市政道路桥梁工程的常见病害与施工处理技术

薛强强

摘 要：市政道路桥梁工程在运营期间会发生一些常见病害，如路面裂缝、桥梁梁体裂缝、支座损害、道路桥梁过渡段沉降等。这些病害严重影响桥梁的正常使用，同时影响桥梁的使用寿命。如果不及时进行维修，这些病害可能会进一步发展，进而影响桥梁的主体结构安全性，造成严重安全事故。本文系统分析了市政道路桥梁病害的成因，进而提出针对这些病害的检测方法和处理技术。

关键词：市政道路;桥梁;病害

中图分类号：U418.4文獻标识码：A文章编号：1003-5168（2021）11-0104-04

Common Diseases and Construction Treatment

Techniques of Municipal Road and Bridge Engineering

XUE Qiangqiang

（Pingdingshan Highway Traffic Survey and Design Institute，Pingdingshan Henan 467000）

Abstract： Some common diseases will occur during the operation of municipal road and bridge projects， such as pavement cracks， bridge beam cracks， bearing damage， settlement of road and bridge transition sections， etc. These diseases seriously affect the normal use of the bridge and at the same time affect the service life of the bridge. If maintenance is not carried out in time， these diseases may develop further， which will affect the safety of the main structure of the bridge and cause serious safety accidents. This paper systematically analyzes the causes of municipal road and bridge diseases， and then proposes detection methods and treatment techniques for these diseases.

Keywords： municipal road;bridge;disease

随着我国城市化进程的飞速发展，城市交通压力快速增加，市政道路逐渐由二维交通转变为三维立体交通，尤其是在大城市，快速路、环路均以高架通行为主。各地政府在市政工程建设方面的投资逐年增加，在未来10年内，市政道路桥梁保有量将会进一步扩大。随着市政道路桥梁工程的快速增加，越来越多的道路桥梁病害显现出来，逐渐被人们所关注。2014—2019年中国城市桥梁数量及增速如图1所示。

1 市政道路桥梁工程常见病害的产生原因

1.1 市政道路路面开裂的危害及产生原因

市政道路裂缝轻则影响行车舒适性，重则影响车辆行驶状态，甚至会导致车辆行车不稳，从而引发安全事故。道路裂缝的主要产生原因有二。

一是路面沥青形态发生变化。市政道路路面直接暴露于自然环境中，容易受不稳定的外部环境影响，当外部环境的温度急剧变化时，沥青路面便会发生热胀冷缩，从而增大沥青内部的温度应力，进而产生微小裂缝。而后，经过城市车辆高频次的碾压，在车轮压力、剪力以及车辆制动力作用下，沥青道路的微小裂缝逐渐扩大，从而形成较大裂缝。

二是沥青混凝土路面施工不规范。在进行热拌热铺的沥青路面施工时，温度控制不严格，会导致沥青拌和时温度不足或者摊铺时温度不足，降低沥青混凝土的稠度，且没有在热态下铺压，导致施工完成后的沥青混凝土路面不密实，抗压抗折能力差。沥青摊铺时，摊铺机速度过快，会导致沥青混凝土路面厚度不足。在沥青摊铺施工中，应至少有5辆沥青混合料运输车等候卸料。运输车数量不足，会导致沥青混凝土路面接缝连接力不足，进而影响沥青混凝土路面整体性，道路后期使用时容易产生路面裂缝，如图2所示。

1.2 桥梁梁体裂缝危害及产生原因

桥梁梁体裂缝轻则会对混凝土桥梁结构产生损伤，影响桥体外观和内部结构，加速内部钢筋的腐蚀，重则干扰桥梁的正常运行，影响桥梁的使用体验和使用性能，甚至造成桥梁使用寿命缩短和桥梁行车不安全。实际上，混凝土结构裂缝的产生原因是多种多样的，通常是由于荷载、温度变化、地基变形、钢材腐蚀、建筑材料质量等多种因素相互影响而造成的。

1.2.1 网状裂缝。这种裂缝可以出现在各种跨度的梁上，裂缝相对较小，宽度为0.03～0.05 mm，用手触摸时会产生凸起的感觉，主要是表面混凝土收缩引起的裂缝。当混凝土表面迅速失水时，内部损失缓慢，导致收缩不均匀，表面收缩大，内部收缩小，表面收缩受内部混凝土限制，导致混凝土表面的拉力超过其抗拉强度，使得混凝土表面出现龟裂，从而导致网状裂缝。

1.2.2 下边缘受拉区裂缝。这种裂缝通常出现在桥跨的中间，梁的跨距越大，裂缝越多，裂缝从下翼缘向梁的连接处发展。梁的裂缝间距为0.1～0.2 m，宽度为0.03～0.10 mm，其中大部分是混凝土的收缩和梁的挠曲引起的。

