探讨城市道路与桥梁常见病害与防护措施

随着城市化进程的不断加快，城市道路与桥梁的建设规模持续扩大，其承担的交通荷载日益繁重。然而，在长期使用过程中，受自然环境、交通荷载、施工质量、维护不当等多种因素影响，城市道路与桥梁不可避免地会出现各种病害。这些病害不仅会影响道路与桥梁的结构性能和使用寿命，还会对行车安全构成严重威胁。因此，深入研究城市道路与桥梁常见病害的类型、成因，并采取有效的防治措施，对于保障城市交通基础设施的安全稳定运行、降低维护成本、促进城市可持续发展具有重要意义。本文将对城市道路与桥梁常见病害及防护措施进行详细探讨。

1 城市道路与桥梁常见的病害

1.1 裂缝问题

裂缝是城市道路与桥梁中最为常见的病害之一，在路面、桥面、梁体、墩柱等部位均可能出现。路面裂缝主要包括横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝。横向裂缝多因温度变化导致路面材料收缩而产生，尤其在昼夜温差较大的地区较为常见；纵向裂缝常与路基施工质量有关，如路基压实不均匀、填料不合格等，在车辆荷载反复作用下逐渐显现；网状裂缝则多是由于路面结构层强度不足、基层材料疲劳等原因引起。桥梁结构上的裂缝类型更为多样，如梁体的弯曲裂缝、剪切裂缝，墩柱的竖向裂缝、水平裂缝等，其成因可能是结构受力不当、混凝土收缩、钢筋锈蚀膨胀等。裂缝的存在会使雨水、腐蚀性介质等更容易侵入结构内部，加速病害的发展，降低结构的承载能力和耐久性。

1.2 地基不均匀沉降引起的破坏

地基不均匀沉降是导致城市道路与桥梁结构破坏的重要原因之一。对于城市道路而言，地基不均匀沉降会使路面出现起伏、凹陷、错台等现象，影响行车舒适性和安全性，严重时会导致路面结构开裂、破损。桥梁地基不均匀沉降则可能引起桥梁上部结构的变形，如梁体产生附加应力、支座脱空或损坏、桥面铺装开裂等，甚至会导致桥梁结构的整体失稳。造成地基不均匀沉降的原因主要包括地基土性质差异较大、地基处理不当、地下水开采或水位变化、周边施工扰动等。在软土地基、杂填土地基等不良地质条件区域，地基不均匀沉降问题更为突出。

1.3 混凝土的碳化与钢筋腐蚀

混凝土碳化和钢筋腐蚀是城市桥梁结构中常见的耐久性病害。混凝土碳化是指大气中的二氧化碳与混凝土中的氢氧化钙发生化学反应，使混凝土的碱度降低，当碳化深度达到钢筋表面时，会破坏钢筋表面的钝化膜，导致钢筋开始腐蚀。钢筋腐蚀后会产生体积膨胀，使混凝土出现裂缝、剥落等现象，进一步加剧钢筋的腐蚀，形成恶性循环。城市环境中存在的工业废气、汽车尾气等含有大量的腐蚀性介质，会加速混凝土的碳化和钢筋的腐蚀进程。

1.4 剥蚀

剥蚀主要表现为道路路面或桥梁结构表面的材料逐渐脱落，露出内部结构。对于城市道路路面，剥蚀多发生在沥青路面，主要是由于沥青老化、集料与沥青的粘结力下降，在车辆荷载和雨水作用下，集料被逐渐剥离，形成麻面、坑槽等现象。桥梁结构的剥蚀则常见于混凝土表面，可能是由于混凝土质量差、施工时振捣不密实，导致表面强度不足，在风化、冻融循环、水流冲刷等作用下发生剥落；也可能是由于钢筋腐蚀膨胀，使混凝土表面被胀裂后剥落。剥蚀会降低结构的耐久性和美观度，同时影响结构的受力性能。

