浅析市政路桥施工病害防治措施
2015-07-13
市政路桥的病害严重影响到行车的舒适性和安全性，对路桥的使用寿命也会有很大影响，而且增加了维修保养的工作量和费用，所以要重视路桥的病害，并找出原因及采取有相应的防治措施。文献[1]将路桥的病害分为结构性病害和构造性病害。结构性病害是桥梁结构受外界荷载的影响，使既有结构整体的承载能力有所下降的病害。构造性病害是桥梁使用过程中部分构件丧失功能，使桥梁结构的通行和使用舒适性有所下降的病害。本文从这两种病害的病因、危害性和防治措施上进行探讨。
1 路桥结构性病害的防治措施
1.1 结构性病害的种类及危害
结构性病害主要有结构性裂缝、混凝土结构坏化等。结构性裂缝的危害在于降低了桥梁的承载能力并使耐久性受到削弱，如果处理不当裂缝将继续扩展，严重限制了桥梁的使用。混凝土结构坏化是由钢筋腐蚀造成混凝土的剥落引起，坏化对桥梁结构状态、承载能力、残余寿命都有很大的影响。
1.2 梁桥结构性裂缝病因及防治措施
结构性裂缝主要有弯曲裂缝、剪切裂缝、断开裂缝、扭曲裂缝和局部应力引起的裂缝等类型。弯曲裂缝也称垂直裂缝，是混凝土梁上施加弯距时，混凝土受拉区产生的裂缝；剪切裂缝又称斜裂缝，构件支座附近受到剪应力的作用产生的裂缝；断开裂缝是构件受拉时沿截面扩展形成的裂缝；扭曲裂缝是构件受扭转与弯曲共同作用时产生的裂缝；局部应力引起的裂缝主要是墩台支座、预应力梁锚固端受到较大局部应力或构件受到冲击荷载时产生的裂缝。
结构性裂缝可能是施工方法不当，如混凝土强度不够、支架下沉、脱模过早、养护操作不合理等形成早期裂缝，再加上桥梁通行后在荷载的作用下加剧了裂缝的发展和扩大。预防结构性裂缝的措施是加强施工管理，从原材料进场到施工结束全程监控，严格按照规范施工。
防治裂缝的通常做法是封闭压浆处理，但是效果往往不够理想，更合理的做法是加固处理。加固做法主要有：⑴在梁下设置预应力拉杆，再喷射混凝土保护层进行加固；⑵沿梁腹侧面敷设预应力钢丝束，再喷射混凝土保护保护层进行加固；⑶通过增大构件截面进行加固，增大截面时必须增焊主筋以增强承载能力。
1.3 混凝土结构坏化病因及防治措施[2]
前面述及混凝土结构坏化是钢筋腐蚀引起，造成钢筋腐蚀的原因是混凝土碳化作用、氯离子侵袭、碱硅反应、硫酸盐侵蚀、酸侵蚀和冻融作用等。混凝土结构缺陷如保护层太薄、存在蜂窝、结构不密实、原材料问题等会导致上述问题的发生。
预防混凝土结构坏化的措施是加强原材料检测，不使用含蛋白石、燧石类的原料，防止发生碱硅反应；施工时合理操作，避免出现保护层太薄、蜂窝、结构不密实、露筋等问题；如存在冻融问题，掺加加气剂以减少混凝土中水份冻涨的影响。
防治混凝土结构坏化的措施有：⑴电化学处理法。通过电化学处理使混凝土重新碱化或脱盐，使钢筋钝化；⑵用氯离子腐蚀抑制剂MFP浸渍混凝土。MFP渗透到钢筋表面，与表面的氧化膜及腐蚀产物发生化学反应，生成“保护膜”增强抵抗氯离子能力；⑶沿海地区的阴极保护法。以混凝土内部钢筋为阴极，海水中加阳极，通以微弱的直流电，使混凝土裂缝和表层处钙和镁以碳酸钙和氢氧化钙的形式析出。
2 路桥构造性病害的防治措施
2.1 构造性病害的类型及危害
构造性病害主要是伸缩缝损坏、桥面铺装破损、桥头跳车和构造裂缝等类型。伸缩缝损坏的危害是使伸缩缝两侧桥面破损，破坏了桥面的平整度，造成严重跳车，而且使水分容易渗入结构内部，降低桥面结构的强度和承载力；桥面铺装破损后出现开裂、卿浆、碎裂、松散等现象，继续发展形成坑洞，对行车安全造成严重影响；桥头跳车影响行车的舒适性，增加车辆的故障率，还会造成桥台及结构、伸缩缝、支座等损坏；构造裂缝是指结构性裂缝以外的裂缝，一般对桥梁结构没有很大影响，但给人以不安全的感觉，如果任由裂缝发展下去，构造裂缝可能会转化为结构性裂缝。
