道路桥梁工程中常见病害及其处理措施分析
赵宝 周玉朦
河南交投工程管理咨询有限公司 河南省郑州市 450000
引言
道路桥梁工程是国家交通网络的重要支撑,对区域经济发展和社会交流起着关键作用。随着交通流量的日益增长以及使用年限的增加,道路桥梁承受着越来越大的压力,病害问题也愈发凸显。这些病害不仅影响道路桥梁的正常使用功能,还可能引发安全隐患。因此,深入研究道路桥梁工程中的常见病害及其处理措施,对于保障道路桥梁的结构安全、延长使用寿命以及提高交通运输效率具有重要意义。
1 道路工程常见病害及成因分析
1.1 道路路面坑槽
路面坑槽病害通常表现为路表出现明显的凹陷或局部坑洞,严重时会影响车辆行驶的舒适性和安全性。坑槽主要源于两大因素:一方面,水对路面结构产生严重破坏作用。当雨水或融雪水无法及时排出或渗透到路基内部时,路基土体强度下降,导致面层在车辆碾压下产生脱层或塌陷,从而形成坑槽。另一方面,反复荷载作用引起路面材料疲劳,逐渐形成微裂纹。当微裂纹贯通并伴随路面强度衰减时,表面材料会脱落形成坑穴。若施工中材料选择或配合比不合理,如沥青含量不足或矿料级配不当,也会使面层抗水损和抗疲劳能力不足,进而导致坑槽出现的进程。冬季严寒地区还存在冻融循环的影响,路基和面层在频繁的膨胀收缩中更加容易松动、剥落,最终形成坑槽。
1.2 道路裂缝病害
在气温大幅下降时,路面材料因热胀冷缩产生收缩变形。由于道路结构层之间的约束作用,收缩变形无法自由发展,从而在路面内产生拉应力。当拉应力超过路面材料的抗拉强度时,就会引发横向裂缝。此外,路基的不均匀沉降也可能导致横向裂缝的产生。横向裂缝会破坏路面的整体性,降低路面的承载能力。雨水容易顺着裂缝下渗,侵蚀路基,进一步加剧路基的沉降和路面的损坏,严重时可能导致路面断裂,影响行车安全。其次,在施工过程中,如果路基压实度不足,或者路面基层材料摊铺不均匀,就会在道路使用过程中,因车辆荷载的反复作用,使路面出现纵向裂缝。另外,道路边缘部位由于受到的侧向约束较小,在车辆荷载的侧向力作用下,也容易产生纵向裂缝。纵向裂缝会削弱路面结构的稳定性,导致路面出现错台、啃边等病害,影响车辆行驶的平稳性和舒适性,同时也会加速路面的损坏进程。
2 桥梁工程常见病害及成因分析
2.1 桥梁支座老化与变形
支座作为桥梁上部结构和下部结构之间的关键连接件,其性能直接影响桥梁的受力安全与变形适应能力。长时间服役后,支座材料可能老化,如橡胶支座会在紫外线、气温变化与载荷作用下逐渐硬化或产生裂纹,钢支座则易出现锈蚀或磨损。一旦支座失去弹性或变形能力不足,桥梁上部结构的温度伸缩与活载变形无法得到有效释放,进而产生次生裂缝或不均匀受力。若支座设计选型与实际工况不匹配,如承载力或滑移量不足,也会导致其过度变形或损坏。
2.2 桥面铺装破损
桥面铺装破损指桥面铺装层或保护层出现裂缝、坑洞、松散等病害。由于桥面处在车辆直接荷载作用下,且受环境交变影响较为明显,出现破损的可能性较高。铺装材料若配合比失当或厚度设计不足,在通车后经长时间重载车辆碾压,易产生疲劳裂纹和松散。桥面排水功能不良也会使雨水或融雪水下渗,侵蚀铺装层与桥面结构之间的粘结界面。若排水孔或泄水管堵塞,则积水会加速损坏。当气候出现反复冻融循环时,桥面材料更易剥落或产生龟裂。
3 道路桥梁工程常见病害的处理措施
3.1 道路工程病害处理措施
3.1.1 道路坑槽修复技术
