公路桥梁工程的常见病害及施工处理技术分析

(整期优先)网络出版时间:2023-07-28
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公路桥梁工程的常见病害及施工处理技术分析

陶永锋

(新疆北新路桥集团股份有限公司,新疆乌鲁木齐,830011)

摘要:在公路桥梁工程施工建造以及后期使用过程中,经常会出现影响到桥梁工程结构稳定性和使用寿命以及路面行车安全的相关质量问题,通常情况下将这些质量问题称为公路桥梁工程病害。做好常见病害处理,能够保证公路桥梁结构稳定性和使用性能不受影响,在提高公路桥梁使用寿命的同时,确保桥梁桥面行车安全,降低后期公路桥梁运营维护成本。基于此,本文简要分析了公路桥梁工程的常见病害,探究了几种公路桥梁工程常见病害的处理技术。

关键词:公路桥梁工程;常见病害;施工处理技术

引言社会经济快速发展带来的积极影响,我国公路桥梁工程建造数量及规模都在稳步提升。针对公路桥梁工程施工建造,道桥工程行业已经陆续出台了相应的质量管理措施,但从实际情况来看,仍然在施工建造以及后期运行使用过程中会出现大量路面及桥体裂缝、地基沉降等病害问题,这会严重影响道桥工程的使用寿命以及结构安全。为此,必须要做好公路桥梁工程病害处理,旨在确保公路桥梁能够安全运营并且展现出足够高的结构稳定性。

一、公路桥梁工程的常见病害

(一)桥面裂缝

从公路桥梁施工建造与后期运营的实际情况来看,桥面路面裂缝是公路桥梁工程中比较常见的病害,一旦道桥桥面出现了裂缝,势必会影响路面行车的舒适度,还会降低路面的承载能力,最终导致大面积路面损毁。造成公路桥梁工程出现桥面裂缝的因素是比较多的,主要集中在以下几点:

首先,温度因素。温度因素诱发的桥面裂缝通常被称之为“温度裂缝”。在桥面混凝土浇筑施工完毕后,应当立即进行洒水保温养护措施,这是避免出现温度裂缝的关键因素。但如果在混凝土浇筑振捣后未能及时采取有效的养护措施,当混凝土凝固时会释放出大量的热,此时,就会在混凝土内部形成较大温度差,靠近外部的混凝土温度较低,但路面内部的混凝土温度仍然较高,最终在力的作用下就会形成裂缝。

其次,载荷因素。在公路桥梁长期的运营阶段,会承受大量的载荷应力,这些载荷应力一部分来自于路面行车,特别是部分重型超载车辆,会对路面结构施加较大载荷应力,进而导致路面出现裂缝;另一部分来自于桥梁结构的位移,比如,路基沉降、地震或者山体滑坡等因素施加的拉应力,最终造成路面裂缝。

(二)地基沉降

对于公路桥梁工程中的常见病害来说,地基沉降也是比较多发的病害之一。一旦出现地基沉降不仅会引起桥面、桥墩、桥体主体结构出现裂缝等情况,甚至有可能破坏桥梁主体结构稳定性和承载能力,引起更为严重的行车安全。从整体上来看,公路桥梁工程出现地基沉降问题的主要因素体现在以下几个方面:

首先,如果公路桥梁的地基土壤中含水量过高、土质类型过于松软,这就表明施工区域地基属于软弱地基。通常情况下,针对软弱地基需要进行地基加固处理,但如果地基加固处理效果未能达到预期规定相关要求,一旦公路桥梁投入运营使用,桥梁自身载荷、桥面行车载荷以及地基土壤滑移等因素会导致地基承受更多外界应力,进而引起地基沉降病害。

其次,在对公路桥梁路基路面进行压实施工时,未能做好路基路面的压实处理,导致基层回填土存在较大孔洞,一旦受到载荷应力就会出现沉降问题。此外,施工方案不合理也是引起地基沉降的主要因素,这主要是由于设计人员未能完全获取施工区域的地质水文条件相关信息,最终在后期运营阶段出现路基沉降问题[1]

二、常见危害的处理技术

(一)公路桥梁裂缝施工处理技术

裂缝是公路桥梁工程非常常见的病害之一,以温度裂缝、塑性收缩裂缝、地基沉降裂缝等类型的裂缝为主。为了避免裂缝的进一步发展,确保公路桥梁工程的行车安全和使用寿命,必须要做好裂缝病害的处理。目前能够应用于公路桥梁裂缝施工处理的技术类型比较丰富,施工人员可以根据裂缝的实际情况灵活进行选择。

