道路工程師職稱范文公路橋梁病害處治方案

　　摘要：隨著我國經濟的高速發展，交通運輸量大幅增加，這無疑為公路橋梁的正常運行和使用壽命增加了巨大壓力，導致很多公路橋梁都出現了不同程度的病害，從而影響車輛的運營安全。本文首先分別分析了公路和橋梁中常見的病害類型及成因，并制定了相應的病害處治方案。

　　關鍵詞：公路,橋梁,病害,處治,混凝土

　　一、公路常見病害類型及成因

　　(一)公路路面病害

　　1、病害成因分析

　　目前，隨著道路使用年限的增長，車輛荷載的反復作用、瀝青的老化及基層的疲勞破壞，路面抗滑能力嚴重降低，出現車轍、泛油、擁包、沉陷等病害，嚴重影響行車的舒適性和安全性。尤其是重載超載車輛的出現，由于受經濟利益的驅動，載貨車輛中，80%有超載現象，正是這部分超載車輛的出現，使得路面破損狀況有明顯的加重趨勢。主要破損類型有龜裂、不規則裂縫、縱橫向裂縫、車轍、沉陷、擁包、松散、泛油。

　　2、病害類型及機理

　　(1)縱橫裂縫

　　橫向裂縫：公路的路基填土平均高度4.5米左右時，道路基層為半鋼性結構，由于這一承重層為高強度、高壓實度、高密實度的半鋼性結構，雖然整體性好、強度高、變形小，但對溫度變化的影響卻十分敏感，氣溫下降后，瀝青混合料逐漸變硬變脆，并發生收縮變形，在氣溫降到最低時溫度收縮到極限，產生橫向拉裂縫。

　　縱向裂縫：出現縱向裂縫原因主要是路基高填土在自重作用下，2米以外部分地基產生不均勻沉降，路基發生滑動，將路面拉裂，出現道路縱向裂縫;在重載車的反復作用下，行車道產生塑性變形，路面出現縱向反射裂縫。另外還有溫度裂縫和疲勞裂縫，呈不規則的網裂。

　　(2)車轍、泛油

　　車轍、泛油主要是瀝青混凝土的高溫穩定性差導致的，一般與路面瀝青材料的品種、性能、材料結構、壓實程度有著重要的關系，涉及瀝青骨料的級配及骨料的最大粒徑、級配組成和壓實效果等諸多方面。

　　(3)坑槽、擁包

　　坑槽是空隙率較大的瀝青混合料的粗集料骨架處于懸浮狀態，在荷載作用下首先出現油丁，油丁發展為半透水的小坑槽，雨后在行車荷載的動水壓力作用下，瀝青剝離造成路面結構出現松散，散落的顆粒被雨水帶出坑外，只有雨水回流坑內，當坑漕大于車輪寬度后，車輪荷載落坑沖擊力越來越大，坑槽迅速發展，此時坑槽內的積水順著路面結構層的表面向四周滲透，坑槽相互連通，形成大面積破壞;擁包也屬于材料型破壞，在車輪外力作用下，瀝青混凝土發生剪切變形，塑性變形積累形成擁包，由于道路橫坡作用，擁包一般出現在右側輪跡外緣。

　　(二)公路路基病害

　　路基常見的通病主要有路基沉陷和縱向裂縫兩種。造成上述兩種情況的原因也各不相同。

　　1、路基沉降的主要因素

　　引起路基沉陷的主要因素包括：①填方路基的壓實處理不到位而發生沉陷。②橋涵通道等構造物和路基銜接處，因為碾壓處理不到位或用材不合理而對壓實效果帶來不利影響，最終導致路基發生沉陷。③處理軟土地基的措施不當或根本沒有采取任何處理措施，導致路基發生沉陷。④在路基的施工中，土壤含有過多的水，填土不能滿足壓實度的要求，為路基施工埋下沉陷的隱患。

　　2、路基縱向裂縫的主要因素

　　引起縱向裂縫的因素包括：①路基起始填筑不夠寬，等填筑到一定高度才發現中線出現偏位現象，或填筑寬度不夠，則進行填補鑲邊，鑲邊過程中，又未根據要求挖臺階或自下而上的分層進行填筑碾壓，導致項目完工后鑲邊出現沉陷，從而出現縱向裂縫。②清淤效果不佳。清挖軟基或將植被清除的過程中，邊部仍有寬約1～2m的殘留物，有的是還未將堆放的全部淤泥運至路外，就開始填土施工，造成路基邊緣產生沉陷，從而出現縱向裂縫。③有的路基是半填半挖的，填挖交界處沒有根據要求挖臺階和分層填筑壓實，這樣很容易引起縱向裂縫。④路基未很好的壓實，造成縱向裂縫的產生。