对于道路坑槽的修复,应根据坑槽面积、深度以及路面结构类型选择不同的修补方案。一般修补流程包括:先将坑槽周边松散或破碎的面层材料清除干净,并切割成规则形状,以便后续填补材料能与原路面紧密拼接。清除底部残渣并确保基底干燥、密实后,若基底已被破坏或松动,可先填筑级配碎石或稳定基层材料并压实,保证一定的承载能力。随后,对于沥青路面常选用热拌沥青混合料进行铺填,摊铺厚度略高于原路面,并通过振动压实或静压机进行充分碾压,实现与周围路面的平顺衔接。在条件受限或应急情况下也可使用冷补沥青材料进行临时修补,但稳定性相对较弱,需要后续再次养护。
3.1.2 道路裂缝处理
当裂缝宽度较小时(一般小于 0.5mm ),可采用灌缝处理。首先,清理裂缝内的杂物,用压缩空气吹净裂缝。然后,选择合适的灌缝材料,如改性沥青、环氧树脂等,将灌缝材料加热或调配至合适的施工状态,用灌缝设备将材料注入裂缝中,确保灌缝饱满。最后,对灌缝表面进行封层处理,防止雨水和杂物进入裂缝。当裂缝宽度较大(大于 0.5mm )或裂缝较深时,需要先对裂缝进行开槽处理。使用切割机沿裂缝两侧切割出一定宽度和深度的槽口,清理槽内杂物后,在槽内铺设一层土工织物或玻璃纤维格栅等增强材料,然后用热拌沥青混合料或聚合物水泥砂浆填充槽口,并进行压实和平整处理。对于因路基不均匀沉降导致的裂缝,在处理裂缝的同时,还需要对路基进行加固处理,如采用注浆加固、强夯等方法,提高路基的稳定性。
3.2 桥梁工程病害处理措施
3.2.1 支座更换与维护
桥梁支座一旦出现严重老化或变形,应及时进行更换或维护,以确保上部结构的正常受力与位移。更换支座前,需对桥梁结构进行临时顶升或支撑设计,确保在拆卸旧支座和安装新支座时桥梁整体安全。对钢支座的维护可包括清除锈蚀、重新涂装防腐漆及校正支座位置;橡胶支座若出现老化、开裂、硬化或失去弹性,则需更换同类型、同规格或升级后的支座。安装时应确保支座与墩台或梁底平面紧密贴合,并留有足够的自由伸缩空间。若原设计的支座类型已不适应当前使用需求,则可在结构评估后选用更高性能的球形支座或多向活动支座。日常维护方面,定期清理、润滑活动部件并检测连接螺栓的松动情况,可有效延长支座使用寿命并避免次生结构病害。
3.2.3 桥面铺装养护
桥面铺装养护的核心在于维持铺装层与桥梁主体结构的良好结合,并确保排水顺畅。若铺装层出现裂缝或局部松散,应按面积大小和深度选择相应的修补方法:对小面积的裂缝或坑洞,可采用切割清理后用沥青混凝土或水泥砂浆进行补强;较大范围破损则需要铣刨重铺。为提高铺装层与桥面混凝土的粘结力,在重新摊铺前应彻底清洁桥面,涂布高质量防水黏结层并确保合适的摊铺温度和压实度。在高寒或多雨地区,重视排水系统的设计与养护极为关键,可设置有效的泄水孔并定期清理,防止积水加速路面破损。另外,针对大型桥梁,铺装层应考虑温度应力与桥梁变形的适应性,必要时可采用改性沥青或高弹性铺装材料,减少因温度和荷载反复作用所导致的裂缝与剥落。
结束语
在实际工程中,应加强对道路桥梁的日常巡查与检测,及时发现病害并采取有效的处理措施,防止病害进一步发展恶化。随着材料科学、工程技术的不断发展,应积极探索和应用新的材料、工艺和技术,提升道路桥梁病害处理的效果和效率,确保道路桥梁的长期安全稳定运行,为交通运输事业的发展提供坚实的基础。
参考文献
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