桥梁工程的常见病害与施工处理技术探讨

高建丽

（宜昌市兴山县交通运输综合执法大队，湖北宜昌 443000）

桥梁工程建设作为我国关键的基础设施建设，在促进地区经济发展，提升人们生活水平方面发挥着关键性作用。在城乡交通建设过程中，桥梁工程数量越来越多、规模越来越大，但桥梁工程质量病害却表现得愈发明显，如：裂缝、不均匀沉降、钢筋锈蚀等。因此，为推进桥梁工程稳定运行，本文结合实际案例对桥梁工程病害及其施工处理对策展开探究具有重要意义。

1 桥梁工程常见病害

1.1 裂缝病害

桥梁工程的裂缝病害，会影响到桥梁结构的耐久性以及美观度，破坏混凝土的使用功能，对车辆行驶的舒适度和安全性带来负面影响。在桥梁工程实施过程中，其裂缝病害主要包含以下两种：非结构性裂缝和结构性裂缝。对于非结构性裂缝而言，其在桥梁工程中出现几率较大，裂缝初始阶段会对桥梁工程产生较小的危害，但若没有对裂缝及时予以处理，非结构性裂缝会逐渐加剧，进而产生一定程度的安全隐患[1]。结合笔者实际工作经验分析桥梁工程裂缝的形成原因主要包括以下几方面内容：桥梁工程运行过程中车辆的不断荷载、温度变化、施工工艺质量、地基基础变形、养护管理不当等。

1.2 钢筋锈蚀病害

桥梁工程施工中，钢筋作为桥梁结构负载承载者是工程中的关键性建筑材料。在施工过程中所使用的钢筋跨越范围与其承载力有着直接关联，跨径越大对承载能力要求越高。若钢筋材料出现锈蚀将影响到其自身承载能力，锈蚀严重甚至会导致桥梁坍塌事故。

1.3 桥梁不均匀沉降

桥梁不均匀沉降作为常见的质量病害，将会导致桥头跳车，影响行车安全性和舒适度。同时桥梁不均匀沉降会使结构中产生附加应力，超出混凝土结构的抗拉强度，导致结构开裂，桥面铺装加速损坏，带来交通事故的发生风险。之所以会发生桥梁不均匀沉降，与现场地质情况和施工质量有着很大关联。随着桥梁工程投入使用，在车辆荷载下，桥梁路堤的承载力也在不断减弱，导致不均匀沉降问题发生[2]。另外，由于施工设计缺乏严谨性、地质勘察不详细、结构基础类型差别较大等，也会导致不均匀沉降病害的发生。

2 桥梁工程病害处理技术

2.1 裂缝病害处理技术

若桥梁工程出现了混凝土裂缝病害将加速混凝土结构腐蚀，一旦发现裂缝病害应及时予以处理。通常情况下，宽度在2mm以内的裂缝可通过刷涂环氧树脂材料进行处理，在处理前首先应将裂缝周围的杂质清理干净再开展涂刷环氧树脂操作。涂刷时应当严格控制施工工艺，每次涂刷1mm左右厚度，涂刷后间隔5min再次进行涂刷，至少需涂刷三次[3]。一般来讲，裂缝病害的处理包括表面修补法、内部修补法和结构加固法。灌浆法主要应用在桥梁裂缝较为严重且承载力明显下降时，之后通过钢筋加固和预应力加固等方法对桥梁结构予以强化，提升承载力。

2.2 碳纤维修补技术

碳纤维布加固和碳纤维板加固是较为常用的碳纤维加固方式，碳纤维加固法、加大截面法、粘钢加固法等是当前较为常用的几种方法。碳纤维修补技术作为新型的结构加固技术，在应用过程中可利用碳纤维强化桥梁工程结构的延展性和强度，进而提升桥梁承载力，具有明显的应用价值。目前单向碳纤维交织布和双向碳纤维交织布是常用的两种碳纤维布形式，在选择时以不同结构所需承载力的受力情况作为选择依据。

碳纤维修补技术在应用时以已经设计好的图纸为依据，明确碳纤维结合面积，所确定的碳纤维面积应大于工程实际需要粘合的面积[4]。在施工时先将混凝土结构的劣化层用砂轮机打磨处理，确保不存在劣化层，再将环氧树脂浆液灌注在裂痕位置并粘贴碳纤维布，结合工程实际剪裁碳纤维布，进而实现对桥梁结构的加固处理。

2.3 钢筋锈蚀处理技术

在预防钢筋锈蚀时可通过在其表面均匀涂抹防护层，或采用电化学防护对锈蚀问题进行处理，还可以通过喷砂的处理方式对钢筋锈蚀进行清理[5]。另外，还可强化桥梁工程钢筋锈蚀检测，发现问题及时处理，避免病害恶化。为避免钢筋锈蚀还应在施工中严格控制保护层厚度，控制混凝土中氯离子含量。

2.4 不均匀沉降处理技术

通过落实桥梁工程排水设施、控制路基过度段施工质量、合理应用土工格栅技术进行处理。通过完善排水设施能够拦截地面水，将水顺利排出到路基以外保证路基结构的干燥状态，同时还能够避免桥面水下渗。另外，土工格栅加筋技术能够对桥梁不均匀沉降问题予以妥善解决。

