道路桥梁工程的常见病害及施工处理技术分析
马野
黑龙江省龙督公路工程检测有限公司 黑龙江哈尔滨 150000
摘要:我国交通工程建设大多道路桥梁工程建成时间都比较早,存在着外观老旧,病害频繁等问题,持续采用该类桥梁来支持道路交通运输行业发展将存在安全隐患。道路桥梁施工中,客观因素与主观因素均有可能出现病害,只是病害程度不一样,其影响也不一样。
关键词:道路桥梁工程;常见病害;处理技术
鉴于我国在社会科技领域的飞速进步,道路桥梁的建设已经取得了显著的进展,但从当前的施工状况来看,道路桥梁的建设仍然面临着质量问题,并未进行有效的解决,所以,必须要防止危害或者是解决当前桥梁施工中出现的一些问题,从根源上确保质量,推动我国道路桥梁施工技术稳定提高。
一、道路桥梁工程病害处理重要性
1.1保障结构安全
道路桥梁是交通基础设施中的重点节点,道路桥梁的结构安全与使用者生命和财产安全有着直接联系。病害的产生会削弱结构的承载能力,如桥墩基础沉降可能导致桥梁整体失稳,梁体裂缝会降低梁的抗弯强度,进而引发桥梁坍塌等严重事故。及时处理病害能够阻止病害的进一步发展,恢复结构的力学性能,确保道路桥梁在设计使用年限内安全可靠地承受各种荷载。
1.2提升行车体验
病害会使道路桥梁表面变得不平整,车辙、坑槽、裂缝等问题会导致车辆行驶颠簸、跳动,不仅降低了行车舒适性,还增加了车辆零部件的磨损和油耗。通过有效的病害处理,恢复路面的平整度和桥梁的正常状态,能为驾驶者提供平稳、舒适的行车环境,减少驾驶疲劳,提高交通效率。
1.3降低维护成本
病害若不及时处理,会随着时间的推移逐渐恶化,导致修复难度和成本大幅增加。早期处理小的病害,如对宽度较小的裂缝采用表面封闭法,成本相对较低。若任由裂缝发展,后期可能需要采用压力灌浆法甚至更复杂的加固措施,成本会数倍甚至数十倍增加。
1.4促进社会发展
道路桥梁是连接不同地区的纽带,对区域经济发展和社会交流起着重要作用。病害严重的道路桥梁会限制交通流量,阻碍物资运输和人员往来,影响区域经济的协同发展。通过病害处理,保障道路桥梁的畅通,能够促进地区间的经济合作、文化交流,推动社会的发展和进步。
二、常见病害类型
2.1裂缝病害
混凝土收缩裂缝是由于混凝土在硬化过程中水分散失,体积收缩而产生的。在道路桥梁施工中,若水泥用量过多、水灰比过大、养护不及时等,都可能加剧混凝土收缩裂缝的产生。温度裂缝则是由于温度变化引起混凝土热胀冷缩,当温度应力超过混凝土的抗拉强度时,就会产生裂缝。例如,在夏季高温时段,混凝土表面温度过高,内部温度相对较低,形成较大的温度梯度,容易导致温度裂缝。荷载裂缝是在道路桥梁承受车辆荷载、风荷载、地震荷载等外力作用下,当结构应力超过其承载能力时产生的。
2.2路面病害
车辙是在车辆荷载反复作用下,路面产生的永久性变形。其形成原因主要包括路面结构设计不合理,如基层强度不足、面层厚度不够;车辆超载,使路面承受的荷载超过设计标准;以及沥青混合料的高温稳定性差等。坑槽是路面局部出现的深度大于25mm的坑洼,通常是由于路面材料老化、雨水渗入、车辆碾压等原因导致路面破损形成的。拥包是路面局部隆起,主要是由于沥青混合料的级配不合理、施工时压实度不足、车辆行驶产生的水平推力等因素造成的。
2.3桥梁结构病害
桥墩基础沉降是由于地基承载力不足、基础施工质量问题、地质条件变化等原因,导致桥墩基础下沉。例如,在软土地基上建造桥梁,如果地基处理不当,随着时间推移,桥墩基础可能会出现不均匀沉降,影响桥梁结构的稳定性。桥台位移是桥台在车辆荷载、土压力、地震力等作用下发生的水平或竖向位移,可能导致桥台与桥梁主体连接部位出现裂缝、松动等问题。梁体损伤包括梁体裂缝、混凝土剥落、钢筋锈蚀等,其中钢筋锈蚀是由于混凝土保护层厚度不足、混凝土碳化、氯离子侵蚀等原因,使钢筋表面的钝化膜被破坏,钢筋发生锈蚀,体积膨胀,导致混凝土开裂剥落。
