道路桥梁工程常见病害及施工处理技术

袁东野

辽宁省交通运输事业发展中心 辽宁省沈阳市 110005

摘要: 摘要:道路桥梁工程作为交通基础设施的关键组成部分,其结构稳定性与耐久性直接关系到路网通行安全与运营效率。在自然环境与行车荷载的长期作用下,道路桥梁易出现各类结构性与功能性病害,对工程服役寿命构成显著影响。本文系统梳理道路桥梁工程的常见病害类型,深入分...
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

摘要:道路桥梁工程作为交通基础设施的关键组成部分,其结构稳定性与耐久性直接关系到路网通行安全与运营效率。在自然环境与行车荷载的长期作用下,道路桥梁易出现各类结构性与功能性病害,对工程服役寿命构成显著影响。本文系统梳理道路桥梁工程的常见病害类型,深入分析病害产生的内在机理与外在诱因;围绕病害的预防与治理需求,研究对应的施工处理技术原理与应用要点;结合工程技术发展趋势,提出病害防治的优化策略与技术升级方向。研究成果可为道路桥梁工程的病害治理与养护维修提供理论参考,对推动交通基础设施高质量发展具有重要意义。

关键词:道路桥梁工程;常见病害;施工处理技术

引言

道路桥梁工程是连接区域经济、保障民生出行的重要载体,其建设质量与服役状态直接影响交通网络的运行效能。随着我国交通基础设施建设规模的持续扩大,既有道路桥梁工程逐渐进入病害多发期,而新建工程受地质条件、施工工艺、材料性能等因素影响,也可能出现早期病害。这些病害若未能及时识别与治理,不仅会降低道路桥梁的通行能力,还可能引发结构失稳等安全事故,造成巨大的经济损失与社会影响。因此,开展道路桥梁工程常见病害及施工处理技术研究,厘清病害类型与诱因,完善病害防治技术体系,是延长工程服役寿命、保障交通运行安全的迫切需求。

1道路桥梁工程常见病害类型及成因分析

1.1道路工程常见病害及成因

道路工程病害主要集中于路基与路面结构,直接影响行车舒适性与安全性,其常见类型包括路基沉降、路面裂缝、路面车辙、路面松散等。

路基沉降表现为路基局部或整体下沉,导致路面出现凹陷与开裂,其成因与路基填料的压实度不足密切相关,填料颗粒级配不合理、含水率过高,会降低路基的承载能力;同时,地基土的不均匀沉降、地下水位变化引发的土体固结,也会诱发路基沉降问题。路面裂缝是最为普遍的路面病害,按形态可分为横向裂缝、纵向裂缝与网状裂缝,温度变化导致的路面材料热胀冷缩,会使路面产生温度应力,当应力超过材料的抗拉强度时即会出现裂缝;此外,路基沉降引发的附加应力、路面结构层间粘结不足等,也会加速裂缝的产生与扩展。路面车辙是路面在行车荷载反复作用下产生的永久性变形,主要源于路面材料的高温稳定性不足,在夏季高温环境中,沥青混合料的强度下降,难以抵抗车辆轮载的反复碾压,进而形成车辙;同时,车辆超载、路面结构设计不合理等因素,也会加剧车辙的发展。路面松散表现为路面骨料脱落、结构完整性受损,其成因包括沥青混合料的粘结性能不足、施工过程中压实度控制不当,以及雨水冲刷、冻融循环等自然因素对路面结构的侵蚀。

1.2桥梁工程常见病害及成因

桥梁工程病害涉及上部结构、下部结构与附属设施,对桥梁的结构稳定性影响更为显著,常见类型包括混凝土裂缝、钢筋锈蚀、支座病害、墩台沉降等。

混凝土裂缝是桥梁结构的典型病害,按成因可分为荷载裂缝与非荷载裂缝,荷载裂缝由车辆荷载、桥梁自重等产生的应力超过混凝土抗拉强度所致;非荷载裂缝则与温度变化、混凝土收缩徐变、碱骨料反应等因素相关,此类裂缝虽初期危害较小,但易成为水分与有害物质侵入的通道,加速结构劣化。钢筋锈蚀是钢筋混凝土桥梁的主要耐久性病害,混凝土保护层碳化、氯离子侵入等会破坏钢筋表面的钝化膜,使钢筋发生电化学腐蚀,锈蚀产物的体积膨胀会导致混凝土保护层开裂剥落,进而削弱钢筋的力学性能,影响结构承载能力。支座病害包括支座老化、变形、脱空等,支座作为桥梁上部结构与下部结构的传力构件,长期承受荷载与环境侵蚀,橡胶支座易出现老化硬化、开裂变形,钢支座则可能发生锈蚀、卡滞,支座病害会导致桥梁传力路径改变,引发结构应力集中。墩台沉降表现为桥墩与桥台的不均匀下沉,其成因与地基承载力不足、基础施工质量控制不严密切相关,软土地基未进行有效处理、桩基施工时桩端未达到持力层,都会导致墩台在荷载作用下产生沉降,进而影响桥梁结构的整体稳定性。