　　二、橋梁常見病害及成因分析

　　(一)橋梁裂縫

　　一座橋梁從建成到使用，牽涉到設計、施工、監理、運營管理等各個方面。設計疏漏，施工低劣，監理不力，均可能使混凝士橋梁出現裂縫。而裂縫也有很多種，如主拱圈裂縫、主梁裂縫、墩臺身裂縫等。

　　(二)伸縮縫損壞

　　伸縮縫設置于梁端構造較弱部位，因直接承受車輛的反復荷載，故最易遭受破壞。隨著交通量的增大，載重車輛增多，伸縮縫的破壞逐漸增多。伸縮縫的損壞不僅妨礙車輛的行駛性能，而且會發展到引起結構本身的破壞，如橋面伸縮縫損壞后，使雨水向下滲漏從而影響梁體端部結構和造成支座銹蝕等破壞。

　　(三)橋梁鋼筋銹蝕

　　由于混凝土質量較差或保護層厚度不足，混凝土保護層受二氧化碳侵蝕碳化至鋼筋表面，使鋼筋周圍混凝土堿度降低，或由于氯化物介入，鋼筋周圍氯離子含量較高，均可引起鋼筋表面氧化膜破壞鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發生銹蝕反應，其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來增長約2～4倍，從而對周圍混凝土產生膨脹應力，導致保護層混凝土開裂、剝離，沿鋼筋縱向產生裂縫，并有銹蝕滲到混凝土表面。由于銹蝕，使得鋼筋有效斷面面積減小，鋼筋與混凝土握裹力削弱，結構承載力下降，并將誘發其他形式的裂縫，加據鋼筋銹蝕，使截面有效尺寸減小，導致結構承載能力下降。銹蝕的直接后果是鋼筋斷面面積減小，對于以鋼筋作為抗彎能力。鋼筋銹蝕還會降低混凝土對鋼筋的握裹力，銹蝕物外流，在結構表面形成銹跡，影響結構美觀。

　　(四)支座病害

　　由于油氈墊支座、板式橡膠支座構造簡單、造價低廉、安裝方便,被廣泛用于各類公路橋梁中。支座病害主要表現為支座變形開裂、脫空、填充砂漿裂縫、支座底板混凝土碎裂、支座墊石壓壞、剝離、輥軸的偏移和下降、銷子和輥軸的破壞、支座構件裂痕、螺母松動、帶頭螺栓固定螺栓的脫落、滑動面、滾動面銹死和支座墊板銹蝕等現象。

　　造成支座病害的主要有如下幾方面原因:①當靜載與動載之和長期超過支座的抗壓容許應力上限時，支座就會表現為永久性非彈性變形直至嚴重損壞。②施工時，支撐墊石、梁體與支座結合部不平整或不水平，導致支座受力不均勻，使得應力集中部位過早破壞。③在橋梁安裝梁體就位不準時，本應將梁體吊離，支座重新準確就位，而施工時只簡單前后挪動預制梁體來糾偏，使得支座還未使用就受損。④部分支座開裂是由于本身質量存在問題引起的。⑤施工時支座底部未墊塞調平鋼板或鋼板厚度不夠而引起支座脫空，也有些是由于主梁吊裝時碰撞支座使其偏離設計位置引起的。支座脫空造成梁體局部下沉、橋面破壞。⑥支座墊板銹蝕主要是由于鋼板表面防銹層破壞，導致鋼板被腐蝕引起的。

　　三、公路橋梁病害的處治方案

　　(一)公路病害的處治

　　1、路基處治

　　路基的質量是整個公路工程質量的關鍵，路基必須要經受得住時間、車輛超載、雨水沖刷和寒冷的考驗，因此在進行路基建設時要嚴把質量關。針對不同土壤類型，尤其是軟土，我們需要注意以下方面。

　　第一，要保證路基碾壓程度達到要求，保證在軟土的條件下的工程質量。碾壓質量控制包括所用壓路機的型號和噸位適宜，壓實的措施、均勻性和遍數等符合要求。城市道路運用重型擊實標準，其壓實度就要求大噸位的壓路機與之相配套。如果壓路機型號和土質不同，獲得的壓實效果也不盡相同。此外，壓實效果也受到壓實手段的影響，壓實均勻性要求被碾壓路段保持相同的壓實度，避免部分路段壓實密度不夠，但部分路段壓實密度過大的問題產生。對壓實均勻性產生影響的一個因素是填土表面平整度。所以，碾壓施工前應嚴格控制填土表面平整度

　　第二，在選擇路基的填料時，盡量采用沙礫或者可塑性高的土，盡量不使用含水量不符合標準的土。

　　第三，完善相關排水設施。路基工程質量的好壞，關鍵在于對路基排水系統質量的控制。路基排水分為兩點：一是路基和周邊排水系統的關聯，排水系統應該完善、流暢，以避免在汛期路基長時間受水浸蝕;二是公路本身的排水體系，如邊溝、截水、急流糟、分散排水、集中排水、縱坡、橫坡、中央分隔帶縱向及橫向排水管等應該完備，以便于公路上的雨水能夠在短時間內排出，使路基保持干燥。

