道路工程师职称范文公路桥梁病害处治方案

　　摘要：随着我国经济的高速发展，交通运输量大幅增加，这无疑为公路桥梁的正常运行和使用寿命增加了巨大压力，导致很多公路桥梁都出现了不同程度的病害，从而影响车辆的运营安全。本文首先分别分析了公路和桥梁中常见的病害类型及成因，并制定了相应的病害处治方案。

　　关键词：公路,桥梁,病害,处治,混凝土

　　一、公路常见病害类型及成因

　　(一)公路路面病害

　　1、病害成因分析

　　目前，随着道路使用年限的增长，车辆荷载的反复作用、沥青的老化及基层的疲劳破坏，路面抗滑能力严重降低，出现车辙、泛油、拥包、沉陷等病害，严重影响行车的舒适性和安全性。尤其是重载超载车辆的出现，由于受经济利益的驱动，载货车辆中，80%有超载现象，正是这部分超载车辆的出现，使得路面破损状况有明显的加重趋势。主要破损类型有龟裂、不规则裂缝、纵横向裂缝、车辙、沉陷、拥包、松散、泛油。

　　2、病害类型及机理

　　(1)纵横裂缝

　　横向裂缝：公路的路基填土平均高度4.5米左右时，道路基层为半钢性结构，由于这一承重层为高强度、高压实度、高密实度的半钢性结构，虽然整体性好、强度高、变形小，但对温度变化的影响却十分敏感，气温下降后，沥青混合料逐渐变硬变脆，并发生收缩变形，在气温降到最低时温度收缩到极限，产生横向拉裂缝。

　　纵向裂缝：出现纵向裂缝原因主要是路基高填土在自重作用下，2米以外部分地基产生不均匀沉降，路基发生滑动，将路面拉裂，出现道路纵向裂缝;在重载车的反复作用下，行车道产生塑性变形，路面出现纵向反射裂缝。另外还有温度裂缝和疲劳裂缝，呈不规则的网裂。

　　(2)车辙、泛油

　　车辙、泛油主要是沥青混凝土的高温稳定性差导致的，一般与路面沥青材料的品种、性能、材料结构、压实程度有着重要的关系，涉及沥青骨料的级配及骨料的最大粒径、级配组成和压实效果等诸多方面。

　　(3)坑槽、拥包

　　坑槽是空隙率较大的沥青混合料的粗集料骨架处于悬浮状态，在荷载作用下首先出现油丁，油丁发展为半透水的小坑槽，雨后在行车荷载的动水压力作用下，沥青剥离造成路面结构出现松散，散落的颗粒被雨水带出坑外，只有雨水回流坑内，当坑漕大于车轮宽度后，车轮荷载落坑冲击力越来越大，坑槽迅速发展，此时坑槽内的积水顺着路面结构层的表面向四周渗透，坑槽相互连通，形成大面积破坏;拥包也属于材料型破坏，在车轮外力作用下，沥青混凝土发生剪切变形，塑性变形积累形成拥包，由于道路横坡作用，拥包一般出现在右侧轮迹外缘。

　　(二)公路路基病害

　　路基常见的通病主要有路基沉陷和纵向裂缝两种。造成上述两种情况的原因也各不相同。

　　1、路基沉降的主要因素

　　引起路基沉陷的主要因素包括：①填方路基的压实处理不到位而发生沉陷。②桥涵通道等构造物和路基衔接处，因为碾压处理不到位或用材不合理而对压实效果带来不利影响，最终导致路基发生沉陷。③处理软土地基的措施不当或根本没有采取任何处理措施，导致路基发生沉陷。④在路基的施工中，土壤含有过多的水，填土不能满足压实度的要求，为路基施工埋下沉陷的隐患。

　　2、路基纵向裂缝的主要因素

　　引起纵向裂缝的因素包括：①路基起始填筑不够宽，等填筑到一定高度才发现中线出现偏位现象，或填筑宽度不够，则进行填补镶边，镶边过程中，又未根据要求挖台阶或自下而上的分层进行填筑碾压，导致项目完工后镶边出现沉陷，从而出现纵向裂缝。②清淤效果不佳。清挖软基或将植被清除的过程中，边部仍有宽约1～2m的残留物，有的是还未将堆放的全部淤泥运至路外，就开始填土施工，造成路基边缘产生沉陷，从而出现纵向裂缝。③有的路基是半填半挖的，填挖交界处没有根据要求挖台阶和分层填筑压实，这样很容易引起纵向裂缝。④路基未很好的压实，造成纵向裂缝的产生。