2道路桥梁工程病害的施工处理技术

2.1道路工程病害的施工处理技术

对于路基沉降病害,可采用换填法、压实法、排水固结法等技术进行处理,换填法适用于浅层沉降,通过挖除软弱填料、换填强度高的填料并分层压实,提升路基承载能力;压实法借助重型压实设备对路基进行补强压实,消除路基内部的空隙,增强土体密实度;排水固结法则通过设置排水系统,加速地基土的排水固结,提升地基承载力。针对路面裂缝病害,需根据裂缝宽度与深度选择处理方式,对于细微裂缝,可采用封缝胶进行灌缝处理,封闭裂缝通道,防止水分侵入;对于宽度较大的裂缝,需先对裂缝进行开槽清理,再灌注专用修补材料,必要时可采用加铺面层的方式,增强路面的整体性。路面车辙的处理技术包括铣刨加铺、就地热再生等,铣刨加铺通过铣刨车辙部位的旧路面,重新摊铺高性能沥青混合料并压实,恢复路面平整度;就地热再生技术则利用加热设备软化旧沥青路面,掺入再生剂与新料后重新拌合压实,实现路面材料的循环利用。路面松散病害的处理需先清除松散部位的破损材料,再喷洒粘层油,摊铺新的沥青混合料并压实,对于病害范围较大的路段,可考虑局部铣刨重铺。

2.2桥梁工程病害的施工处理技术

混凝土裂缝的处理需根据裂缝的性质与宽度选择合适的方法,对于非荷载裂缝,可采用表面封闭法、压力灌浆法进行处理,表面封闭法通过涂抹聚合物砂浆、粘贴碳纤维布等方式封闭裂缝表面;压力灌浆法则利用专用设备将灌浆材料注入裂缝内部,填充裂缝并恢复结构整体性。对于荷载裂缝,除进行灌浆处理外,还需结合结构加固技术,如粘贴钢板、碳纤维布等,提升桥梁结构的承载能力,抵消裂缝产生的应力影响。钢筋锈蚀病害的处理需遵循“除锈-阻锈-防护”的流程,首先凿除锈蚀部位的混凝土保护层,清除钢筋表面的锈蚀产物,然后涂抹阻锈剂,抑制钢筋再次锈蚀,最后采用高性能修补砂浆恢复混凝土保护层厚度,必要时可采用阴极保护技术,从根本上解决钢筋锈蚀问题。支座病害的处理需根据支座损坏程度采取更换或修复措施,对于老化变形的橡胶支座,应及时更换为性能优良的新支座,更换过程中需采用专用顶升设备,确保桥梁上部结构平稳受力;对于钢支座的锈蚀卡滞问题,可通过除锈、涂漆、润滑等方式进行修复,恢复支座的转动与滑移性能。墩台沉降病害的处理可采用桩基加固法、注浆加固法等,桩基加固法通过增设桩基或对原有桩基进行补强,提升基础承载能力;注浆加固法则通过向地基土中注入水泥浆等固化材料,改善土体力学性能,抑制墩台沉降。

结束语

在道路桥梁工程中,常见的病害问题无疑给工程质量和通行安全带来了诸多挑战。道路桥梁工程的常见病害涉及路基、路面、桥梁上部结构、下部结构等多个部位,其形成是多重因素共同作用的结果。从长远来看,道路桥梁工程病害防治需突破事后维修的局限,通过综合策略,构建全流程的病害防治体系。未来,随着新材料、新技术、新工艺的不断发展,智能化监测技术与预防性养护技术的深度应用,将为道路桥梁工程的长效运维提供更有力的支撑,推动交通基础设施向高质量、可持续的方向发展。

参考文献

[1]王寅生.道路桥梁工程的常见病害与施工处理技术探讨[J].工程与建设,2022,36(3):710-712.

[2]王一凡.道路桥梁工程施工中的混凝土裂缝成因与防治措施研究[J].四川建材,2021,47(1):109-110.

[3]刘惠霞.道路桥梁工程的常见病害与施工处理技术[J].四川建材,2021,47(8):171-172.



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