道路桥梁工程的常见病害及施工处理技术研究

李昂

（北京市政路桥股份有限公司，北京 100045）

0 引言

裂缝、沉降、钢筋腐蚀和混凝土碳化等病害会降低道路桥梁工程的强度与荷载力，影响道路桥梁工程长期稳定运行。对此，建设单位应分析常见病害及其形成原因，采用相应施工处理技术进行软土地基处理、混凝土裂缝修复、结构加固补强等，引进先进技术，加强质量管理，从根源上提高工程项目质量。

1 工程概况

某A 道路桥梁工程的总长度为2.0km，共设计3 个转角点，最大纵坡为0.8%。项目标段范围是路堤结合段，路基宽度为28.7m。依据前期勘查资料可知，标段路段存在软土路基，在工程施工与运行过程中非常容易出现开裂、沉降等病害，影响交通通行。由此，建设单位应深入分析常见病害并且采取合适的施工处理技术。

2 道路桥梁工程的常见病害

当前，随着我国道路桥梁建设事业快速发展，道路桥梁工程项目数量增多、覆盖范围扩大，道路桥梁建设领域快速发展并且取得较为显著的成就。但是道路桥梁工程建设与运行过程中仍会发生一些病害，加强病害防控与处理能增强工程结构的稳定性、安全性，消除安全隐患，提升工程承载力，也能保证交通通行顺畅，保障车辆及驾驶人员、行人的生命财产安全。道路桥梁工程常见病害如下。

2.1 裂缝病害

在道路桥梁工程中，裂缝是常见且严重的病害，随着工程项目运行时间增长，其路面会产生裂缝。裂缝呈横纵向延伸并且不断拓展，最终会降低工程的安全性与稳定性，若裂缝过大，雨雪天气会积累大量的水分，从而加重道路桥梁腐蚀。裂缝是综合性病害，无论是道路桥梁工程项目设计不合理、质量未达标，还是超负荷运行，随着时间推移都会产生裂缝，进而引发安全风险[1]。

2.2 沉降病害

沉降也是道路桥梁工程的常见病害，若发生沉降则会破坏道路平衡。沉降病害应从两个方面寻找原因：一方面是设计阶段的调查研究与准备工作不充分，例如设计单位未能根据工程标准开展设计工作，设计方案缺乏科学性，技术审查不到位，未能及时发现软基并制订处理方案。另一方面是施工阶段未严格把好质量关，部分施工单位为降低成本盲目追赶进度，未能按照规定标准及要求进行施工，导致工程质量不达标，非常容易出现地基不均匀沉降现象[2]。

2.3 钢筋腐蚀与混凝土碳化病害

道路桥梁工程中钢筋是非常重要的施工材料，其能保证工程结构安全稳固。因道路桥梁工程长期暴露于外部环境中，钢筋与水分子长期接触会产生氧化反应而出现腐蚀现象。若施工单位未能及时发现与处理，则会降低钢筋周边混凝土质量，甚至会降低结构强度与硬度等，弱化工程荷载。同时，如果工程混凝土结构内存在气泡或氧气渗透，则会加剧钢筋腐蚀，引发混凝土碳化，影响道路桥梁工程安全运行。

2.4 规模尺寸误差

随着道路桥梁建设领域快速发展，道路桥梁工程结构愈发复杂，若未能加强精度控制及准确掌握施工数据、参数等，或是检测工作不到位，则会导致规模尺寸误差，埋下安全隐患[3]。

3 道路桥梁工程常见病害的产生原因

3.1 冻融因素

冻融是引发道路桥梁病害的常见因素之一，多发生于我国西部地区，在温度影响下形成冻融破坏，在长期、多次作用下引发建筑物开裂，对道路桥梁工程的承载能力、使用寿命等造成严重危害。此外，在加固道路桥梁时，因新旧浇筑的混凝土之间缺乏良好的黏结性，再加上受冻融因素影响，将导致开裂现象加剧。