2.2 伸缩缝损坏病因及防治措施[3]
伸缩缝损坏的病因是：⑴交通量大的原因，加上重载车多，冲击力大，造成伸缩缝损坏；⑵设计方面不合理的一些原因，如伸缩量计算不准确、桥面板设计刚度不够、排水设计不完善等原因；⑶施工方面没有严格按照标准和规范施工，锚固件焊接质量差，混凝土强度不够等原因；⑷维护管理不到位，伸缩缝内砂土未及时清除，限制了伸缩量，兼之超载车控制不力等原因。
防治伸缩缝损坏的措施是：⑴伸缩装置的锚固宽度设置为50cm为宜，桥台上采用背墙的宽度进行设置，使施工性和伸缩缝的稳定性都能得到满足；⑵伸缩装置的锚固钢筋应以对称于每片梁（板）的中心进行设置，保证足够的锚固长度；⑶伸缩装置的定位角钢之间的距离要严格控制，该处钢筋密集，应加强人工插捣；⑷桥面行车道混凝土铺装应该与伸缩缝锚固区的混凝土同时浇筑，不允许在该部位及整个桥面上留有施工缝。
2.3 桥面铺装破损病因及防治措施[4]
桥面铺装破损病因是：⑴设计方面原因有：桥面铺装层设计强度不够、桥面铺装的纵向施工缝处无钢筋穿过、桥面横向受力考虑不足、防水设计不合理等；⑵施工方面原因：主梁（空心板）的质量控制不严、铺装层混凝土浇筑厚度不够、梁顶面清理及凿毛处理不到位、混凝土水灰比大、养护操作不合理等。
防治桥面铺装破损措施是：⑴保证主梁（板）的施工质量，使同批主梁（板）的预拱度接近一致；⑵保证桥面铺装的厚度不小于10cm；⑶梁顶面清理干净，全部凿毛处理，使铺装层与梁顶面结合良好；⑷严格控制混凝土配合比；⑸严格规范铺装桥面防水混凝土的施工；⑸按规范养护，炎热多风季节要覆盖养护等。
2.4 桥头跳车病因及防治措施
桥头跳车病因是：⑴桥涵和路基地基强度不一致。桥涵的地基要求高，经加固处理，沉降很小；而台后填方地基不加固处理，沉降较大，从而使桥台和台后填方之间产生差异沉降，产生跳车的台阶；⑵设计时碾压和填料考虑不周详，压实度不够；⑶施工时回填土不满足要求，或雨天施工使回填土含水量大，密实度不够，或分层夯实厚度偏大等，造成回填土沉降过大，而且沉降稳定下来需要较长时间，造成桥台和台后填方之间长时间存在差异沉降；⑷施工的工期工序安排不合理，为了减少临时征地费用，将桥头的路基作为预制场，完成预制后，再来填筑桥头填土，造成时间紧难以控制填土的压实度；⑸软弱土地基、湿陷性黄土地基等浸水造成路基沉降。
桥头跳车防治措施是：⑴地基尽量加固处理，软弱土地基则必须加固处理，通过加固处理使台后填方的沉降与桥台接近一致；⑵对台后填方进行预压处理，即在填筑台后填土前，在原有地基上堆载，在地基以下的土层排水固结后，再修筑路堤；⑶在台后设置搭板。将主梁和桥头搭板固结在一起，适当加长搭板的长度，搭板斜置，并在搭板上设置土工合成材料，主梁的伸缩由路基逐渐吸收；⑷选择合适的台后填料，采用轻质粗颗粒材料作为路基的填料，减少地基下土层沉降，并改善压实度。
2.5 构造裂缝病因及防治措施
构造裂缝病因是：⑴原材料问题，如水泥和骨料质量不合格等；⑵施工质量问题，如混凝土搁置时间过长、模板质量不合格、接头部位处理不好、振捣操作不合理、水灰比过大、大体积混凝土水化热影响、养护不好等原因。
防治构造裂缝的措施是：⑴严格控制原材料的质量和改善水泥等材料的存放条件；⑵加强施工管理，严格按照规范施工和养护；⑶控制裂缝宽度不超过0.2mm（有侵蚀性环境不超过0.1mm），超过部分压浆封闭处理。
3 结语
路桥病害的原因是多种多样的，对各种病害的防治需要具体问题具体分析，但在路桥交付使用前做好各种预防工作无疑比出现病害后再来治疗强的多。