　　2、路面處治

　　(1)灌縫:由于路面基層結構采用半剛性基層瀝青路面結構,因而路面出現了不同程度的反射裂縫,為防止雨水沖刷作用下裂縫的繼續擴展,及時對反射裂縫進行灌縫處理。目前,我國常采用灌縫方法有:普通熱瀝青灌縫、SBR改性乳化瀝青灌縫、路面裂縫密封膠修補裂縫和壓漿法修補裂縫。

　　“壓縫帶”封縫:裂縫是瀝青路面常見的早期病害之一,道路早期裂縫多以橫向裂縫和縱向裂縫為主。對瀝青路面采用“壓縫帶”處理是一種較好的處理瀝青路面裂縫的措施,對延長路面的使用壽命有著非常重要的作用。

　　(2)坑槽修補

　　路面基層結構未變形、強度充足路段時:過去常采用熱補法，通常的做法是將破壞區域內的舊瀝青料全部清除，然后再用新熱瀝青混合料填補，這種方法可以保證修補質量，但大量的舊瀝青混合料被廢棄，造成極大的資源浪費和環境污染。為了避免資源的浪費，許多段進行了廢料回收研究，將廢舊瀝青混合料回收集中堆放，到一定數量后應運瀝青再生拌和技術進行再生利用。有的段進行了冷補材料的開發和應用，使用冷補添加劑、稀釋劑(柴油)、瀝青、集料組成的混合料修補路面。

　　路面基層結構強度不足或已破壞路段時:將已破壞的路面基層清除到基層底，整平。根據坑槽面積大小采取不同的壓實機械(壓路機或沖擊夯、平板夯)壓實，根據原有的基層厚度確定攤鋪兩層或三層水穩碎石與原基層高度一致，分層壓石密實達到壓實度要求，水穩基層養生7天。噴灑粘層油后鋪筑油面層。

　　(二)橋梁病害的處治

　　1、支座病害處治

　　橡膠支座的變形開裂將會影響橋梁的安全使用，建議對變形開裂比較嚴重的、老化失效的板式橡膠支座進行更換處理。脫空的支座應及時糾正支座位置，并在底部墊塞鋼板，使其達到設計狀態。墊板銹蝕的支座應及時更換銹蝕的鋼板，使支座正常工作。

　　2、橋梁裂縫的處治

　　普通鋼筋混凝土構件在工作時出現開裂是正常現象。實踐證明，當裂縫寬度超過一定寬度時(一般為0.25mm)對結構耐久性有一定影響，容易使鋼筋銹蝕，減少鋼筋面積，降低與混凝土的粘結力，進而降低橋梁的承載力，加快碳化剝落等病害。為避免鋼筋銹蝕，影響結構的長期使用性能，建議及時進行裂縫修補。

　　一般裂縫的修補可采用表面封閉和壓力灌漿修補法兩種形式進行。根據《公路橋涵養護規范》的要求和實際情況，對于裂縫寬度小于0.20mm淺而細的表面裂縫，可用環氧樹脂漿液進行表面封閉;對于裂縫寬度大于0.20mm且較深的裂縫，可采用“壁可法”壓力灌漿法修補。

　　對于現澆實心板梁底板縱向裂縫，寬度小于0.20mm的裂縫，且條數較少時，用環氧樹脂漿液進行表面封閉;裂縫寬度大于0.20mm較深的裂縫，且條數較多時，采用橫向粘貼碳纖維布進行封閉。

　　3、橋梁伸縮縫損壞的處理

　　梁端部要具有足夠的剛度，以滿足運營中反復荷載的作用。設計過程中要采用恰當的伸縮間距，以保證伸縮裝置的正常運營使用。選用理想的伸縮裝置，最主要考慮的是裝置本身的剛度和質量。必須滿足下列要求:滿足上部結構梁與梁之間和梁與臺之間的位移;伸縮裝置的錨固是牢固可靠、經久耐用的，能抵抗機械磨損、碰撞;車輛行駛平穩、舒適;能防雨水和垃圾滲入;安裝方便、簡單，易檢查且便于養護。橋面行車道鋪裝應該同伸縮裝置錨固區的同時進行澆筑，不允許在該部位及整個橋面土留有施工縫。

　　結語

　　綜上，隨著行車荷載和使用壽命的增加，公路橋梁不可避免會出現一些病害。而對病害的處理是一項十分細致而又極具靈活性的工作，要根據橋梁現有的技術狀況和通行荷載的要求，對公路橋梁承載能力和加固措施作出可行性判斷，并在處理時應盡量減少對原有結構的損傷，并保證原結構的安全性和耐久性。在此基礎上，制定切實可行的病害處治方案，以延長公路橋梁的使用壽命，確保行車的安全。

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