公路桥梁工程的常见病害及施工处理技术分析_吕会杰.pdf

1公路桥梁工程常见病害处理的重要性1.1增强结构稳定性病害的出现，致使公路桥梁工程结构稳定性下降，威胁行车安全。通过技术人员及时处理公路桥梁工程病害，可以降低病害对公路桥梁工程结构的负面影响，确保公路桥梁结构稳定性、可靠性。1.2满足车辆通行需求公路桥梁工程病害的出现，导致桥梁承受行车荷载的能力减弱或直接失去，无法按满足车辆安全通行所需。而通过技术人员及时、规范处理公路桥梁工程病害，可以确保工程达到行车荷载要求，满足车辆通行需求。1.3延长工程使用年限公路桥梁病害的出现，会缩短桥梁使用年限。而通过技术人员依据高质量标准处理公路桥梁工程病害，可以确保工程在使用年限内正常发挥作用，甚至延长工程使用年限1。2公路桥梁工程的常见病害2.1裂缝裂缝病害在公路桥梁工程中发生概率较高，包括纵向裂缝、横向裂缝、贯穿裂缝等，对公路桥梁耐久性、承载力具有直接影响。裂缝严重程度不同，其危害程度也具有一定差异。局部细小裂缝会降低驾驶舒适度；大面积贯穿裂缝则威胁着行车安全。2.2内部气泡公路桥梁工程中混凝土构件自带的毛细管孔为空气中二氧化碳、氧气、水等物质进入公路桥梁内部提供了通道。相关物质进入公路桥梁内部后，可以与主体构件发生反应产生气泡，进而致使混凝土碳化或钢筋锈蚀，冲击公路桥梁耐久性和安全性。2.3剥蚀剥蚀是一种经常出现于公路桥梁工程外观的病害，表现为蜂窝麻面、疏松起皮、石子出露等。上述病害将引发公路桥梁构件截面积小于设计值，承受应力向更高水平发展，加剧空【作者简介】吕会杰（1970），男，山东东营人，高级工程师，从事交通工程质量安全监督研究。公路桥梁工程的常见病害及施工处理技术分析Analysis of Common Diseases and Construction Treatment Technology ofHighway Bridge Engineering吕会杰（东营市交通运输事业服务中心，山东 东营 257091）LV Hui-jie(Dongying Transportation Service Center,Dongying 257091,China)【摘要】为研究公路桥梁工程常见病害处理技术，论文介绍了公路桥梁工程的常见病害，论述了常见病害的施工处理技术。并提出在公路桥梁工程维护实践中，施工技术人员需要根据病害的不同特点，有针对性地采用局部修补或全面加固方法，抑制病害恶化，确保公路桥梁工程安全运营。【Abstract】In order to study the treatment technology of common diseases in highway bridge engineering,this paper introduces thecommon diseases of highway bridge engineering and discusses the construction treatment technology of common diseases.And it putsforward that in the practice of highway and bridge engineering maintenance,construction technicians need to adopt local repair orcomprehensive reinforcement methods according to the different characteristics of the disease to suppress the deterioration of the diseaseand ensure the safe operation of the highway and bridge engineering.【关键词】公路桥梁；病害特点；处理技术【Keywords】highway and bridge;disease characteristics;treatment technology【中图分类号】U445.7+1【文献标志码】A【文章编号】1007-9467（2023）06-0177-03【DOI】10.13616/ki.gcjsysj.2023.06.054Construction Technology工程施工技术177Construction&DesignForProject工程建设与设计气、水等其他有害物质的侵蚀作用。2.4锈蚀作为致使公路桥梁损坏的主要因素，钢筋锈蚀在公路桥梁工程中较为常见。