摘 要:隨著社會(huì)的發(fā)展,我國(guó)交通運(yùn)輸體系越來(lái)越完善,道路橋梁工程覆蓋面越來(lái)越廣,數(shù)量大幅提升,建設(shè)規(guī)模越來(lái)越大,建設(shè)難度不斷刷新。作為交通運(yùn)輸體系的重要構(gòu)成,促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面發(fā)揮著重要的作用,但許多道路橋梁工程在投入使用后經(jīng)常發(fā)生裂縫、鋼筋銹蝕等病害問題,嚴(yán)重影響道路橋梁的使用體驗(yàn)及使用壽命。文章從道路橋梁病害養(yǎng)護(hù)的重要意義出發(fā),分析了道路橋梁的常見病害,探討了相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)方法及對(duì)策,以期為道路橋梁工程管理及養(yǎng)護(hù)工作的開展提供一定的參考。
關(guān)鍵詞:道路橋梁;常見病害;養(yǎng)護(hù)方法文章編號(hào):2095-4085(2024)08-0052-03
0 引言
道路橋梁工程是我國(guó)基礎(chǔ)性交通設(shè)施建設(shè)工程,受使用環(huán)境特殊性的影響,許多道路橋梁在使用過程中都會(huì)發(fā)生不同程度的病害問題,如裂縫、沉降等。而任何病害問題的發(fā)生都會(huì)影響道路橋梁的使用體驗(yàn),如果病害沒有得到有效地處理,持續(xù)擴(kuò)大,這將對(duì)道路橋梁使用壽命產(chǎn)生不利影響,甚至引發(fā)嚴(yán)重的道路安全事故。加強(qiáng)對(duì)道路橋梁常見病害的分析、有針對(duì)性地制定病害防治方案及養(yǎng)護(hù)方法具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1 道路橋梁病害養(yǎng)護(hù)的重要意義
我國(guó)幅員遼闊,道路橋梁工程覆蓋面廣,規(guī)模大,并呈現(xiàn)逐步上升的趨勢(shì)。而道路橋梁工程多暴露在室外,在建設(shè)及投入使用過程中會(huì)受到多重不可控因素的影響,需要予以高度的重視。在風(fēng)吹日曬雨淋、車輛荷載等長(zhǎng)期作用下,道路橋梁難免會(huì)發(fā)生表面凹凸不平、裂縫、沉降等問題,且這些病害通常存在一定的相關(guān)性。許多大的病害問題通常由小的病害問題發(fā)展而成,如鋼筋銹蝕,多由于裂縫問題沒有得到及時(shí)修復(fù)發(fā)展而成。加強(qiáng)道路橋梁病害養(yǎng)護(hù)可以實(shí)現(xiàn)及時(shí)止損,防止病害進(jìn)一步蔓延,從而更好地保障道路橋梁的工程質(zhì)量及使用壽命。而且小型病害的養(yǎng)護(hù)成本遠(yuǎn)低于大病害,及時(shí)開展病害養(yǎng)護(hù)也有助于降低道路橋梁工程養(yǎng)護(hù)成本,同時(shí)提高道路通行的舒適度及通行的安全性。道路橋梁養(yǎng)護(hù)管理部門要積極履行工作職責(zé),加強(qiáng)對(duì)道路橋梁病害問題及發(fā)生規(guī)律的分析研究,科學(xué)制定道路橋梁養(yǎng)護(hù)管理制度及病害防治預(yù)案,為道路橋梁安全穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。
2 道路橋梁的常見病害及原因分析
2.1 裂縫
混凝土裂縫是道路橋梁工程最常見的病害之一,對(duì)道路橋梁工程質(zhì)量具有深遠(yuǎn)影響,也是導(dǎo)致道路橋梁使用年限縮減的重要誘因。如今,混凝土是多數(shù)道路橋梁工程的基本材料,會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。比如,在長(zhǎng)期太陽(yáng)暴曬作用下,地表溫度會(huì)很高,當(dāng)超過混凝土結(jié)構(gòu)承載溫度時(shí)就會(huì)發(fā)生混凝土膨脹;當(dāng)溫度下降至混凝土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性溫度范圍以下時(shí)就會(huì)發(fā)生混凝土收縮[1]。