例如,表面处理技术。该病害处理技术主要应用于规格较小、深度偏浅的混凝土裂缝,具有施工操作简便、施工处理效率较高、施工处理成本较低等突出优势。施工人员可以选择使用与路面原有材料性能相同、水灰比相同的混凝土材料,也可以选择使用环氧胶泥等材料进行处理。必要条件下,施工人员可以先封闭施工区域道路,待混凝土材料以及环氧胶泥材料完全凝固后再通车,这样能够比较好的提高病害处理效果;填充技术。该技术应用效果也比较理想,不仅维修处理成本相对较低,而且施工处理技术操作比较简便,比较适合宽度小于0.3mm的裂缝。如果在实际处理过程中无法在现有裂缝中进行材料填充,可以选择开设沟槽的方式进行处理,但是需要特别注意沟槽的开设规格和长度;灌浆技术。灌浆处理技术能够适用于多种规格的裂缝病害,裂缝处理效果比较理想,施工效率比较高。施工人员可以利用加压设备,将制备好的注浆材料注入到裂缝中,但是需要注意注浆压力、注浆速度以及注浆量;另外,针对规模比较大的桥面裂缝,如果无法使用上述处理技术,可以选择使用混凝土置换技术,将区域范围内的混凝土材料进行置换,置换为强度更高的混凝土材料或者水泥砂浆等材料

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(二)公路桥梁地基沉降施工处理技术

为了避免公路桥梁工程出现地基沉降质量问题,必须要在施工阶段做好公路桥梁地基的加固处理,否则势必会造成非常严重的地基沉降现象。这就需要施工人员做好利用各种各样的方法,完成对软弱地基的加固处理,比如,土壤置换法、强夯法、预压法、水泥土搅拌法、水泥粉煤灰碎石桩等技术,这样能够有效提高软弱地基的承载能力,降低公路桥梁工程出现地基沉降以及桥梁主体结构出现裂缝的可能性。以土壤置换法为例,施工人员应当选择合适的置换土壤以及碎石块,确保有比较强的载荷应力,能够承载来自桥梁自身重量以及桥面行车载荷应力。随后,再使用压路机、强夯机等机械设备,对换填土壤进行夯实,这样能够彻底消除土壤中残留的水分和孔洞,从而提高公路桥梁工程的地基土壤结构稳定性,避免出现地基沉降等问题,这样能够确保桥面行车舒适度,也可以有效降低桥梁主体结构以及桥面由于地基沉降而出现裂缝的可能性。

(三)公路桥梁桥头破损施工处理技术

针对公路桥梁桥头出现破损或者高度差等问题,必须要通过积极有效的施工技术进行处理,否则不仅会影响道桥结构的使用寿命和结构安全性,甚至会给桥面行车带来安全风险,极易引起“跳车”现象。从当前道路桥梁工程的桥头破损的病害施工处理技术使用情况来看,可以选择“水泥搅拌桩加固处理技术”、“预压固结处理技术”等。以“水泥搅拌桩加固处理技术”为例,施工人员需要将桥头处软弱地基进行加固处理,通过添加水泥作为固化剂,与原有地基土壤充分搅拌后形成新的有机整体,这种地基强度更高、抗载荷能力更强。但是需要特别注意的是,必须要做好水泥的处理,确保在与地基土壤搅拌后可以形成更加稳固的地基。水泥搅拌桩加固处理技术有着低成本、高强度、施工工艺简便等突出优势,非常适合在软弱地基与桥面结合区域进行使用[3]

三、结语

公路桥梁工程出现桥面裂缝、桥体裂缝、地基沉降、桥体结构破损等病害问题是客观存在的事实,为了避免病害的进一步发展,并且确保桥面行车安全,延长公路桥梁的使用寿命,降低后期的大面积整修成本,必须要根据不同的病害情况,选择最合适的施工处理技术,这样不仅可以提高公路桥梁工程施工质量,还能够保证公路桥梁工程主体结构稳定性始终处于最优状态,从而促进我国道桥工程行业的可持续发展。

参考文献:
[1]张卫兵.公路桥梁工程的常见病害及施工处理技术分析[J].建筑技术开发,2021,48(14):140-142.

[2]寇帅帅.浅析市政道路桥梁工程的常见病害与施工处理技术[J].建筑与预算,2021(04):83-85.

[3]张秋晨,吴志隆,蒋凌杰.改扩建高速公路既有桥梁病害分析及加固处治[J].西部交通科技,2020(05):127-129.