钢筋锈蚀后，钢构件体积在短时间内膨大，给予混凝土构件较大拉力。在这一拉力超出混凝土构件本身应力后，混凝土构件将出现碳化反应，引发公路桥梁裂缝，致使公路桥梁服务期限缩短，安全性能下降2。2.5不均匀沉降公路桥梁工程不均匀沉降病害常见于地质软弱地区，伴随道路表面开裂、桥体（翼墙、锥坡等）滑动下沉、毛石墩台分离等现象。在公路桥梁地基不均匀沉降病害日渐恶化后，工程必然会产生失稳问题，造成公路桥梁使用寿命缩短。3公路桥梁工程常见病害的施工处理技术3.1裂缝施工处理技术对于公路桥梁裂缝，需要遵循堵、截与排结合的方针，在确保行车安全的基础上，合理应用表面涂抹聚合物水泥防水砂浆、化学压浆、注浆（环氧树脂类、聚氨酯类）、凿排水槽集中排水等方法。以化学压浆为例，在化学压浆处理过程中，首先，技术人员需要对公路桥梁裂缝进行详细检查，处理裂缝两侧40 mm10 mm工作面，确保工作面无杂质、积水。借助小锤（或小铲）沿着裂缝开凿V形槽，槽宽7 mm3 mm，槽深3 mm1 mm，凿毛槽内混凝土表面，去除外露钢筋锈迹。进而借助空压机，在0.2 MPa及以上空压下，沿着开凿槽口清除表面松散杂物、浮尘。确定开凿槽口无浮尘后，利用丙酮溶剂清洗裂缝长度范围内杂质，擦净表面残留溶剂3。其次，沿着与裂缝平齐方向，埋设封缝胶，密实粘贴灌浆嘴，灌浆嘴沿着裂缝长度方向布置，相邻灌浆嘴之间距离为30 cm10 cm，裂缝较宽时减小灌浆嘴之间距离，裂缝较窄时加密灌浆嘴之间距离，确保每一裂缝具有1个及以上进浆孔、排气孔。在同一时刻封闭压浆区域裂缝，规避裂缝相互贯通导致封缝胶溢出，并抹平封缝胶内气泡。在封缝胶固化后，沿着裂缝均匀涂刷肥皂水，将0.2 MPa的压缩空气通入灌浆嘴内，确定压浆区域封缝效果良好。再次，结合现场裂缝处理需求，配置结构胶，将结构胶注入储浆罐。接通管道，开启全部灌浆嘴上阀门、储浆罐与灌浆嘴联通阀门，调整空压机压力为0.2 MPa及以上，吹扫管道裂缝表面浮尘。进而从下层到上层、从一端到另外一端有序压浆，压力为0.25 MPa0.15 MPa，可借助储气瓶阀门调节方式，循序渐进地升高压力，规避压力骤然上升引发裂缝内气泡。最后，在相邻灌浆嘴均匀冒出浆液且出浆率小于0.1 L/min后，维持压力510 min，关闭阀门。结构胶固化后，去除灌浆嘴。借助角磨机进行裂缝表面打磨，获得平整的公路桥梁表面4。3.2内部气泡施工处理技术对于公路桥梁内部气泡问题，可以将防碳化涂料均匀涂装到混凝土表面。防碳化涂料可以深入公路桥梁混凝土表面与其内部氢氧化钙水化后生成凝胶填充孔隙，并在水、碱同时存在的条件下持续形成覆盖毛细孔通道的乳液碱膜，达到内部气泡的作用，提高公路桥梁耐久性。防碳化材料主要有PO52.5（或PII52.5、PI52.5、PO42.5）水泥、苯丙共聚物乳液（固含量大于50%，pH78，成膜温度30 及以上，膜吸水率小于8%）、河砂（粒径小于2.5 mm）。在处理时，首先，技术人员应选择气温超出5 且无阳光暴晒、大风吹刮、雨淋情况的天气，处理公路桥梁基面浮渣、疏松弃渣、裂缝、起皮等位置，清洁基面油渍、油污，确保界面平整、洁净、坚实且黏结良好。其次，技术人员应依据11（23）的比例，混合防碳化材料苯丙共聚物乳液组分与水泥、河砂，向小型钻机（或机动型混合器）内先后加入液料、粉料，边加入边搅拌5 min，获得色泽均匀、无粉团与沉淀的涂料。静止3 min，利用橡皮刮板配合漆刷、滚刷涂刷底层，在涂料配置后60 min内涂刷完毕。最后，利用统一批次、配比的涂料，利用滚刷、漆刷或涂覆机分层多次涂刷，每次涂刷之间时间间隔120 min（前一遍涂层表面干燥），并改变涂刷方向，初期漆刷始终处于垂直状态且刷毛多数贴附在被涂覆表面。在表面出现凹凸不平、棱角问题时，调整漆刷向运行方向倾斜，借助刷毛前端轻轻进行刮擦、磨削修正，确保表面平整光滑。部分情况下，为增强公路桥梁构件抗裂能力，可以将聚酯无纺布埋入防碳化涂层混合料内，聚酯无纺布长边搭接50 mm及以上，短边搭接70 mm及以上。3.3剥蚀施工处理技术对于公路桥梁工程剥蚀问题，首先，技术人员应加固原工程钢筋混凝土。在初步提高加固区域混凝土抗剪力后，将高标号防水料涂抹到表面，完成抹面护砌，降低公路桥梁剥蚀部位混凝土透气性、吸水率，降低剥蚀先决条件。其次，技术人员可以选择空气温度大于0 的天气，开挖剥蚀破坏区域，形成降水基坑，周边打设围堰，将水位控制在17810 cm以下。进而清除公路桥梁表面全部松动的混凝土颗粒、表面污垢。