市政道路与桥梁工程的常见病害与施工处理技术探析.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2024 年 01 月 23 日 作者简介：魏超凡（1982），男，汉族，山东日照人，大学本科，日照市万春和市政园林有限公司，研究方向为市政道路与桥梁。-80-市政道路与桥梁工程的常见病害与施工处理技术探析 魏超凡 山东省日照市万春和市政园林有限公司，山东 日照 276800 摘要：摘要：市政道路与桥梁工程一旦出现病害，不仅会影响其结构安全和稳定性，还可能导致交通拥堵、事故频发等问题，对城市运行和社会秩序造成重大影响。因此，及时识别并采取有效的施工处理技术是维护城市基础设施正常运行的迫切需求。本文将深入分析常见病害，探讨相应的施工处理技术，以期为相关领域的从业者和决策者提供有益的指导。关键词：关键词：市政道路与桥梁工程；病害；处理；预防 中图分类号：中图分类号：U418 0 引言 市政道路与桥梁工程作为城市交通和基础设施的主要组成部分，在城市化进程中起到了至关重要的作用。然而，由于受到自然环境、交通负荷、施工质量等多种因素的影响，这些工程在长期使用过程中难免会出现各种病害问题，这些病害不仅影响了工程的正常使用，还可能对城市交通和居民生活造成一定的影响。因此，及时有效地发现和处理这些病害，对于保障市政道路与桥梁工程的正常运行至关重要。1 市政道路与桥梁工程的常见病害分析 1.1 裂缝与裂纹 裂缝与裂纹的出现是市政道路工程与桥梁工程中较为常见的结构病害问题，其形成机理复杂多样。从结构材料本身来看，混凝土固化时必然伴随着一定程度的收缩现象，而不同部位收缩率的差异又容易导致裂缝的出现。此外，外界温度的波动也是重要因素之一，尤其在气候多变的地区，结构物频繁经受热胀冷缩应力的影响，裂缝生成的概率大为增加。地基的局部沉降也可能成为诱发裂缝的原因，地基沉降破坏了结构的整体性，各部位承受的位移和变形难以协调一致，于是裂缝在一定应力集中部位形成。值得注意的是，裂缝的产生不仅影响所在结构的整体强度，还可能加剧其他结构病害的发展。譬如裂缝形成渗水通道，使土壤中的水分大量渗入结构内部，加速钢筋锈蚀和混凝土脱落剥落的过程，威胁结构的长期稳定性。因此，裂缝的形成不仅是表面损伤问题，更在很大程度预示着结构耐久性的衰减。1.2 钢筋锈蚀 市政道路与桥梁工程中，钢筋锈蚀是一种常见的耐久性问题，其形成原因涉及多个方面。首先，潮湿的环境是钢筋锈蚀的主要诱因。当钢筋长时间暴露在潮湿的气候中时，水分与氧气会共同作用于钢筋表面，形成铁氧化物，即锈，这会导致钢筋的断裂强度下降，从而影响整体结构的抗拉性能。除了潮湿环境外，盐分的存在也是促使钢筋锈蚀的重要因素。在海岸地区或盐湖周边，大气中的盐分会附着在钢筋表面，形成腐蚀介质，加速了钢筋的锈蚀过程。施工中可能存在的质量问题同样可能导致钢筋锈蚀的发生，例如，钢筋表面的涂层不符合标准或施工过程中的损伤。1.3 混凝土剥落 混凝土剥落是市政道路与桥梁工程中较为常见的结构病害之一，不仅影响项目的美观性，还会对结构的力学性能产生一定的负面影响，这种病害的形成受多因素的综合影响，材料因素、施工因素以及使用环境都是关键考量点。首先，混凝土本身配合比的设计与材料质量控制对剥落病害形成具有重要影响。若配合比设计不当或施工过程中发生材料掺量失误，很容易导致混凝土表层疏松多孔，为剥落现象的发生提供空间条件。其次，施工工艺的科学性与规范性也与混凝土剥落密切相关，施工现场的气候环境同样不能忽视。例如，在施工养护不到位的情况下，混凝土强度增长缓慢，表层胶结力较弱，也更易出现龟裂剥落；中国科技期刊数据库 工业 A-81-此外，无论是高温干燥天气还是低温潮湿天气，也都可能导致混凝土表层应力增大，加速剥落过程。当然，不合理的施工程序，如混凝土振捣不均或单次浇筑高度过大等也会引发混凝土内部应力分布失衡，成为剥落发生的诱因。1.4 地基沉降 地基沉降是市政道路与桥梁工程中较为常见的结构问题，其成因复杂多样，与地下水位变化、土体结构演变以及上部结构荷载等诸多因素密切相关。