當(dāng)混凝土形變導(dǎo)致的混凝土內(nèi)部應(yīng)力超出混凝土抗拉強(qiáng)度后就會(huì)發(fā)生裂縫問題。由于道路橋梁工程常年暴露在室外,會(huì)受到日曬雨淋的侵蝕,在溫度的變化下引發(fā)裂縫問題。再加上道路橋梁工程的作用在于保障交通運(yùn)輸,而車輛數(shù)量越來(lái)越多,車輛運(yùn)載能力也在逐步提升,這些都會(huì)增加道路橋梁的荷載壓力。急速行駛、急剎車等也會(huì)增加裂痕、裂縫等風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生。此外,不同的道路橋梁工程承載的運(yùn)輸壓力不同,對(duì)混凝土材質(zhì)的規(guī)格及要求不同,若混凝土原材料質(zhì)量、原材料配比等不滿足道路橋梁施工技術(shù)要求,就會(huì)影響混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度,從而引發(fā)裂縫問題。
2.2 鋼筋銹蝕
鋼筋是道路橋梁工程建設(shè)的重要施工材料,常與混凝土結(jié)合使用,形成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及穩(wěn)定性遠(yuǎn)高于混凝土結(jié)構(gòu),在道路橋梁中應(yīng)用十分廣泛,主要用于支撐道路橋梁主體。鋼筋會(huì)在水、氧氣等因素的作用下發(fā)生銹蝕,一旦發(fā)生鋼筋銹蝕就會(huì)大幅影響鋼筋結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度,而且還會(huì)加速周圍混凝土的膨脹速度,使道路橋梁荷載能力大幅降低。道路橋梁工程長(zhǎng)期暴露在自然環(huán)境中,在日曬雨淋情況下,當(dāng)氧化物含量越來(lái)越大時(shí),鋼筋周圍混凝土就會(huì)加速膨脹,使鋼筋發(fā)生氧化反應(yīng)而出現(xiàn)銹蝕病害,并進(jìn)行銹蝕蔓延,從而削弱道路橋梁結(jié)構(gòu)的抗壓能力。若鋼筋銹蝕問題得不到及時(shí)解決,就會(huì)導(dǎo)致道路橋梁荷載能力不達(dá)標(biāo)而出現(xiàn)路面凹凸不平、裂縫等問題,嚴(yán)重時(shí)甚至發(fā)生鋼筋斷裂,從而引發(fā)道路橋梁坍塌。
2.3 地基不均勻沉降
許多道路橋梁工程在投入使用后會(huì)發(fā)生地基不均勻沉降病害,嚴(yán)重影響道路橋梁工程結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度及穩(wěn)定性。較小程度的地基不均勻沉降會(huì)導(dǎo)致道路表面凹凸不平,引發(fā)路面裂縫問題。若地基不均勻沉降程度過大,還可能誘發(fā)道路橋梁坍塌,從而埋下嚴(yán)重的道路出行安全隱患。地基不均勻沉降病害的發(fā)生主要與道路橋梁施工設(shè)計(jì)不合理、施工不規(guī)范等相關(guān)。一些道路橋梁工程在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)并沒有加強(qiáng)對(duì)實(shí)際施工區(qū)域地質(zhì)條件、水文條件及氣候規(guī)律的分析,導(dǎo)致地基施工設(shè)計(jì)與實(shí)際施工環(huán)境匹配度不高,施工材料規(guī)格不滿足實(shí)際地基處理需求。而且道路橋梁工程施工環(huán)境比較復(fù)雜,且會(huì)受到施工區(qū)域地質(zhì)環(huán)境、水文條件的影響,施工過程中不可抗因素較多,地基施工質(zhì)量控制難度大。而如果地基施工質(zhì)量沒有達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)值,就會(huì)影響路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及荷載能力[2]。一旦施工荷載壓力超過設(shè)計(jì)值,就會(huì)引發(fā)地基不均勻沉降問題。此外,道路橋梁施工是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)性工程,需要嚴(yán)格按照道路橋梁施工要求組織施工作業(yè),要加強(qiáng)對(duì)施工區(qū)域土質(zhì)條件的分析,且需要遵守相應(yīng)的施工工序。然而不少道路橋梁工程在施工及管理中并沒有落實(shí)精細(xì)化管理,沒有加強(qiáng)對(duì)施工工序的把控及施工質(zhì)量的及時(shí)檢測(cè),導(dǎo)致施工現(xiàn)場(chǎng)一片混亂,地基處理不達(dá)標(biāo)等施工問題層出不窮,為地基不均勻沉降病害的發(fā)生埋下安全隱患。
