桥梁工程的常见病害与施工处理技术

张焕雷

（廊坊市交通公路工程有限公司二公司，河北廊坊 065000）

0 引言

为了保障行人的安全，提升交通的便利性，不仅要强化桥梁建设中的顶层设计，还要注重运营阶段的维护工作，探析桥梁工程的常见病害，深挖其成因，才能对症下药，进行相应的防治，继而不断提升我国交通运输基本公共服务水平。

1 桥梁工程病害防治的意义

1.1 提升结构稳定性

如今，在桥梁建设过程中会大量使用钢材铁料，路面铺设则使用沥青、煤渣、混凝土等，在长期使用中，这些都会遭受雨水的侵蚀，或是重型货车的反复碾压，特别是车流量比较大的地段，常见病害更是突出，如若路政单位不够重视，长久不处理，就会造成巨大的安全隐患。俗话说“千里之堤毁于蚁穴”，这些桥梁病害一点一点的侵蚀其质量，当影响到桥梁的稳定结构时，必将引发事故。因此，路政单位必须对桥梁进行定期的巡检，及时发现病害，并采取科学的手段进行修复处理，才能提升桥梁结构的稳定性，防止重大事故发生。

1.2 满足车辆通行需求

桥梁在长久承载高负荷交通运输重任之后，就会出现路面裂纹、坑洼、变形等病害，如若相关单位不进行及时的修补，其路面破损将会越来越严重，这不仅会影响桥梁的外观形象，也会给驾驶人员带来较差的行驶感受。因此，对于桥梁的路面整修是至关重要，特别是立交桥、高架桥，都能起到舒缓交通拥堵的作用，而且其限定的行驶速度比城市其他道路要高一些，俗称“城市小高速”，桥梁路面的及时修补，必然会提升驾驶人的满意度，从而满足交通运输的需求[1]。

1.3 保障道路运输安全

为了加快城市的交通运输，每个城市都会建立高架桥，以提升车辆在城市中的行驶速度。但是，伴随而来的危险性也将被放大，一个桥面小坑也可能会让高速行驶的小汽车失去平衡而造成事故。这也对桥梁施工提出了更严格的要求，提升桥梁的质量，保障道路运输的安全性[2]。在桥梁施工中，施工人员要有一定的预见性，提升施工技艺，防治桥梁病害，从源头上将其扼杀，延长桥梁的使用年限，在后期维护中，更是要注重病害的防治，保障来往车辆安全。

1.4 为地方经济发展提供契机

桥梁工程不仅促进了当地交通运输的畅通，更是有利于两地之间的经济交流，如港珠澳大桥将珠海、香港、澳门紧密地联系起来，促进三地的经济共同繁荣；武汉的河流湖泊众多，将武汉三镇割裂了，不利于地区经济的交流发展，而长江大桥正好解决了这个难题，将其连成一片，促进了当地经济的发展。如若桥梁经常出现病害，必然会影响城市的交通发展，阻碍其经济发展。而现如今，大多数企业投资商都会关注当地交通运输的便利性，故而桥梁工程的建设能够为地区经济发展提供契机。

2 桥梁工程常见病害

2.1 混凝土裂缝

混凝土裂缝在桥梁病害中最为常见，它的危害要根据实际情况而定，若是在桥梁的受力点出现裂缝，则会直接影响桥梁的整体结构，而普通的桥面裂缝，则会影响到驾驶员的正常行驶。如今，混凝土在建筑行业有着广泛的应用，其结构性质会因使用环境的不同而出现差别。在住房类建筑中，混凝土的寿命可以70～100年，在使用的前十年基本上不会出现龟裂的情况。而在桥梁建筑中，由于外部因素的原因，如雨水侵蚀、高温作用、承载力作用、车辆的碾压、周围地质的变化、江水的冲击等，都会缩减混凝土的使用寿命，或是改变其性质，易出现裂缝。根据裂缝方向可分为纵向裂缝和横向裂缝，裂缝越深、越宽，其对桥梁整体结构的稳定性的影响也就越大，同时也会威胁到行人的安全。对于普通的裂缝，只需要及时加固即可，而对于影响整体结构性能的裂缝，则极有可能需要重新进行施工建造[3]。根据其成因又可以分为结构性因素和非结构性因素，前者主要是由于弯矩和剪力所致形成，而弯矩和剪力则是由施工过程中桥梁受力不平衡所导致的，后者则是由施工手法和混凝土配比所导致的，然后因外部因素加速了桥梁裂缝，如环境温度、雨水等，但是非结构性裂缝对桥梁的质量影响较小，主要影响车辆的正常驾驶。