具体而言，地下水位的上升或下降都可能影响土体含水量，引发地基发生沉降；施工过程中的土地挖填搅拌也会使土体结构松动，同样可能诱发地基沉降；此外，上部结构自身较高的荷载也容易导致地基无法提供足够的支撑力，出现不同程度的塑性变形与沉降。地基稳定性的丧失几乎必然会导致上部建筑或桥梁产生整体沉降，并进一步引发结构裂缝、变形等一系列二次病害。2 市政道路与桥梁工程病害施工处理技术探讨 2.1 病害检测 病害检测是市政道路与桥梁工程中至关重要的一环，其科学性和准确性直接关系到后续的施工处理。首先，目视检测是最为常见的一种方法，通过专业人员对工程进行巡视，能够及时识别裂缝、破损和其他可见病害，这种直观的检测方式对于表面病害的发现十分有效，但对深层次或隐蔽性的问题可能存在一定局限性。其次，超声波检测是一项基于超声波技术的先进手段，通过测量声波在混凝土内部传播的速度和反射情况，可以非常准确地确定混凝土内部的结构状态，这种技术能够穿透混凝土，检测到隐藏在表面以下的问题，为深层次病害的识别提供了有力支持。另外，地面雷达检测是利用雷达波穿透混凝土，探测混凝土内部的异质性，通过识别隐蔽的病害，地面雷达检测方法能够在不破坏结构的前提下全面了解混凝土的内部状况，这种非侵入性的检测方式对于保护工程的完整性至关重要。在实际应用中，可以综合运用这些不同的病害检测方法，通过多层次、多角度的检测手段，全面了解工程结构的健康状况。2.2 裂缝修补 裂缝修补是市政道路与桥梁工程中常见的关键技术，涉及多种有效方法，包括注浆、填缝和加固等手段，这些技术的选择取决于裂缝的性质、结构的具体情况以及修复的期望效果。首先，注浆是一种通过将特定的材料灌注到裂缝中的方法，可以强化裂缝附近的土体，提高地基的承载能力。注浆不仅修复了裂缝本身，还加固了周围土体，从而增强了整体结构的稳定性。选择合适的注浆材料至关重要，需要考虑裂缝的性质，土壤条件以及工程结构的要求。科学的注浆可以有效地修复裂缝，并延长结构的使用寿命。其次，填缝是常见的裂缝修补方法，通过填充特定的材料，可以有效地封闭裂缝，防止水分渗透，并阻止裂缝进一步扩展。填缝的材料选择需要考虑其附着性、弹性和耐久性，以确保修复效果持久且稳固。填缝不仅修补了裂缝，还有助于保护结构免受环境侵害，确保其长期稳定性。此外，加固也是对裂缝进行结构性修复的一种重要手段，通过在裂缝周围添加加固材料，如钢筋等，可以增强结构的抗拉性能，有效防止裂缝的扩展，这种方式特别适用于裂缝较宽或结构受到明显影响的情况，通过加固可以提高结构的整体强度和稳定性。在进行裂缝修补时，综合运用这些方法，并结合具体工程需求，能够达到更全面、持久且可靠的修复效果。2.3 腐蚀处理 腐蚀处理在市政道路与桥梁工程中显得尤为重要，特别是在涉及到钢筋部分的情况下。钢筋腐蚀不仅影响结构的稳定性，还可能导致严重的安全隐患。为了有效解决钢筋锈蚀问题，必须采取综合的措施，结合表面处理和再涂层技术，以确保修复工作的长期效果。首先，对于腐蚀部位，采取表面处理措施是不可或缺的一步。喷砂或刷洗等方法能够高效清除锈迹，为后续的修复工作创造出良好的条件，这不仅有助于恢复材料表面的光滑度，还能有效去除锈蚀层，为后续的涂层提供更为牢固的基础。接着，应用腐蚀防护涂层是治理腐蚀问题的关键环节，这种特殊涂层不仅能够修复已受损的部分，还能在一定程度上阻止腐蚀的进一步发展。需要根据具体情况选择具有良好耐腐蚀性能的涂层材料，以确保在恶劣环境中仍能有效保护结构。2.4 混凝土修补 对于市政道路与桥梁工程中出现的混凝土剥落病害，我们需要从表面修复和内部结构修复两个层面进中国科技期刊数据库 工业 A-82-行系统修补，以全面确保修复效果和工程整体稳定性。首先，表面修补工作要采用优良附着力与抗压强度的混凝土修补材料，通过填充或涂覆的方式恢复剥落区域表面，这是实现外观美观化与耐久性恢复的关键步骤；表面修补后，剥落病害部位的缺陷与裂痕得以修复，表面平整度大为提升，不仅使外观焕然一新，还能有效遏制病害继续扩展，延长结构使用寿命。而在表层修补的同时，对于结构内部损坏更为严重的区域，还需进行深入细致的结构性修复，这可能需要采取重新浇筑混凝土、加固钢筋、修补裂缝等手段进行结构加固，以确保工程结构整体的安全稳定，防止病害继续恶化。