1.5 梁端头局部破损

梁端头是桥梁结构中受力复杂且容易受损的部位，常见的局部破损包括梁端与桥台或相邻梁体之间的接缝处损坏、梁端混凝土碎裂、伸缩缝装置损坏等。造成梁端头局部破损的原因主要有：车辆荷载的冲击作用，尤其是在车辆制动、起步时，对梁端头产生较大的水平力和竖向力；伸缩缝装置安装不当或老化失效，无法有效吸收梁体的伸缩变形，导致梁端与其他结构之间产生碰撞、挤压；梁端支座选型不合理、安装偏差或损坏，使梁端受力不均，产生附加应力。

2 城市道路与桥梁常见的病害防治措施

2.1 裂缝的防治措施

针对裂缝问题，应采取预防为主、及时治理的原则。在设计阶段，应合理设置伸缩缝、沉降缝，减少温度变化和地基沉降对结构的影响；选择合适的材料，如采用抗裂性好的混凝土、沥青混合料等，并优化配合比设计。施工过程中，要严格控制施工质量，确保混凝土振捣密实、养护到位，沥青路面摊铺均匀、压实度符合要求；对于路基，要保证压实均匀，减少不均匀沉降的产生。在使用过程中，要加强对道路与桥梁的巡查和监测，发现裂缝及时处理。对于表面裂缝，可采用密封胶灌注、表面涂刷防水涂料等方法进行封闭；对于较深的结构性裂缝，应根据裂缝的宽度、深度和位置，采用压力注浆、粘贴碳纤维布等加固措施，恢复结构的整体性和承载能力。

2.2 地基不均匀沉降的防治措施

防治地基不均匀沉降，首先要做好地基勘察和处理工作。在工程设计前，进行详细的地质勘察，明确地基土的分布、性质和承载力等情况，为地基处理方案的制定提供准确依据。对于不良地基，应采用合适的处理方法，如软土地基可采用排水固结法、置换法、挤密法等进行加固，提高地基的承载能力和稳定性；对于杂填土地基，应进行换填处理，清除不良填料，换填优质土或砂石等材料。在施工过程中，要严格按照地基处理方案施工，控制施工质量，确保地基处理效果。同时，要合理安排施工顺序，避免相邻部位施工对地基产生过大扰动；控制地下水的开采和水位变化，减少其对地基的影响。

2.3 混凝土碳化的防治措施

预防混凝土碳化，关键在于提高混凝土的密实度和抗渗性，减少有害物质的侵入。在混凝土配合比设计中，应选用强度等级较高的水泥，适当增加水泥用量，降低水灰比，同时掺入适量的矿物掺合料（如粉煤灰、矿渣等），改善混凝土的性能。施工时，要保证混凝土振捣密实，避免出现蜂窝、麻面等缺陷；控制混凝土保护层厚度，确保钢筋得到有效保护。此外，可在混凝土表面涂刷防护涂层，如环氧涂层、聚氨酯涂层等，形成一道物理屏障，阻止二氧化碳等气体的侵入。对于已发生碳化的混凝土结构，若碳化深度未达到钢筋表面，可采用表面封闭法进行处理。

2.4 梁端头局部破损的防治措施

为防治梁端头局部破损，在设计阶段应合理设计梁端的受力结构，选择合适的支座和伸缩缝装置，确保其能够满足梁体的伸缩变形和受力要求。支座应具有足够的承载能力和变形能力，伸缩缝装置应具有良好的密封性能和耐久性。施工过程中，要保证梁端混凝土的施工质量，提高混凝土强度，合理配置钢筋，确保梁端的整体性和抗冲击能力；严格按照设计要求安装支座和伸缩缝装置，保证安装精度，做好密封和防水处理。在使用过程中，要加强对梁端头和伸缩缝装置的检查和维护，及时清理伸缩缝内的杂物，防止堵塞；发现支座损坏、伸缩缝失效等问题，应及时更换和维修。

3 结语

城市道路与桥梁常见病害的防治是一项系统而复杂的工作，直接关系到城市交通的安全与畅通。裂缝问题、地基不均匀沉降、混凝土碳化与钢筋腐蚀、剥蚀、梁端头局部破损等病害，其产生原因多样，对结构的危害程度不同。通过在设计、施工、使用维护等各个阶段采取有效的防治措施，能够显著减少病害的发生，延缓病害的发展，提高城市道路与桥梁的安全性和使用寿命。

参考文献：

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