1.2.3 腹板垂直裂缝。这种裂缝是最常见和最严重的，当桥梁跨度超过12 m时，裂缝主要发生在薄网孔中，梁的半高线附近的裂缝跨度较大，通常在0.15～0.30 mm;如果跨度小于10 m，则裂缝较小，大多数裂缝从梁底向上延伸，顶部较细，并且顶部未达到腹板的顶部，这种裂缝一般是由于设计不当而造成施工质量不佳，再加上未及时养护或受不良的温度和外部环境条件影响所造成的。

1.2.4 梁侧的水平裂缝。这种类型的裂缝主要是由于施工不当造成的，例如，分层浇筑时浇筑间隔时间过长。

1.2.5 梁底部的纵向裂缝。这种裂缝通常是由于混凝土保护层太薄或加入过多外加剂引起的[1]。

1.3 桥梁支座损伤危害及产生原因

现在主流的桥梁支座为板式橡胶支座和盆式橡胶支座，而这两种支座都存在一些不足，板式橡胶支座容易锈蚀老化，盆式橡胶支座容易发生剪切变形而导致老化。隨着经济的发展和城市化的推进，市政道路的车流量会进一步增大，汽车载重量也会不断增加，这对桥梁支座会造成疲劳损伤，进而影响桥梁结构安全。桥梁支座的设计使用年限一般为15年，若没有及时更换，则会进一步影响桥梁行车舒适性和安全性。

桥梁支座产生病害的原因较多。一是设计负荷过低，因为设计参照的规范较为老旧，未充分考虑交通量的增加和超载车辆的数量，所以支座是根据正常承载能力设计的，导致设计承载力无法满足现在车辆数量及载重量飞速增加的要求，使得支座长时间处于超载状态，进而产生病害。二是桥梁支座本身质量不合格，极限抗压强度不足，承载能力不足。三是设计和安装不合理，导致支座损坏和开裂。四是缺少支座维护措施，导致支座病害频发[2]。

桥梁会出现整体滑移现象，特别是在小半径弯曲桥中，由于自身的特性，存在内梁卸载和外梁超载的现象，并且桥梁有外移趋势，若弯曲桥的偏心距设置不合理，则桥的支座将被剪切损坏。偏位是当前桥梁支座最常见的危害，分为纵向偏位和横向偏位，偏位会导致支座承载不均匀，梁体附加内力增大。

桥梁支座位于桥墩顶端和梁体底部，空间比较狭小，检测和维护非常困难，其在日常道路桥梁维护中容易被忽视。如果桥梁结构的橡胶止水带损坏，支座处会出现渗水现象，进而会被水浸泡，如果有水源，支座的老化速度会进一步加快。如果不能及时切断水源，支座损坏的速度会越来越快;如果同一横梁下的一个支座损坏，另一个支座也会很快损坏。如果施工期间不能严格保证施工质量，支座垫石的高度存在一定差异，那么安装支座时，梁底支座不能保证理想受力，小的高度差会导致支座受力不均匀。若高度差过大，则会导致某些支座出现脱空，有些支座则会受力过大，影响支座使用寿命。

1.4 市政道路桥梁过渡段的沉降危害及产生原因

道路桥梁过渡段为柔性路面与刚性路面过渡段，其质量如果不佳，将会导致车辆行驶时发生跳车现象，危害行车安全和工程使用寿命。而路桥过渡段出现不均匀沉降的原因主要有三点。

1.4.1 路基处理不规范。如果道路和桥梁的过渡段位于软土和高含水量地区，道路投入使用后，路基在车辆的压力作用下会出现沉降，如果公路和桥梁的沉降之间存在较大差异，会严重破坏路面，带来极大的安全隐患。

1.4.2 刚度差异。道路和桥梁之间存在刚度差异，通常，路面和路基都是柔性，但是桥梁是刚性，因此当道路和桥梁相连时，受桥梁本身质量和行驶车辆的作用，桥梁在建筑特性上和道路有很大的差异，道路路基会产生较大的压缩变形，但桥梁不会出现太大的变形。这种不一致的变化将导致道路和桥梁的连接部分发生应力变形，最终导致道路桥梁过渡段发生不均匀沉降。

1.4.3 桥台填料。道路桥梁建设对验收材料有一定的要求，考虑地基排水，实际工程建设中会使用一些具有良好水渗透性的材料，但是，这种材料的选择往往容易引起一些新问题。主要原因是此类材料的颗粒间隙大，使土方工程的含水量难以确定，最终导致土方工程的压实结果往往不符合要求，进而导致道路承载能力的降低以及路桥过渡段的沉降[3]。

