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探讨城市道路与桥梁常见病害与防护措施

作者

史长城

身份证号码:41272419820706871X

引言

城市道路与桥梁是连接城市各功能区域的重要纽带,承担着繁重的交通任务。近年来,随着城市化进程的加速,机动车保有量持续增长,超载现象屡禁不止,加之自然环境侵蚀、设计缺陷、施工质量不足等因素,城市道路与桥梁的病害问题日益突出。

一、城市道路常见病害与成因分析

1.1 路基病害

路基沉降,表现为道路局部或整体下沉,路面出现纵向或横向裂缝。成因主要包括:地基处理不当,如软土地基未进行深层加固,沉降量超过设计允许值;路基填土压实度不足,在车辆荷载反复作用下产生塑性变形;地下管线施工后回填土不实,形成空洞导致局部沉降。路基边坡失稳,多见于山区或滨水道路,表现为边坡滑塌、坍塌,侵占行车道。主要原因包括:边坡坡率设计过陡,超出土体稳定极限;降雨入渗导致土体饱和度增加,抗剪强度降低;坡脚受水流冲刷或人为开挖破坏,失去支撑作用。

1.2 路面病害

裂缝,包括横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝。横向裂缝多因温度变化引起路面收缩,或基层反射裂缝向上延伸;纵向裂缝常与路基沉降不均、边缘压实不足有关;网状裂缝则源于路面结构层疲劳破坏,或沥青老化、级配不良。坑槽,表现为路面局部集料松散脱落,形成凹陷。主要成因是面层水损害,雨水渗入沥青混合料内部,在车辆荷载作用下产生动水压力,冲刷集料界面,导致沥青膜剥离。某城市主干道因排水系统堵塞,雨水长期滞留路面,短时间内出现多处坑槽。车辙,路面在车轮反复碾压下产生永久性变形,形成沿行车方向的凹槽。主要因沥青混合料高温稳定性不足,或荷载超过设计标准,尤其在夏季高温时段更为突出。水泥混凝土路面病害断板,分为横向断板和纵向断板,多因温度应力过大、基层不均匀沉降、板厚不足或钢筋配置不合理导致。

1.3 附属设施病害

路缘石破损,表现为断裂、倾斜或错位,多因施工时锚固不牢,或受车辆撞击、路基沉降带动所致。排水设施堵塞,雨水口、边沟被垃圾、泥沙淤积,导致路面排水不畅,加剧路面水损害。交通标志标线损坏,标志杆锈蚀、变形,标线磨损、褪色,主要因材料质量差、养护不及时或车辆刮擦引起。

二、城市桥梁常见病害与成因分析

2.1 上部结构病害

梁体裂缝,钢筋混凝土梁常见垂直裂缝(因受拉区钢筋应力超限)、斜向裂缝(因剪力过大)和腹板裂缝(因温度应力或收缩应力);预应力混凝土梁则可能因预应力损失、锚具失效产生裂缝。例如,某城市立交桥箱梁因预应力张拉不足,在跨中区域出现纵向裂缝。桥面铺装层病害,与沥青路面病害类似,包括裂缝、坑槽、车辙等,此外还存在铺装层与梁体剥离现象,主要因粘结层处理不当或梁体变形过大导致。钢结构锈蚀,钢箱梁、钢桁架等钢结构表面涂层破损后,在潮湿环境中发生锈蚀,削弱构件截面承载力,影响结构安全。

2.2 下部结构病害

桥墩(台)裂缝,因基础不均匀沉降、混凝土强度不足、温度变化或地震作用产生,尤其在墩台与基础连接处易出现应力集中裂缝。基础冲刷,桥梁基础(如桩基础、扩大基础)受水流长期冲刷,导致埋深不足,甚至暴露,降低结构稳定性。在季节性洪水频发区域更为常见。墩柱倾斜,多因基础不均匀沉降、滑坡推力或船舶、车辆撞击引起,严重时危及桥梁整体安全。