2.4 橋墩臺(tái)受損
橋墩臺(tái)作為道路橋梁工程的重要構(gòu)成,起著支撐橋梁主體結(jié)構(gòu)的重要作用。而橋墩臺(tái)多位于水中,會(huì)長(zhǎng)期受到河流沖刷及水浸作用,受熱不均勻、熱脹冷縮等問題的發(fā)生概率遠(yuǎn)超其他結(jié)構(gòu)。因此,橋墩臺(tái)受損也是道路橋梁工程常發(fā)生的病害問題。而這類病害的發(fā)生多與橋墩臺(tái)設(shè)計(jì)不合理、道路橋梁工程投入運(yùn)營(yíng)管理不規(guī)范及養(yǎng)護(hù)不及時(shí)相關(guān)。不少道路橋梁工程并沒有全面深入探究當(dāng)?shù)厮髁飨颉⒌乩憝h(huán)境等因素,在橋墩臺(tái)設(shè)計(jì)上沒有綜合考慮這些因素的影響,導(dǎo)致橋墩臺(tái)強(qiáng)度設(shè)計(jì)、材料與工藝選擇及施工要求等設(shè)計(jì)不合理,致使橋墩臺(tái)對(duì)外界因素的適應(yīng)能力較弱。比如,會(huì)因重型車輛碾壓而出現(xiàn)臺(tái)面、立面開裂等。此外,橋墩臺(tái)施工過程中質(zhì)量管控不到位也是引發(fā)橋墩臺(tái)病害問題的重要因素,從而對(duì)橋梁整體質(zhì)量造成不利影響。
3 道路橋梁常見病害的養(yǎng)護(hù)方法
3.1 裂縫養(yǎng)護(hù)方法
道路橋梁工程裂縫問題類型很多,要結(jié)合不同的裂縫面積及裂縫病害程度,采取相對(duì)應(yīng)的施工養(yǎng)護(hù)方法。在道路橋梁日常質(zhì)量檢查與養(yǎng)護(hù)中,針對(duì)寬度小于0.2cm的細(xì)小裂縫,只需及時(shí)進(jìn)行裂縫修補(bǔ)養(yǎng)護(hù)處理,即可有效防范表面裂縫進(jìn)一步擴(kuò)展,但要加強(qiáng)對(duì)道路橋梁裂縫問題的記錄及持續(xù)性的觀察。在具體操作中,要先清理干凈道路橋梁裂縫表面及周圍雜物,然后在裂縫處及周圍區(qū)域多次涂抹水泥層,涂抹寬度要超過1mm[3]。為提高裂縫修補(bǔ)養(yǎng)護(hù)的質(zhì)量,一般會(huì)在涂抹水泥層后再均勻涂抹一層瀝青,以保護(hù)水泥結(jié)構(gòu),減輕外界環(huán)境對(duì)新涂水泥的影響,進(jìn)而避免在同一位置重復(fù)發(fā)生裂縫。針對(duì)寬度較大或深度較大的裂縫,僅靠修補(bǔ)養(yǎng)護(hù)還不夠,需要對(duì)裂縫進(jìn)行填充養(yǎng)護(hù)。在進(jìn)行裂縫填充之前,要先分析道路橋梁路基路面使用的建筑材料,做好裂縫長(zhǎng)度、寬度等相關(guān)數(shù)據(jù)的測(cè)量工作,選擇與之相匹配的填充材料,如環(huán)氧樹脂、橡膠混合物等,制定裂縫填充技術(shù)應(yīng)用方案。接著再準(zhǔn)備好填充材料,清理干凈裂縫表面、縫隙及周圍雜物,按照填充技術(shù)規(guī)范將填充材料注入裂縫,直至完全飽和,并立馬在封口位置均勻涂抹封縫膠。當(dāng)裂縫填充部位完全凝固后,方可優(yōu)化處理填充物表面,使路面處于平整、光滑狀態(tài)。為保障裂縫填充技術(shù)的應(yīng)用效果,務(wù)必要精準(zhǔn)測(cè)量裂縫相關(guān)技術(shù)指標(biāo),并做好施工前的材料準(zhǔn)備及清理工作,確保裂縫及周圍區(qū)域全程處于干凈整潔狀態(tài)。
3.2 鋼筋養(yǎng)護(hù)方法