结构性修补方案的具体制定与实施则需要根据病害程度和结构特点进行科学设计。2.5 地基沉降处理 针对市政道路与桥梁工程中出现的地基沉降问题，应结合具体情况，选择合适的加固措施。目标是增强地基的承载力，控制或减缓沉降的发展，从而确保上部结构的长期稳定。常用的加固手段包括地基加固桩和地基加固梁。地基加固桩是一种广泛应用的技术。其原理是在地基土体中钻孔并灌注混凝土桩，形成具有一定深度的桩体结构，这可以显著提高土体的承载力和抗沉降性能，适用于多种土质条件。而地基加固梁则是在地基表层布置加固用的横向梁排，以增强地基的整体刚度，这种方案更适用于较浅层土壤的沉降问题。在实际工程操作中，必须综合考虑地质和工程的具体情况，以及各种加固方案在适用性、经济性和施工难易程度等方面的因素。应由工程技术人员进行科学论证，制定出最佳的抗沉降加固方案，以确保工程的质量和使用寿命。3 市政道路与桥梁工程病害预防措施 3.1 规范施工规划设计 市政道路与桥梁工程的长期稳定运行离不开规范的施工规划设计。在工程设计的初期，需要全面考虑多种因素，包括但不限于地质环境、交通负荷和气候条件等，这样的综合考虑有助于选择合适的材料和施工工艺，从而确保工程的稳定性和耐久性。在地质环境方面，工程师必须深入了解地下结构，考虑地基的承载能力、地下水位等因素，以制定合适的基础工程方案。对于交通负荷的预估，需要考虑道路或桥梁在设计寿命内可能面临的交通流量变化，以确保工程结构足够强大，能够应对未来的交通需求。此外，对气候条件的充分考虑也至关重要，因为不同气候对材料和结构的影响各异，通过制定合理的设计方案，可以在施工阶段选择符合标准的建筑材料和科学的施工工艺，确保工程的整体质量。规范的施工规划设计不仅关注工程的建设过程，更注重其长期运行的稳定性，这种全面的设计方法有助于减少病害发生的可能性，提高工程的可靠性和持久性。3.2 严格控制材料质量和设备选择 为了实现市政道路和桥梁工程的高质量和长寿命，必须从材料质量控制和施工设备管理两大关键环节入手，严格执行相关标准，确保工程建设过程的科学性。具体而言，高标准的建材质量直接关系到项目的质量和安全性，因此必须选用符合强度和稳定性要求的混凝土、钢材、沥青等材料，并在整个施工过程中对材料的运输、存储、搅拌等各个环节进行严格监督，杜绝质量事故的发生，为工程奠定坚实基础。同时，施工设备的正常运行对项目施工精度和长期稳定性也具有重大影响。因此，必须建立健全的设备维护保养制度，定期对设备进行检查维修，及时更换润滑油和易损件，确保设备始终处于最佳工作状态。3.3 落实日常养护工作 市政道路与桥梁工程的病害预防措施中，落实日常养护工作是确保其长寿命的重要环节，通过定期进行养护工作，可以及时发现和处理潜在的病害问题，防止其进一步发展，这一过程包括对路面和桥梁结构进行定期检查，清理排水系统以确保正常排水，修复表面破损，及时更换老化的构件等。定期检查路面和桥梁结构的状况是预防病害的重要手段，通过及时发现并处理裂缝、凹陷等问题，可以避免其演变为更严重的结构损伤。清理排水系统也是关键步骤，确保排水通畅可以防止水积聚引发地基沉降或结构腐蚀。修复路面的表面破损，如修补坑洼和裂缝，有助于防止进一步的损害，保持道路平整。另外，及时更换老化的构件也是有效的预防措施。由于市政道路与桥梁工程长期受到自然环境和交通负荷的影响，部分构件可能会出现老化、疲劳或腐蚀，及时更换这些受损构件可以防止由此引发的其他问题，保障工程的整体稳定性，通过这些预防性的养护措施，可以延长市政道路与桥梁工程的使用寿命，减少维修和修复的频率，从中国科技期刊数据库 工业 A-83-而降低整体维护成本。4 结束语 市政道路与桥梁工程的病害问题是一个复杂的系统工程，需要综合考虑材料、设计、施工等多个环节，通过本文对常见病害的分析和施工处理技术的探讨，希望能够为相关工程的维护与修复提供一定的参考。在今后的工程实践中，需要更加重视预防工作，规范施工，加强养护，以确保市政道路与桥梁工程的长期稳定运行，为城市的可持续发展提供坚实的基础支撑。参考文献 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