確認坍落度不超1800mm。根據膠凝材料變化，應調整外加劑組分，通過適當增加增稠組分和含氣保證原材料性能良好。在現場施工期間，應做好澆筑振搗，避免出現過振情況，并加強結構內外溫差控制。此外，應加強淋水養護，結構強度達到要求后應做好厚度檢測，確認超出鋼筋保護層厚度應及時處理。

2.4 錨噴施工技術

針對橋梁端頭破損情況，可以采用錨噴技術進行結構修復加固。結合端頭結構特點可知，要求使用的修復材料能夠快速凝結。而錨噴硅膠材料，可以使修補材料與端頭緊密結合，同時材料剛度和柔韌性符合要求，因此可以取得理想修補和加固效果[5]。

3 道路橋梁工程病害的施工處理技術的實踐應用

3.1 工程實例

某城市快速路全長2515m，工程施工期間建設了長550m鋼架拱橋，橋面寬10.7m。經過長時間使用，快速路道路和橋梁發生了混凝土表面裂縫、橋梁鋼筋銹蝕等病害，造成結構整體荷載水平有所下降。為增強工程穩定性和耐久性，需要對工程進行全面維修和加固。

3.2 病害分析

通過現場檢查，發現病害集中在橋梁位置，產生了較多結構裂縫，對結構承載力和安全性產生了較大影響。在橋梁上部第三跨位置，出現了與鋼筋位置保持0.2-0.3m間隔的縱向裂縫，寬度達到44mm。因為長時間未處理，銹脹露筋現象顯著，統計發現存在6處斜撐露筋和40處拱肋露筋，另外包含3出橫隔板露筋和1處橋面板露筋。分析原因可知，周圍存在明顯泛堿現象，造成結構受到侵蝕，影響了橋梁正常使用。此外，橋梁下部結構也存在裂縫，如臺帽位置發生破損露筋情況，面積達到2㎡。在蓋梁位置，同樣存在2處露筋，承臺存在3處破損，墩柱存在1處露筋。受這些病害影響，結構穩定性和耐久性有所下降。

3.3 關鍵處理技術

3.3.1 鋼筋清理修護

根據現場勘查結果可知，橋梁鋼筋銹蝕嚴重，在清理修復時需要使用化學試劑進行大面積除銹，將銹斑去除。利用砂紙和細刷，可以進一步清潔鋼筋表面，然后利用滾刷在鋼筋表面涂抹阻銹試劑。在施工期間，為保證作業質量，需要加強阻銹劑規格檢驗，確認含有的氨基醇復合物占比達到15%以上，禁止進行水稀處理。在涂抹阻銹劑時，應按照0.4kg/㎡標準作業，保證涂刷量充足。通過分層涂刷，確保各處至少涂抹3-5次，能夠做到涂抹均勻。按照要求，阻銹劑應滲入超混凝土保護層30mm的厚度，確保鋼筋得到有效保護，達到提升鋼筋耐久性的作用。考慮到使用化學試劑和阻銹劑均對人體產生一定危害，應確保人員在作業期間能夠佩戴口罩、手套等防護用具，并嚴禁人員位于涂刷區下方，以免試劑低落帶人眼睛或皮膚上。完成銹蝕處理后，對鋼筋和周圍混凝土結構進行修復，應做到嚴格檢測和驗收，確保鋼筋保護層厚度合格，能夠延長鋼筋使用壽命，提高結構整體穩定性。

3.3.2 橋面混凝土修補

在修補橋面混凝土結構時，應使用比原混凝土強度高一等級的環氧砂漿修補表面破損位置，恢復橋梁表層結構完整性。考慮到裂縫較深，需要采用氣動工具鑿除無效結構，配合采用人工鑿除法和速射水法較強表面清理，將破損混凝土清除干凈。將松散結構全部取出，能夠露出堅實、密實的基面。針對出露的混凝土結合處，應做好鋼筋表現浮繡清理，在光潔部分出露后加強表面擦拭，并涂抹阻銹劑隔絕空氣，減緩結構銹蝕速度。使用高標號環氧砂漿進行修補，應確認修補后的表面光滑、平整。在作業期間，應嚴格按照說明書配比進行材料拌和，安排專人加強拌和過程監管，確保溫度在20℃以下。使用的環氧砂漿含氣量不超5.8%，孔隙率在2.5%以下，抗折強度能夠達到6MPa以上，粘結強度超出了2.5MPa，抗滲壓力在1.5MPa以上，抗壓強度可以達到修補混凝土強度。完成材料拌和后，應在1h內使用完，以免材料性能下降，給修補效果帶來影響。考慮到環氧砂漿難以一次成型，需要分2次在整個破損區域涂膜環氧砂漿。針對破損嚴重的位置，可以局部涂抹4次環氧砂漿，保證加固效果良好。嚴格控制涂抹過程，要求人員嚴格按照技術規范作業，能夠保證涂抹質量。此外應加強成果養護，對潮濕狀態下的環氧砂漿進行風干處理。根據材料物化特性和修補厚度，可以采取保溫保濕措施，確保混凝土表面不會因外界溫度較低或過于干燥而產生缺陷。

3.3.3 橋體裂縫加固

針對橋體裂縫，考慮到威脅到了橋梁結構安全性，應進行加固處理。在統計裂縫長、寬、深和數量后，需要做好標號記錄，繪制裂縫分布圖。針對各處裂縫，在檢查后應做好內部和表面清理，然后拌和封縫膠，采用注漿加固方式進行處理。按照施工要求，應布置好注漿嘴，明確灌注順序，并加強注漿過程控制，保證裂縫處理操作高效開展，有效提高結構承載力。針對表面裂縫，實際可以利用混凝土金剛石打磨片清理，清理走向與裂縫保持一致，規格在30-50mm范圍內。注漿期間，應確保注漿嘴之間保持100-150mm間距，各處裂縫都布置注漿嘴和出漿嘴，并設置排氣嘴，保證結構穩固。為此，需要在注漿嘴注入座地面位置涂抹少量膠體，并壓下底座。注漿壓力約0.3MPa，每小時進膠速度在0.1L/mm以下。對結構裂縫進行修復和加固，應安排專人負責現場施工管理。經過前期技術交底，能夠明確施工工藝流程，安排專業施工人員處理，嚴格落實各項技術規范，保證施工質量符合要求。

4 結語

針對不均勻沉降、路面裂縫、鋼筋銹蝕等不同道路橋梁病害，需要采用結構補強加固技術、裂縫修補技術、銹蝕清理修護技術、錨噴施工技術等不同技術處理，保證道路橋梁結構穩固，能夠滿足長時間使用要求。在工程實踐中，應結合具體發生的病害合理選用施工處理技術，能夠有效管控工程質量，保證道路橋梁可以長久使用。