雨水、氧氣等成分滲透至道路橋梁結(jié)構(gòu)中后,就會(huì)與結(jié)構(gòu)中的鋼筋發(fā)生氧化反應(yīng)而出現(xiàn)銹蝕。為防范鋼筋銹蝕的發(fā)生,一方面要提高道路橋梁建設(shè)質(zhì)量,嚴(yán)格把控混凝土材料,確保混凝土規(guī)格、配比與混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、密實(shí)度要求相一致,以降低裂縫等相關(guān)病害的發(fā)生概率[4]。同時(shí)應(yīng)做好道路橋梁的日常養(yǎng)護(hù)管理,及時(shí)發(fā)現(xiàn)病害問題,以防范因其他病害而引發(fā)鋼筋銹蝕。另一方面應(yīng)在道路橋梁施工過程中對(duì)鋼筋進(jìn)行防水、防氧化處理,以增強(qiáng)鋼筋的抗氧化性能,并在混凝土結(jié)構(gòu)表面涂抹保護(hù)材料,以增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)防滲水性能。針對(duì)已經(jīng)銹蝕的鋼筋,要先清除鋼筋表面的銹蝕部分,并涂抹防水、防氧化材料,并結(jié)合鋼筋的銹蝕損害程度對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)處理,以保障鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性。在具體操作中,針對(duì)銹蝕不太嚴(yán)重的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),應(yīng)適當(dāng)在混凝土結(jié)構(gòu)表面再涂抹混凝土材料,以降低鋼筋裸露在空氣中的風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)銹蝕嚴(yán)重的鋼筋結(jié)構(gòu),要結(jié)合道路橋梁工程對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的硬度、壓實(shí)度要求,制定科學(xué)合理的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)化施工方案,增加鋼筋混凝土保護(hù)層厚度,嚴(yán)格把控鋼筋混凝土保護(hù)層數(shù)量,通過新增結(jié)構(gòu)部分彌補(bǔ)鋼筋性能削弱的不利影響,使結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度滿足道路橋梁施工技術(shù)要求。
3.3 地基沉降養(yǎng)護(hù)方法
道路橋梁工程在建設(shè)及使用過程中會(huì)因自重影響而發(fā)生自然沉降,但若發(fā)生不均勻沉降就要予以高度重視,要及時(shí)采取地基沉降處理技術(shù)進(jìn)行有效維護(hù),以保障道路橋梁工程使用的安全性。地基不均勻沉降的成因很多,要結(jié)合具體的沉降原因采取對(duì)應(yīng)的養(yǎng)護(hù)方法。比如,若地基不均勻沉降幅度較小,采用水泥或?yàn)r青等材料對(duì)沉降縫進(jìn)行填充即可;若地基整體結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定,按照路基高度進(jìn)行填筑,使道路橋梁路面整體結(jié)構(gòu)一致;若地基沉降幅度較大,導(dǎo)致地基不均勻沉降的原因在于軟土地基處理不得當(dāng),就要采用回填置換的方式對(duì)地基加固處理,以保障地基的荷載能力。
3.4 路面凹凸不平病害養(yǎng)護(hù)方法
針對(duì)已出現(xiàn)凹凸不平病害的路面,若由于長(zhǎng)期碾壓不均勻所致,則應(yīng)鑿平病害部位,并進(jìn)行相應(yīng)的修補(bǔ),使路面整體保持平坦。若道路橋梁路面凹凸不平病害較為嚴(yán)峻,無(wú)法有效開展有效的修補(bǔ)工作,就要大面積鑿除發(fā)生凹凸不平病害的路段,并采用與原路段一樣的施工材料進(jìn)行大面積重新鋪裝。在此過程中,為保障施工及通行安全,應(yīng)先封鎖該路段,并在鋪裝路段符合車輛荷載條件后再進(jìn)行交通放行。此外,道路橋梁路面坑洼不平病害的發(fā)生除了與荷載壓力有關(guān),與道路橋梁日常養(yǎng)護(hù)不當(dāng)也密切相關(guān)。因此,務(wù)必要做好道路橋梁日常路面清理、降溫、排水等養(yǎng)護(hù)管理工作,為道路橋梁工程使用創(chuàng)造適宜的環(huán)境。