3.2 温度因素

一方面，全年四季温度会产生一定波动，虽然不足以直接引发裂缝，但是在混凝土的徐变性能影响下，非常容易在道路桥梁工程纵向位移处形成温度裂缝，因此，要求施工单位精确计算温度应力并采取有效措施，以减少弹性模量等对道路桥梁结构的影响。另一方面，常年处于阳光直射下的梁面板等结构的温度较高，并且具备非线性趋势，在自身约束效应的影响下局部拉应力也随之增大，最终将引发裂缝。此外，常年日照不足、温度直线下降等因素也会引发混凝土构件裂缝[4]。

3.3 端头局部损坏

道路与桥梁之间的端头是非常容易产生病害的位置，若设计单位未能合理计算承载力或计算存在较大偏差，将降低道路桥梁的荷载力造成端头损坏。同时，若施工单位未能严格控制伸缩缝质量，也会损坏端头。此外，工程开通后若出现跳车现象，也会对端头产生较大损伤。

3.4 工程施工因素

工程建设过程中，若施工单位未能提前分析常见风险并且采取合适的处理措施和制订质量控制方案，再加上施工人员素质与能力较弱、施工技术工艺水平较低，将直接影响工程质量[5]。

3.5 其他因素

除了上述提及的影响因素，工程建设或运行过程中若道路桥梁结构承受过大荷载、遭遇严重的外力破坏等也会降低道路桥梁工程的稳固性与安全性[6]。

4 道路桥梁工程常见病害的施工处理技术

4.1 裂缝处理技术

引发道路桥梁工程裂缝的因素较多，如温度变化、钢筋侵蚀等。若道路桥梁工程产生裂缝，会提高内部结构受侵蚀率，降低工程质量，引发安全风险。对此，施工单位应深入分析并且采取合适的处理措施。

技术人员应定期开展检查工作，及时发现路面、桥面裂缝，并且采用合适的处理技术。处理前，技术人员应先明确裂缝尺寸、性质、成因等。若裂缝尺寸小于0.2cm，可应用表面修复法，直接在其表层处填充环氧树脂抑制剂等材料，间隔5～10min 再次涂刷，然后静待其干燥。此种方法是常见的裂缝病害处理技术与运维方法，具有适应性强、成本低等优势，能满足较小、较浅裂缝的处理要求。此类裂缝不会对道路桥梁工程荷载力产生较大影响，修复难度较低。若裂缝尺寸大于0.2cm，可应用压力排气法，在裂缝内填充水泥砂浆、环氧树脂等材料，并且采取适当的养护措施，提高修复效果。此外，压力注浆法也较为有效，通过填充环氧树脂、水泥砂浆等修复较大裂缝，让修补材料与路面充分黏结形成一个整体，以此增强道路桥梁工程的安全性与稳定性。此类裂缝较大、较深，会对道路桥梁工程产生较大影响[7]。

4.2 地基不均匀沉降的处理技术

地基不均匀沉降病害直接降低道路桥梁工程的质量，破坏其稳固性并且缩短其使用寿命，若引发安全风险事故还会产生较为严重的损失。对此，施工单位应提高对此病害的重视程度并且采取合适的处理技术[8]。

首先，工程建设前施工单位应明确地基土质条件，若遭遇软土地基应采取合适的处理措施，有针对性地选择施工技术，防控地基不均匀沉降病害。软土地基处理能提升地基土强度、增强其稳定性，控制地基沉降。作业时，施工单位应动态监测地基沉降及水平位移等，既要加快地基填筑速度，也要提升地基强度，双管齐下。真空联合堆载预压是一种比较有效的施工技术。

