研究道路桥梁的常见病害与养护方法

文 / 济宁市鸿翔公路勘察设计研究院有限公司 韩康

工程概况

某道路桥梁工程，路线全长133.5km，为双向四车道，建设标准为高速公路，设计速度100km/h。路线内设有长度为7.78km的桥梁25座，互通立交12处，880m中桥10座。该道路桥梁工程中的路基宽度为25m，总投资120亿元，建设周期36个月，工程建设中的子工程包括路面施工、桥梁建设、路基施工等。工程施工过程中，为避免出现混凝土裂缝、路面塌陷、路面不均匀沉降等常见病害，建设单位提前拟定路桥病害的预防、养护方案，保证了工程项目顺利竣工，且整体建设质量符合预期要求。

道路桥梁的常见病害

混凝土裂缝

道路桥梁施工建设中，“混凝土裂缝”是非常多见的质量通病，是道路桥梁的常见病害之一。而造成混凝土裂缝的主要原因在于路桥负荷过重，桥梁应力较强。具体来说，道路桥梁在投入使用后，道路结构、桥梁结构会承受由行驶车辆带来的“次应力”、“直接应力”。设计人员会提前预估路桥应力，但若因前期勘察数据不完善，后期数据计算出现误差，或施工质量控制不佳，则会导致道路桥梁可承受的应力与预期不符，继而在长期服役过程中出现裂缝问题。

另外，在较为恶劣的天气中，雨雪会侵蚀道路桥梁表层，破坏道路、桥梁结构，使结构层在被侵蚀后出现裂缝问题。

不仅如此，桥梁施工中，主梁结构的裂缝现象同样非常明显，而造成桥梁裂缝的原因在于桥梁使用期间受力不均匀，所以在长期承受应力后产生“张裂”问题。

地基沉降

地基沉降问题同样是道路桥梁常见病害，会直接导致路桥塌陷，或是出现裂缝与坑槽。通过对以往道路桥梁工程的分析可知，引起地基不均匀沉降的原因主要体现在两方面：一是前期设计不合理。设计道路桥梁时需要系统、全面的分析路段内的地质条件以及环境因子，若没有考虑相关信息盲目制定设计方案，则会留下质量隐患，造成地基不均匀沉降问题。二是道路桥梁施工操作不标准。道路桥梁工程建设中，工程项目所涉及的施工工艺较多，在处理软土地基、压实路面路基时，如果施工人员的操作不规范，不能够严格落实施工技术方案，就会导致道路桥梁施工质量不合格，最终使得道路桥梁结构应力降低，不均匀沉降风险增加。

路桥表面剥蚀

道路桥梁工程建设中，剥蚀在路桥工程项目中同样比较多。该病害主要特征为路桥表面不平整、且光滑度减弱，容易存在路桥结构上起皮，出现蜂窝状腐蚀的情况。路桥投入使用后，该病害还可能会导致道路结构、桥梁结构受损，导致工程稳定性、牢固度无法确保，容易诱发一系列的安全风险，造成严重的损失。通过对道路桥梁工程的研究可知，风化、温度变化大，路桥结构排水性差等，均会引起路桥“剥蚀”病害，同时该类病害还会影响路桥的整体质量，损害范围较大。

道路桥梁常见病害的预防措施

规范混凝土施工工艺

首先，施工人员应基于路桥施工设计方案，了解路桥抗震标准，准确分析混凝土结构的实际刚度，乃至其所需承受的应力大小。在确定各项施工参数后，施工人员要选择刚度符合要求的混凝土材料。选择施工材料时，应综合分析材料的抗剪能力、抗压能力。

其次，施工人员应合理地控制钢纤维混凝土材料坐浆时的厚度，若厚度不达标，则会导致路桥结构连接点粘结度不强，容易出现空隙，诱发裂缝风险。

最后在混凝土浇筑过程中，施工人员应严格按照混凝土浇筑工艺，标准化地完成施工任务，保证混凝土施工工艺的应用效果，全面预防路桥结构上的混凝土裂缝病害。

重视路桥面层维护

针对道路桥梁工程中的路基不均匀沉降病害，施工人员需要在正式施工过程中重视路桥面层的维护，通过提升道路桥梁表面的平整度，避免桥面、路面的不均匀沉降问题。

在路桥工程中，施工人员应加强桥面、路面铺装时的质量管理，使用混凝土铺装时，应严格控制铺装厚度，确保路桥结构中混凝土的抗裂性能、抗压性能，使路桥工程能够长时间承受路面压力。

除此之外，铺装路桥面层时，施工人员在规范混凝土浇筑工艺的基础上，还需优化振捣、压实工艺的施工流程。振捣过程中，振捣持续时间应保持在30s以内，振捣效果的检验方式以混凝土不出气泡、不沉落为准。使用振捣棒时，应用振捣棒过程中的移动距离应小于振捣使用范围的1.5倍，且振捣装置中插入振捣棒的深度应保持在100～50mm以内。