再次，借助冲击钻，向已处理的剥蚀区域表面打孔，孔深为10 cm，孔径为16 mm，每行相邻孔之间距离35 cm5 cm，每列之间距离30 cm。同时向16 mm膨胀螺栓埋件表面均匀涂抹环氧砂浆，将处理后膨胀螺栓埋件埋入前期打好的孔内。进而借助长150200 mm的6 mm钢筋制作钢筋笼骨架，相邻钢筋之间距离为1015 cm。利用内细外粗（粗孔直径1 cm，细孔直径0.15 cm）的双层筛网包裹钢筋，牢固绑扎。最后，将坍落度在1820 cm的C25混凝土灌入钢筋笼内，人工密实振捣。振捣后，依据132的比例拌和丙乳、水泥、砂浆，先均匀拌和水泥、砂浆，再加入少量水稀释后的丙乳。调配均匀后，加入适量水，促使丙乳砂浆稠度满足抹灰要求。在加固混凝土初凝后，沿着一个方向向上后向下均匀涂抹丙乳砂浆，一步压光成型，并包裹彩条布，保温养护。3.4锈蚀施工处理技术对于钢筋锈蚀问题，技术人员可以从碳化锈蚀、氯离子锈蚀两个方面进行处理。一方面，碳化锈蚀裂缝处理方法为挖补法，可利用喷砂枪进行钢筋损坏部位除锈操作，完全清除凝结在钢筋表面锈迹、杂质后，处理松动的混凝土。局部无法除净的锈迹利用专门除锈剂处理。进而利用新混凝土保护层替换旧混凝土保护层，将钢筋钝化物质、富锌底漆等保护材料均匀涂抹到钢筋表面，减少钢筋与空气接触面，确保公路桥梁钢筋安全牢固性。另一方面，氯离子锈蚀处理方法包括内掺型氯离子处理、侵入型氯离子处理。内掺型氯离子处理时，因公路桥梁工程建造期间混凝土内已存在氯离子，可以采用拆除建筑物重建的方式，或者利用阴极保护、电化学脱盐方法；侵入型氯离子处理需要在确定氯离子渗透范围、程度的基础上，由技术人员人工开凿氯离子渗透混凝土保护层。开凿后处理杂质，并将钝化剂、阻锈剂均匀涂抹到钢筋上，重建保护层，进而将迁移型阻锈剂均匀涂抹到保护层外表面。或者直接采用牺牲阳极的阴极保护法、外加电流的阴极保护法，规避修复界面再次锈蚀。3.5不均匀沉降施工处理技术对于公路桥梁工程不均匀沉降问题，技术人员首先应借助地表型沉降计对公路桥梁工程沉降数据进行监测。在公路桥梁工程不均匀沉降病害较为严重时，技术人员可以重新开挖回填，路基回填厚度大于或等于60 cm，部分桥涵、结构物回填厚度大于或等于100 mm但小于200 mm。回填土体应选择级配较佳砂土、砾土等粗粒土或者液态粉煤灰、泡沫轻质土、波纹管涵等新材料，避免选择含草皮、树根等腐殖质的土或者淤泥、泥炭土。在土体液限指数、塑性指数、含水量与要求不符时，额外添加4%8%的生石灰。确定填料后，分层回填路基，并采用手扶式振动夯进行夯实，高强度土体位于上层，低强度土体位于下层，每一层总厚度大于或等于0.5 m，避免混合填料。若下层回填料透水性不佳，则表面设置双向4%横坡，确保上层透水性填土水分及时排出。在回填后，借助无人机智能摊铺压实技术，在智能控制算法加持下，快速确定不均匀沉降位置，补压压实薄弱区域。后期配合自动喷淋养护，规避不均匀沉降区域压力不足引发的土体颗粒摩擦力以及空气无法排除、土体颗粒间无法靠拢、最大密实度不足等问题。路桥过渡段是公路桥梁工程不均匀沉降问题的高发路段。为解决不均匀沉降问题，技术人员可以设置柔性桥台，如土工格栅加筋柔性桥台等。或者在设置围挡墙的基础上，从承台基础底面出发，面向路面结构层下，在桥梁台墙（或肋板）上划线，相邻线之间间隔15 cm，沿着划线位置，分层开挖路桥过渡段，同时清除底部积水、淤泥、松动土方，将边缘处理为规则形状，并在稳定土体上进行反向土质台阶（宽3 m）处理。开挖后按层填筑白灰土（级生石灰，白灰用量大于或等于6%，7 d标准养护无侧限抗压强度大于或等于0.4 kPa），压路机下压0.8 kPa（线压力大于或等于20 kN/m）夯实，确保桥梁台背、路基填土有机结合，规避台背回填压实度不足或不同结构性质差异导致的沉降问题。4结语综上所述，作为交通运输网的枢纽，公路桥梁受交通流量、车轮荷载的直接作用。在交通流量不断增长、车轮荷载持续加重的背景下，公路桥梁病害的发生率持续提升。针对公路桥梁工程常见病害，技术人员应采取适宜的维护修理措施，尽快恢复公路桥梁通行能力，为交通运输事业的发展提供支持。【参考文献】1梁勇.公路桥梁病害成因与养护管理措施研究J.交通世界,2022(15):72-73.2赵帅.公路桥梁病害成因与加固技术研究J.四川建材,2021(12):94-95.3张增文.公路桥梁病害原因分析及养护管理探讨J.建筑技术开发,2020(24):109-110.4何家学.寒冷地区高速公路桥梁病害维修J.北方交通,2019(3):9-10.【收稿日期】2022-10-08Construction Technology工程施工技术179