第一，施工单位应严格遵守施工标准，掌握抽水清淤、布设桩位、设置真空滤管、检测密封膜等技术要点，提高施工水平。

第二，施工单位应同时推进真空联合堆载预压与水泥搅拌桩施工，其技术标准如表1 所示。

表1 真空联合堆载预压施工技术标准

第三，施工单位应加强管涵段软土路基处理，待预压期满后埋设管涵，利用水泥搅拌桩复合地基，制订三角形布设计划，控制桩体强度。

其次，施工单位应采取科学的加固技术，以此控制、处理地基不匀称沉降病害。

一是碳纤维加固法，也称粘贴纤维增强塑料加固法，主要采用特殊树脂粘贴碳纤维使混凝土结构与道路桥梁结构紧密黏结并且形成新的受力体，增强结构强度。碳纤维加固法符合施工标准，既不会增加结构重量或尺寸，也不会增高净空高度，操作简单，并且能保护原有道路桥梁工程结构，具有良好的耐久性、抗腐蚀性等。施工单位可根据现实施工情况选择黏结层数，动态调整加固方向，有效增加混凝土的承载能力。

二是加大截面法，即混凝土加固法，将混凝土现浇层覆盖于钢筋混凝土受弯构件受压区域，能扩大原构件截面面积并且增强抗弯性，具有良好的加固补强效果。施工单位可选择加厚桥面板或加大主梁梁肋高度、宽度等。该方法具有操作简单、适应性强、加固效果好等优势，广泛适用于梁、柱等结构的加固。但需要注意的是，此种方法的潮湿作业周期较长，会改变建筑物净高并且引发钢筋腐蚀，所以应慎重选择。

三是粘贴钢板加固法，此种方法主要是将钢板和混凝土黏结为一个整体，具有工艺简便、影响小等优势，不会改变原有结构高度等，但是对施工人员的技术能力要求较高，施工人员需要在常温条件下承担一定的静态荷载，以加固修复弯曲部件等[9]。

最后，若因路面积水引发此类病害，施工单位应根据现实情况制订科学的排水方案，及时排水，防控腐蚀。此外，还可采用加筋施工处理技术、土工格栅施工处理技术等进行处治。

4.3 钢筋腐蚀与混凝土碳化处理技术

引发工程钢筋腐蚀的因素非常多，如钢材质量不佳、保护膜厚度不达标、所处环境存在腐蚀性物质等，若施工单位未能及时发现与处理，会降低工程性能与质量，会提高风险事故率。对此，施工单位应加强钢筋材料检查，分类管控并且选择合适的储存环境，控制环境温湿度。发现腐蚀后，施工人员应及时清理残留物及混凝土等，在其表层涂刷砂浆层、覆盖层。为防控混凝土碳化，施工单位应优化混凝土配合比，及时检测混凝土材料并且控制其低碱含量、低水化热性能等，保证水泥掺入比例合理，避免水分、氧气等混入而发生碳化反应。施工过程中，若发现混凝土松动、掉落等现象，应及时填补新混凝土并且利用环氧混凝土等进行修补，并覆盖碳纤维布加以保养[10]。

4.4 引进先进技术健全质量管理体系

道路桥梁工程建设过程中易发各类病害，施工单位既要选择合适的病害处理技术，也要加强风险防控，通过建设完善的质量管理体系形成完整的管理闭环，了解施工风险并且加强事前预测、事中控制与事后处理。建设企业可引进BIM 技术，借助其可视化优势建设工程模型，分析工程常见风险并且进行评估。除了上述常见病害，在施工中还有人员坠落、起重伤害、高空作业等风险，利用BIM 模型不仅能选择合适的病害处理技术，还能制定风控策略、动态监测工程施工，实现全过程管理，同时能加强施工人员、材料、机械设备管控，提前制定施工方案与应急处理措施等。

5 结语

综上所述，道路桥梁工程影响着我国城市化建设、交通通行及经济发展等方方面面。若道路桥梁工程项目病害高发，不仅会阻碍交通通行，还会影响人们正常出行与生活。对此，施工单位应基于工程实际掌握常见病害成因并制定科学的处理策略，提高病害防治水平，增强道路桥梁工程的耐久性、抗腐蚀性等。此外，在施工过程中，应采取合适的质量管理措施，重点管控隐蔽工程、检验重难点工序，并严谨对待设计方案、竣工图纸，建立技术档案，保障工程项目的质量和安全，推动我国道路桥梁建设领域蓬勃发展。