完成浇筑作业后，施工人员还应均匀地通过振捣工艺压实混凝土，并根据混凝土养护标准，做好混凝土结构层的养护管理。以上述工程为例，该工程的主要路段、主桥梁的主要材料为沥青和混凝土；在施工作业中，为预防路面病害，施工人员在用碎石填充基层后，对混凝土路面进行严格地压实处理，并在检验路桥面层压实质量后进入下一个养护环节，且路桥表面的平整度处于道路桥梁工程质量标准的允许偏差内。

道路桥梁的养护措施

增强养护意识，建立养护平台

为减少道路桥梁工程常见病害造成的安全风险，工程建设方还应增强路桥的养护意识，用先进的技术手段，建立信息化、数据化的养护平台，以此将路桥的养护施工工艺落到实处。一方面，道路桥梁工程建设中，建设方还应完善路桥工程的档案资料，并在定期养护路桥工程过程中，记录路桥养护、维修资料。同时，明确各部门在路桥养护中的基本职责，将养护任务落实到个人，使其严格按照路桥养护制度，定期排查道路桥梁的病害、安全风险。在此期间，相关人员应加强养护人员的专业培训，增强其养护能力、专业素质。

另一方面，为提升道路桥梁工程的养护工作效率，相关人员可基于BIM技术，建立信息化的养护管理平台。该平台可从道路桥梁设计阶段、施工阶段开始，对路桥进行检测与管理，虚拟呈现路桥使用过程，指导施工人员按时养护路桥结构，处理路桥病害。在BIM技术的帮助下，建设方可还建立路桥工程的三维模型，在输入路桥施工各项参数后，自动检测路桥常见病害的发生频次，并制定相应的防范、处理方案，保证路桥养护整体质量。

及时修补裂缝，加强病害控制

道路桥梁工程中，混凝土裂缝病害的危害性较强，所以为将该病害的不利影响降到最低，施工人员在优化混凝土施工工艺的同时，还需重视路桥养护中的裂缝处理。

具体来说，施工人员可结合混凝土裂缝的特点、规格、大小、产生的原因，采取相应的养护处理手段。对于超过0.2cm的混凝土裂缝，施工人员可应用“化学压力灌浆法”处理该裂缝，所用的灌浆材料为“环氧树脂”，将其配置为浆液后，施工人员需及时的修补裂缝。若混凝土裂缝分布范围广，则可采用“表面修补法”处理该类病害。该养护工艺是在发现裂缝后，及时测量裂缝大小，随后使用水泥浆也、环氧胶泥、理清、油漆等材料，混合配制后涂刷到裂缝表面，起到铺盖修补的作用。修补结束后，还需用纤维布将其覆盖，待修补浆液与原有缝隙充分粘结后方可再次投入使用。

细化养护流程，重视养护管理

其一，定期修补路桥主梁的破损区域，并将主梁底部已经松动的混凝土剔除，然后使用配置好的聚合物砂浆修补该区域，直到该区域断面恢复原样。主梁钢筋结构上往往会出现锈蚀病害，施工人员在养护时需要及时除锈，可涂刷渗透性较强的材料阻断锈面。必要时，养护人员可全方位的打磨处理主梁表面，同时使用防水性较强的材料，避免雨水侵蚀，

其二，对于桥梁上部结构，若出现混凝土裂缝病害，施工人员还应在使用环氧胶泥、聚合物砂浆修补裂缝后，采用压力注胶的方式，将空心板布设在桥梁结构上，将钢板垫作为支座以避免桥梁结构脱空。养护桥梁下部结构时，施工人员则需系统地使用聚合物砂浆涂刷局部剥蚀面、裂缝表面，全面地处理该区域的磨损位置。而在处理桥梁表面病害时，还应在修补桥面裂缝后，按照养护技术规范，将伸缩缝内的胶条进行更换。

其三，在桥梁工程养护中，桥梁墩台的养护同样非常重要。施工人员在清洁处理桥梁墩台表面的污秽物、杂草、水泥砂浆后，还需剔除桥梁缝隙的杂质、缝隙脱落的材料，并使用水泥砂浆在墩台上勾缝。若桥梁墩台存在剥蚀、损坏等问题，还应及时用水泥砂浆抹修表面的磨损区域。若墩台表面损坏深度小于3cm，使用水泥砂浆修补即可。在配置水泥砂浆时，还应确保砂浆强度等级为M5。

结语

综上所述，为在路桥工程建设中，有效地预防路桥施工中的常见病害。施工人员应进一步地优化混凝土施工技术方案，规范路桥碾压、排水处理中的施工流程，同时制定完善的路桥养护方案，及时填补路桥裂缝，定期对路桥工程进行养护管理，以此减少路桥病害的发生频次，保证路桥工程使用期间的可靠性与安全性。