2.3 支座与伸缩缝病害

支座老化与变形,橡胶支座因长期受荷、紫外线照射出现开裂、硬化或剪切变形;板式支座脱空,盆式支座密封件损坏导致漏油,影响其承载和转动功能。伸缩缝堵塞与损坏,伸缩缝被泥沙、垃圾填充,失去伸缩功能,导致梁体伸缩受阻,产生附加应力;伸缩缝橡胶条老化、钢构件锈蚀,出现漏水或行车跳车现象。

三、城市道路与桥梁病害的防护措施

3.1 设计阶段的防护措施

道路部分,按照交通荷载等级要求考虑合理的路基压实度、路面结构层的厚度,做好排水系统设置。桥梁部分,合理选用梁体截面形式,优化支座选择与布置,控制伸缩缝缝间距按温度区间选定等,基础部分则应考虑地质条件,软土地基采用桩基础或者采用复合地基进行处理等,保证满足承载力与沉降要求。沥青路面选用改性沥青增加高温稳定性、采用骨架密实型级配以减少水损害等,水泥混凝土路面采用抗裂混凝土、掺入粉煤灰、矿粉等掺和料以减少水化热。混凝土桥梁部分应选用混凝土等级不低于相应的国家标准,预应力采用强度较高的低松弛钢绞线,钢结构采用耐候钢或者涂层防腐。

3.2 施工阶段的质量控制

对于软土地基,采用塑料排水板、粉喷桩等对软土地基进行加固处理,处理层厚度根据沉降验算;路基采用分层填土并碾压处理,每层路基土厚度控制在合适厚度范围内,使用重型压路机进行碾压,达到合适的压实度;路基边坡采用网格防护、植草护坡等形式,对于边坡底部,设置截水沟以防止因冲刷导致边坡水毁的情况出现。沥青面层控制摊铺和碾压温度,保证压实度;设透层油,面层和底基层、垫层连接成整体。混凝土面层应用滑模摊铺机摊铺、振捣,保证面层平整度;设置传力杆、拉杆;伸缩缝塞橡胶条封闭,面层浇筑完成后养生足够时间。

梁体浇筑采用分层浇筑、分层振捣,避免出现蜂窝、麻面;预应力张拉严格按设计顺序进行,控制张拉应力和伸长量。钢结构焊接采用无损检测,涂装前进行除锈处理;支座安装确保水平,与梁体、墩台密贴。桥面铺装层施工前清理梁体表面,涂刷粘结剂,采用钢纤维混凝土提高抗裂性。

3.3 养护阶段的病害防治

对道路及桥梁等进行定期巡视检查,定期进行病害的标记,如路面裂缝、坑槽、路基沉陷等;采用全站仪定期监测梁体挠度,采用雷达监测板底脱空等。建立病害数据库,采用 BIM 技术构建道路与桥梁数字模型,关联病害信息,实现动态管理。道路裂缝采用灌缝处理;坑槽采用切割后重铺沥青混合料或混凝土;车辙严重路段进行铣刨重铺。桥梁梁体裂缝根据宽度采用不同处理方法,宽度较小时采用表面封闭法,较大时采用压力注浆;钢结构锈蚀部位除锈后重新涂装;支座老化或变形时及时更换,伸缩缝定期清理并更换橡胶条。排水设施定期清理,采用高压水枪冲洗雨水口和边沟;路缘石、标志标线损坏及时修复或更换。对路基沉降严重路段采用注浆加固;水泥混凝土路面断板采用整块更换,基层重新处理。桥梁基础冲刷部位采用抛石护基、沉排防护。

结论

城市道路与桥梁的病害成因复杂,涉及设计、施工、养护、荷载、环境等多方面因素。为有效防治病害,需从源头抓起,在设计阶段优化结构与材料,施工阶段严控质量,养护阶段加强巡检与针对性处理,同时强化交通管理与技术创新。

未来,随着智慧交通技术的发展,可进一步利用物联网、大数据等技术构建道路与桥梁健康监测系统,实现病害的早期预警和精准养护,最大限度延长基础设施使用寿命,为城市交通的安全、畅通提供坚实保障。

参考文献:

[1] 刘文海 . 探讨城市道路与桥梁常见病害与防护措施 [J]. 汽车周刊 ,2025,(08):224-226.

[2] 刘旺旺 . 城市道路与桥梁常见病害与防护措施研究 [J]. 运输经理世界 ,2021,(33):91-93.