2 市政道路桥梁工程的施工处理技术

2.1 路面开裂处理技术

当裂缝较小且数量不多时，可以在裂缝处进行刷油处理，防止雨水经过裂缝渗入路基进而影响路面沉降，避免裂缝扩大。当裂缝较小且数量较多时，采用路面封层处理。采用封层处理技术时，施工人员先将道路清理干净，然后根据开裂情况铺洒乳化沥青，再铺设相应的集料并压实，填充路面裂缝，提升路面强度，恢复路面平整度，保证道路行车安全。裂缝还可以采用压浆处理方法，即制作水泥净浆作为黏合剂，再通过注浆设备将水泥净浆注入裂缝中，施工前要对裂缝进行前处理，保证水泥净浆的黏合强度，注浆至水泥净浆溢出注浆管，再做好后续处理，这样可以使路面的整体稳定性和强度得以提高。当裂缝宽度大于5 mm时，采用灌缝处治技术，施工人员在现场对沥青材料进行加热，直至沥青温度到达160 ℃，再使用灌缝设备将沥青灌注在裂缝中，直至裂缝被完全填满且溢出，再对裂缝进行处理，保证裂缝处路面处理后的平整度。这种方法能够防止小裂缝进一步发展成为更大的裂缝，但路面整体强度并不能够得到很大提高，后续可能还需要定期进行沥青材料灌缝处理。路面出现大规模龟裂后，单单进行裂缝处理已经无法达到处理要求，施工人员需要采用挖补处理技术，把龟裂处整体挖除，然后重新处理路基，再重新铺设挖除处路面，增加玻璃纤维、土工格栅等加强材料。这种方法工期较长，对交通的影响较大，只有当路面龟裂严重影响交通时才可使用，但这种方法能够从根本上解决路面裂缝问题，极大地提高路面压实度和强度，但需要注意挖除处与原有路基和路面的连接问题[3]。

2.2 桥梁梁体裂缝处理技术

当桥体裂缝较细时，采用表面处理法，在裂缝表面涂抹防水材料，防止水渗入梁体腐蚀钢筋，进而危害结构安全。当裂缝宽度可能会发生变化时，使用弹性涂膜防水材料，处理完成后可观察裂缝的生长及变化趋势，然后采取进一步的处理措施。当裂缝稍大时，采用注浆法，在裂缝中注入树脂或者水泥净浆。注浆时要保持低压低速，注浆到裂缝深部。当梁体裂缝大于5 mm时，采用充填法，即用开槽工具沿裂缝开出一条深槽，在槽内填充黏接材料，但这种修补方法要根据钢筋是否锈蚀选择开槽断面形状。当钢筋已经生锈时，开完槽要对钢筋进行防锈处理，然后才可以填充黏接材料。若桥梁梁体裂缝是因为拉应力过大而产生的，则可以采用黏接法，使用钢板或者碳纤维进行固定和黏接[4]。

2.3 桥梁支座处理技术

当支座变形严重，存在橡胶老化开裂和钢构件锈蚀问题时，要及时更换支座。这时就必须把上部的梁体抬高，但是面临两个问题：一是桥梁支座垫石混凝土表面存在缺陷，支承垫石的顶面标高不一致;二是顶升时千斤顶受力面混凝土存在缺陷，千斤顶安放不到位。支座更换过程中，为了保证桥梁支座垫石表面平整且无缺陷，千斤顶预放位置应采用支座垫石专用结构胶和支座更换临时调平胶进行修复与整平。

2.4 道桥过渡段不均匀沉降处理技术

当道桥过渡段不均匀沉降较轻时，采用修补法，在過渡段加铺一层沥青，使道路桥梁连接平整，保证车辆行驶平顺，但此方法不适用于交通量较大且地质条件差的路段。对桥台背土方进行加固处理，当台背土方流失较多时，可以采用注浆锚杆加固工艺，并在台背土方表面进行喷射混凝土加固。此方法可以使台背土方强度显著提高，防止路桥过渡处进一步沉降，从根本上解决沉降问题。当道桥过渡段不均匀沉降极其严重时，可以修建足够长且具有足够刚度的桥头搭板，桥头搭板能够有效解决因沉降不均匀而产生的桥台跳车现象。同时，应充分压实填筑材料，并对其进行防水防蚀处理，保证填筑材料处于稳定状态[5]。

3 结语

市政道路桥梁在运营时会出现各种各样的病害，且一些病害具有普遍性。本文详细阐释了市政道路桥梁中道路路面开裂、桥梁梁体开裂、支座损害以及道桥过渡段不均匀沉降的危害及产生原因，并简单叙述了这四种常见病害的处理技术。市政工程的修建能够为经济发展创造良好条件，并为城市提供更加便捷的交通，使城市交通进一步向多层次、多方面立体发展，减少城市道路压力，使具备服务功能的道路更好地发挥服务功能。

参考文献：

[1]李国志.道路桥梁工程的常见病害与施工处理技术研究[J].交通世界，2019（27）：60-61.

[2]王化利.道路桥梁工程施工中的常见病害与处理技术[J].科学技术创新，2019（18）：118-119.

[3]董文祥.市政道路桥梁工程的常见病害与施工处理技术探究[J].建材发展导向，2019（9）：213-214.

[4]任怀修.市政道路桥梁工程的常见问题探究[J].建筑工程技术与设计，2019（26）：157.

[5]赵路华.试论市政道路桥梁工程的常见病害与施工处理技术[J].建筑工程技术与设计，2020（24）：133.