2.2 变形病害

在桥梁使用年限的最后阶段，其各方面的性能必然会明显下降。桥梁路面在轮载压力的作用下就会出现变形，一般会表现为车辙、拥包、沉陷等，其中沉陷则是大凹陷变形，同时两侧可能会隆起。当桥梁的水文条件不达标时，长期遭受车轮碾压就会出现大竖直变形，从而形成路面沉陷。车辙的形成主要是由于沥青混合料级配设计不合理，致使面层压实质量差，在大型载重车辆行驶过程中就会在轮迹带处的面层产生剪切位移和固定变形，在当温度过高时，桥梁超负荷使用，也会造成变形的积累，最后形成车辙[4]。拥包其实是桥路面受到挤压而形成的隆起现象，当沥青桥面的负荷过大时，其结构层抗剪和抗拉强度已经不足以应对剪应力和压应力，从而隆起形成拥包，另外，未能完全消解的半刚性基层石灰遇水发生作用也会隆起形成拥包。

2.3 剥蚀病害

在桥梁工程常见的病害中，剥蚀病害危害极大，它是指桥梁工程的表面结构上出现疏松起皮的大面积脱落的现象，这不仅会影响桥梁的美观，还会加快内部结构的腐蚀速度，一旦桥梁表面的抗氧化层脱落，就会受到雨水的侵蚀，桥梁的横截面积慢慢变小，纵向应力不断增大，当其危害扩大到一定程度后，就会在其承重力的作用下，发生变形，直接影响桥梁的整体结构性质。一旦桥梁遭到剥蚀而没有及时的发现和处理，在风化的作用下，其墙体结构将会逐渐变形，日益严重。

2.4 铰缝病害

铰缝病害一般是由于预制板梁之间的铰缝松动而产生，也是桥梁常见的病害之一。当铰缝松动时，桥面就会产生横向裂缝，松动越厉害，其裂缝也就越深，甚至会造成桥面断裂。铰缝病害成因可分为外部环境因素和人为因素，前者主要是由于巨大的压力负荷连续冲击而造成铰缝松动出现裂缝，同时受到雨雪影响，积水会由裂缝渗入桥梁内部，造成铰缝碱化，从而加深铰缝松动，形成恶性循环，最终造成桥梁坍塌[5]。而人为因素则是桥梁设计师工作经验欠佳，铰缝断面大小的精准性不够，在施工时铰缝就会难以结合，在后期的运营过程中，铰缝病害就会频频出现。此外，在桥梁施工过程中，混凝土的密实度也会造成铰缝病害，当其密度达不到标准时，铰缝强度会有所欠缺，导致铰缝病害的出现。

2.5 桥头破损

桥头破损也是桥梁工程常见的病害之一，它能影响桥梁的结构稳定，一般情况下，桥头破损都会导致桥梁梁端出现变形，从而影响桥梁的应力结构，降低桥梁的安全性、稳定性。如若桥头破损非常厉害，就会造成车辆无法正常通行，导致交通拥堵，甚至会造成桥梁事故。在施工过程中，所使用的的材料没有达到桥梁设计标准，就可能会影响桥梁结构的稳定性，降低桥头的抗冲击力和承载力，当桥梁遭受江水的冲击，或是超负荷承载时，极有可能会断裂，造成事故。

3 桥梁工程常见病害的施工处理技术

3.1 裂缝处理技术

在桥梁的设计初期，设计人员就要科学分析桥梁的受力点，让桥梁受力达到平衡，防止后期出现裂缝。如若在施工过程中，受到桥梁拉力变化或是地基影响致使出现结构性裂缝，则需要进行加固，甚至是混凝土施工返工，以确保桥梁的整体结构稳定安全。对于非结构性裂缝，可利用裂缝修补技术进行修补，一般可分为三类：填充法、灌浆法、表面修补法，此技术在桥梁工程施工中的应用越来越广泛。裂缝填充法主要是针对裂缝面积较小的病害进行修复，在裂缝修补过程中，向其填充树脂胶结物或是水泥浆，并顺着裂缝方向延伸固定，防止裂缝持续扩大，最后将橡胶等高防水性的材料放入槽内完成修复。裂缝灌浆法主要针对裂缝比较深的病害，即将环氧树脂、水泥浆等材料灌入裂缝，发挥黏结裂缝的作用，在完成注浆后再进行加固护理即可。表面修补法则是针对比较浅显的混凝土裂缝，此方法处理裂缝比较便捷，只需要将环氧胶泥或水泥浆涂抹裂缝，然后用沥青覆盖其上，最后用实用性强的玻璃纤维覆盖即可。在进行桥梁裂缝修补过程中，施工人员要根据裂缝的实际情况，选择合理的方法进行修补，从而解决桥梁工程裂缝病害，以确保桥梁的质量安全。