三、施工处理技术
3.1裂缝处理技术
表面封闭法对于宽度较窄的裂缝比较合适,通常裂缝宽度在0.2mm以下。这种方法通过使用密封胶和防水涂料来密封裂缝表面以阻止水分及有害物质入侵裂缝以减缓其开展。作业中,首先对裂缝的表面进行清洗,除去灰尘,油污和其他杂质后,再在其表面均匀地涂上密封胶或者防水涂料,从而形成密封膜。压力灌浆法对于较宽的裂缝比较合适,通常裂缝宽度都在0.2mm以上。这种方法就是用压力向裂缝内灌注灌浆材料,让灌浆材料充满裂缝凝固,以恢复结构整体性及强度。常见灌浆材料为水泥浆和环氧树脂浆。施工时先对裂缝的两侧进行钻孔并设置灌浆嘴,再利用密封胶对裂缝的表面进行密封,并利用灌浆设备向裂缝内灌注灌浆材料至灌浆完全。开槽修补法对水深大,裂缝宽。其方法为:在裂缝方向开一个凹槽,清理裂缝中的杂物及松散混凝土,再在凹槽中填入修补材料,并用水泥砂浆或者混凝土抹平表面。
3.2路面病害处理技术
铣刨重铺技术适用于车辙深度较大的路面,一般车辙深度大于15mm。该技术是利用铣刨机将路面车辙部分铣刨掉,然后重新铺设沥青混凝土面层。施工时,先根据车辙深度确定铣刨厚度,然后用铣刨机进行铣刨作业,将铣刨后的路面清扫干净,喷洒粘层油,再铺设新的沥青混凝土面层,并进行压实。微表处技术适用于车辙深度较小的路面,一般车辙深度小于15mm。该技术是将聚合物改性乳化沥青、集料、填料、水和添加剂等按照一定比例混合,制成稀浆混合料,然后均匀摊铺在路面上,形成一层密实的封层。微表处不仅可以修复车辙,还能提高路面的抗滑性能和防水性能。针对坑槽的热补技术是将坑槽内的杂物和松散材料清除干净,加热坑槽壁和底面,然后填入热拌沥青混合料,分层压实。冷补技术则是采用冷补料进行修补,冷补料在常温下即可使用,施工方便,适用于应急修补。
3.3桥梁结构病害处理技术
桥墩基础沉降处理中,地基加固技术可采用注浆加固、深层搅拌桩加固等方法。注浆加固是通过钻孔将水泥浆或化学浆液注入地基土中,使土体与浆液混合固化,提高地基承载力。深层搅拌桩加固是利用搅拌设备将水泥浆或石灰浆与地基土强制搅拌,形成具有一定强度和整体性的桩体,从而提高地基的承载能力。顶升纠偏技术是通过在桥墩底部设置千斤顶,将桥墩顶起,调整桥墩的垂直度,然后在桥墩底部填充加固材料,使桥墩恢复到正常位置。桥台位移处理中,加固支撑是在桥台周围设置支撑结构,如支撑桩、支撑梁等,增加桥台的稳定性,防止位移进一步扩大。复位调整是采用千斤顶等设备,对桥台进行水平或竖向顶推,将桥台复位到设计位置,然后对桥台与桥梁主体连接部位进行加固处理。梁体损伤处理中,粘贴碳纤维布加固是将碳纤维布用专用胶粘剂粘贴在梁体表面,利用碳纤维布的高强度和高模量,提高梁体的承载能力和抗裂性能。体外预应力加固是在梁体外部设置预应力筋,通过张拉预应力筋,对梁体施加预应力,改善梁体的受力状态,提高梁体的承载能力。
结语:
道路桥梁工程的常见病害对桥梁的安全性和使用寿命有着重要的影响。通过对这些病害的分析,采取相应的施工处理技术,可以有效地减少病害的发生,提高桥梁的质量和安全性。同时,在道路桥梁的设计、施工和养护过程中,应加强对病害的预防和管理,不断提高我国道路桥梁工程的建设水平和养护管理水平。
参考文献:
[1]王启新,丛湘亮.道路桥梁工程常见的病害与施工处理技术[J].中文科技期刊数据库全文版工程技术,2019,000(005):67-