3.5 橋墩臺(tái)養(yǎng)護(hù)方法
道路橋梁工程墩臺(tái)養(yǎng)護(hù)比較瑣碎,需要從多方面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)管理,才能有效消除橋墩臺(tái)病害問題。橋墩臺(tái)附近水源豐富,表面及附近容易長(zhǎng)雜草、灌木等,應(yīng)加強(qiáng)日常養(yǎng)護(hù)巡邏,及時(shí)清理臺(tái)面上的污穢及雜物。要加強(qiáng)對(duì)橋墩的養(yǎng)護(hù)檢查,記錄其表面損壞情況,并結(jié)合具體情況采取相應(yīng)的處理方式。若表面破損深度小于3cm,應(yīng)采用強(qiáng)度等級(jí)超過M5的水泥砂漿進(jìn)行抹面處理;若表面破損深度超過3cm,或者破損面積較大時(shí),就要進(jìn)行加固,可采取掛網(wǎng)噴漿或澆筑混凝土等方式。墩臺(tái)在使用過程中也會(huì)發(fā)生損壞或風(fēng)化,在橋墩臺(tái)養(yǎng)護(hù)過程中,要及時(shí)使用水泥砂漿修補(bǔ)存在蜂窩麻面的墩臺(tái)表面,對(duì)破損部位進(jìn)行重砌。若損壞程度對(duì)墩臺(tái)結(jié)構(gòu)安全產(chǎn)生了威脅,確保修復(fù)后的結(jié)構(gòu)與原墩臺(tái)結(jié)構(gòu)牢固連接,質(zhì)量及色澤與原構(gòu)件相同。此外,還可從加強(qiáng)道路橋梁建設(shè)管控入手,科學(xué)應(yīng)用墩臺(tái)施工工藝,提高墩臺(tái)施工建設(shè)質(zhì)量,這對(duì)降低墩臺(tái)養(yǎng)護(hù)成本投入等也有積極的正面效應(yīng)。
3.6 做好道路橋梁日常養(yǎng)護(hù)
道路橋梁工程養(yǎng)護(hù)管理部門還應(yīng)做好日常養(yǎng)護(hù)管理工作,健全日常養(yǎng)護(hù)管理制度,明確道路橋梁日常養(yǎng)護(hù)管理責(zé)任,確保道路橋梁日常養(yǎng)護(hù)的高效、精準(zhǔn)開展,實(shí)現(xiàn)對(duì)道路橋梁病害的有效防范及處置。要結(jié)合道路橋梁所在區(qū)域特點(diǎn),科學(xué)制定預(yù)設(shè)排水管道、橋墩臺(tái)檢測(cè)頻次及標(biāo)準(zhǔn),及時(shí)對(duì)路面積水進(jìn)行處理,對(duì)橋梁兩側(cè)松動(dòng)欄桿進(jìn)行堅(jiān)固處理等。要加強(qiáng)對(duì)道路橋梁實(shí)際通行情況的檢查,并加強(qiáng)對(duì)影響道路橋梁工程質(zhì)量因素的分析,為后續(xù)道路橋梁養(yǎng)護(hù)管理提供參考。此外,還應(yīng)結(jié)合道路橋梁設(shè)計(jì)圖紙等信息,有針對(duì)性地抽查道路橋梁工程風(fēng)險(xiǎn)高發(fā)點(diǎn),定期檢測(cè)道路橋梁的結(jié)構(gòu)形態(tài)等,確保其承載能力滿足實(shí)際通行需求,進(jìn)而最大限度地規(guī)避病害問題的發(fā)生。
4 結(jié)語(yǔ)
總而言之,道路橋梁工程承載著滿足人們出行需求、分擔(dān)交通運(yùn)輸壓力的重要使命,而道路橋梁工程也極易發(fā)生病害問題,從而影響其社會(huì)價(jià)值及經(jīng)濟(jì)價(jià)值的充分發(fā)揮。相關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)對(duì)道路橋梁常見病害的研究力度,從強(qiáng)化道路橋梁建設(shè)管控、有效落實(shí)道路橋梁病害防治、做好日常養(yǎng)護(hù)管理等方面入手,提升道路橋梁病害養(yǎng)護(hù)水平,以打造更加安全舒適的交通運(yùn)輸環(huán)境。
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