2.5 强化桥梁工程养护管理

随着桥梁工程投入使用，相关部门不但没能将桥梁养护工作落实到位，还选用缺乏专业的桥梁养护工程师进行管理，一旦桥梁工程出现病害就不能及时发现并进行处理，导致病害进一步扩大，对桥梁将产生严重的影响。在桥梁工程运行过程中应配备专业人员，根据桥梁通行情况进行检查，主要分为经常性检查、定期检查和特殊检查，及时发现桥梁出现的问题，采取相应的解决措施。对桥梁进行分类，发生问题及时进行交通管制，避免严重病害的产生。同时，应当做好桥梁工程病害预防，发现隐患病害及时进行处理，延长桥梁工程使用寿命。

3 案例分析

某桥梁工程与高速公路相衔接，在2012年竣工通车，桥梁总长度为1.285km，为左右幅分离式桥梁。桥梁结构形式为下承式钢管混凝土系杆拱桥，桥梁拱肋为钢筋混凝土。吊杆设置间距为4m，材料为平行镀锌高强钢筋束，锚头类型为DM5A-85墩头锚，该桥梁工程引桥为简支桥梁，长度20m，采用柱墩式下部结构，钻孔灌注桩地基基础。

3.1 桥梁质量病害

经现场调研勘查，案例桥梁工程的病害主要体现在以下几方面。

3.1.1 桥梁上部结构病害

该桥梁主桥的钢筋混凝土拱肋存在脱空质量病害；桥面板和系杆间的接缝存在空隙，进而导致系杆表面出现碱化泛白；主桥结构防护套筒油漆存在明显的剥落现象，横向裂缝明显；吊杆的不锈钢管定位圈存在锈蚀严重的问题，钢管内存在积水；桥梁桥面放水罩没有有效接缝处理，橡胶防护和钢保护罩接触位置出现明显锈蚀；将一部分钢管解剖后发现，其表面的锌粉已经出现了不同程度的铁锈。根据钢丝锈蚀标准，该位置的钢丝锈蚀等级已达到B级，由于解剖位置在积水顶面以上，分析积水顶面位置的锈蚀将更为严重。

3.1.2 下部结构病害

案例工程的下部结构病害主要体现在桥墩混凝土结构存在不同程度的粉化现象。主桥桥墩粉化现象最严重，位于主桥北侧的桥墩存在部分位置的裂缝、钢筋锈蚀及剥落病害。

3.2 桥梁病害处理技术

针对上述该桥梁质量病害，需落实的病害处理技术包括如下内容：（1）对桥梁桥面进行处理，具体包括：处理桥面混凝土裂缝、桥梁防撞护栏裂缝以及清理或更换伸缩缝；（2）裂缝封闭灌胶处理；（3）更换吊杆，安装分配梁及临时吊索、拆除旧吊杆、安装新吊杆并进行防腐蚀处理。

此次桥梁病害处理在2020年落实实施，所采用的病害处理技术及方法如下论述。

首先，针对桥梁结构局部脱空问题在处理过程中对混凝土结构的热胀冷缩进行了充分考虑。在现场平均气温较高时，敲击拱肋进行检查，敲击过程对脱空面积较大位置进行钻孔检查，根据检查结果通过灌浆对脱空的拱肋混凝土进行处理[6]。在案例工程中所选择的注浆材料为强度较高的无收缩灌浆材料，可有效保证拱肋稳定性。

其次，对吊杆进行更换时以贝雷梁衔架——临时吊杆体系作为过渡吊杆，因此在更换前需精准测量吊杆上锚垫板顶标高、桥面标高以及下锚垫板底标高。在吊杆更换时，对桥面标高、所更换吊杆的伸长量、加载包临时吊杆的油压仪读数等数据进行跟踪测量。每级加载临时吊杆后、每次将钢筋隔断后和新安装吊杆张拉后均需对桥面标高、吊杆伸长量等上述数值进行精准测量[7]。在完成安装吊杆后，再次对桥面的标高、索力等因素进行测量，并依据测量结果判断是否需要对索力进行调整。另外，本工程在更换吊杆时利用标高索力的双重控制，保证挠度在理论值范围内的同时确保索力值在设计标准范围内。

再次，在裂缝灌注处理时为保证灌注施工质量，严格遵循施工工艺进行施工，对灌胶嘴进行合理布置，通过注浆泵加压灌注灌封胶。在灌缝施工前先用空压机对裂缝密闭性进行检查，保证裂缝密闭性良好，所灌注胶体能够充分密实。

最后，考虑到案例工程施工量较大且工期较紧，为保证施工进度，在完善安全质量管理体系的前提下，病害处理施工现场选择多点同时作业，保证施工机械设备有效运转以及施工人员充足，进而确保各项工序有效衔接。

4 结语

综上所述，桥梁工程作为交通运输体系中不可或缺的一部分，随着使用年限的增长以及车辆的不断荷载碾压，往往会出现不同程度的裂缝、不均匀沉降、钢筋锈蚀等质量病害，对此应当予以高度重视，分析病害实质，落实针对性的病害处理技术，全面提升桥梁工程质量稳定性。