3.2 变形病害的施工处理技术

路面的沉陷一般都会受到路基性质恶化以及车辆负荷影响，特别是桥头部位由于其高填土模式极易发生沉降，这就需要在桥梁建造时进行预防，在桥头路面附近利用特制砖材建造，并在其沉降过程中逐渐加厚砂垫层，让沉降趋于平稳。应对车辙的处理，一般采用铣刨处理，在基层进行水稳碎石铺筑，在此过程中，一定要控制好厚度以及质量，满足要求后，才能进行面层摊铺，从而消除车辙的影响。在超龄的桥面上容易出现泛油的情况，甚至达到热毁状态，针对这种情况可以采用撒米砂辅以静压处理的方式，从而使桥面得到改善，如若泛油面积小，或是还在油包状态，则可以进行挖补处理，对于小油斑只需撒料即可。

3.3 剥蚀病害处理技术

桥梁工程的剥蚀处理对于其结构的安全稳定性具有重大的意义，因此，既要在桥梁建设过程中采用预防剥蚀病害的技术，也要在桥梁投入使用后进行定期的检测，及时发现剥蚀病害，并进行针对性的补救，确保桥梁在使用过程中的安全性。在桥梁病害的发生一般都是由桥梁材料质量引起的，后期维护人员也不注重剥蚀的处理，从而加快了桥梁剥蚀的速度。

第一，在桥梁施工工程中，桥梁建设单位一定要严格控制建设材料的质量，从源头上对剥蚀病害进行控制，从而减少桥梁在长期使用过程中剥蚀病害频发的问题。

第二，路政管理部门要注重对桥梁的维护工作，对桥梁进行定期检测，先对已遭受剥蚀的区域进行标记，然后让施工人员对其进行清理，最后利用混凝土进行填充修补，从而延长桥梁的使用年限。对于钢筋结构的剥蚀，则需做好凿毛处理，最后进行环氧砂浆的封闭处理，从而保障桥梁的结构稳定。

3.4 铰缝施工处理技术

铰缝是连接两块板梁的基础，一般在工程中，都是对两块预制板梁进行浇筑混凝土，铰缝病害都是在桥梁设计施工过程中埋下了隐患，致使在使用阶段铰缝病害频频发生。因此，在桥梁建设过程中，就要对铰缝病害进行防治，首先要审查铰缝断面尺寸设计是否科学，在进行BIM 模拟后，符合桥梁设计要求，才能进行后续的施工。其次，在施工过程中，要确保桥梁的质量，在铰缝强度检测合格，方能进行验收。最后，由于铰缝病害的出现也是由于灌缝质量问题所导致，锚喷施工技术可以强化铰缝灌缝质量，对其起到针对性的防治，但是该项技术成本较高，在工程中具有一定的限制，施工方可根据当地的实际情况，或是科学分析铰缝发生的概率高低，决定是否采用该技术。

3.5 桥头破损处理技术

桥梁端头是指桥梁工程中桥梁与道路连接处，当其出现破损时，桥梁就会逐渐变形，影响其结构稳定性。在桥梁建设过程中，由于桥头破损造成的危害并不大，以至于建设方并不重视桥头的建设，其施工技术也并不高明，虽然基本施工质量可以得到保障，但是使用阶段的桥头破损无法预防。在桥梁端头破损修复时，需要根据桥梁承压与实际地理环境挑选修复材料，以确保其修复质量，当其破损严重时，则需在板梁上方重新进行施工，并对桥面铺设材料性能进行优化，保障端头使用质量，然后对端头施工位置进行外观打磨，保障端头与桥梁主体的外观平整性。

4 结语

在现代城市发展中，桥梁不仅承载着城市交通的重担，更促进了各个地区的经济发展，将小区域连成大区域，大区域融成小圈子，实现互帮互助共同发展的友好氛围。但是，桥梁的常见病害不仅影响行车舒适性和安全性，甚至会阻碍地区经济的友好交流。因此，桥梁病害的防治处理应该引起重视，技术人员应该积极研讨针对性的施工处理技术，进一步提升桥梁的稳定性与耐久性。