　　二、桥梁常见病害及成因分析

　　(一)桥梁裂缝

　　一座桥梁从建成到使用，牵涉到设计、施工、监理、运营管理等各个方面。设计疏漏，施工低劣，监理不力，均可能使混凝士桥梁出现裂缝。而裂缝也有很多种，如主拱圈裂缝、主梁裂缝、墩台身裂缝等。

　　(二)伸缩缝损坏

　　伸缩缝设置于梁端构造较弱部位，因直接承受车辆的反复荷载，故最易遭受破坏。随着交通量的增大，载重车辆增多，伸缩缝的破坏逐渐增多。伸缩缝的损坏不仅妨碍车辆的行驶性能，而且会发展到引起结构本身的破坏，如桥面伸缩缝损坏后，使雨水向下渗漏从而影响梁体端部结构和造成支座锈蚀等破坏。

　　(三)桥梁钢筋锈蚀

　　由于混凝土质量较差或保护层厚度不足，混凝土保护层受二氧化碳侵蚀碳化至钢筋表面，使钢筋周围混凝土碱度降低，或由于氯化物介入，钢筋周围氯离子含量较高，均可引起钢筋表面氧化膜破坏钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2～4倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝，并有锈蚀渗到混凝土表面。由于锈蚀，使得钢筋有效断面面积减小，钢筋与混凝土握裹力削弱，结构承载力下降，并将诱发其他形式的裂缝，加据钢筋锈蚀，使截面有效尺寸减小，导致结构承载能力下降。锈蚀的直接后果是钢筋断面面积减小，对于以钢筋作为抗弯能力。钢筋锈蚀还会降低混凝土对钢筋的握裹力，锈蚀物外流，在结构表面形成锈迹，影响结构美观。

　　(四)支座病害

　　由于油毡垫支座、板式橡胶支座构造简单、造价低廉、安装方便,被广泛用于各类公路桥梁中。支座病害主要表现为支座变形开裂、脱空、填充砂浆裂缝、支座底板混凝土碎裂、支座垫石压坏、剥离、辊轴的偏移和下降、销子和辊轴的破坏、支座构件裂痕、螺母松动、带头螺栓固定螺栓的脱落、滑动面、滚动面锈死和支座垫板锈蚀等现象。

　　造成支座病害的主要有如下几方面原因:①当静载与动载之和长期超过支座的抗压容许应力上限时，支座就会表现为永久性非弹性变形直至严重损坏。②施工时，支撑垫石、梁体与支座结合部不平整或不水平，导致支座受力不均匀，使得应力集中部位过早破坏。③在桥梁安装梁体就位不准时，本应将梁体吊离，支座重新准确就位，而施工时只简单前后挪动预制梁体来纠偏，使得支座还未使用就受损。④部分支座开裂是由于本身质量存在问题引起的。⑤施工时支座底部未垫塞调平钢板或钢板厚度不够而引起支座脱空，也有些是由于主梁吊装时碰撞支座使其偏离设计位置引起的。支座脱空造成梁体局部下沉、桥面破坏。⑥支座垫板锈蚀主要是由于钢板表面防锈层破坏，导致钢板被腐蚀引起的。

　　三、公路桥梁病害的处治方案

　　(一)公路病害的处治

　　1、路基处治

　　路基的质量是整个公路工程质量的关键，路基必须要经受得住时间、车辆超载、雨水冲刷和寒冷的考验，因此在进行路基建设时要严把质量关。针对不同土壤类型，尤其是软土，我们需要注意以下方面。

　　第一，要保证路基碾压程度达到要求，保证在软土的条件下的工程质量。碾压质量控制包括所用压路机的型号和吨位适宜，压实的措施、均匀性和遍数等符合要求。城市道路运用重型击实标准，其压实度就要求大吨位的压路机与之相配套。如果压路机型号和土质不同，获得的压实效果也不尽相同。此外，压实效果也受到压实手段的影响，压实均匀性要求被碾压路段保持相同的压实度，避免部分路段压实密度不够，但部分路段压实密度过大的问题产生。对压实均匀性产生影响的一个因素是填土表面平整度。所以，碾压施工前应严格控制填土表面平整度

　　第二，在选择路基的填料时，尽量采用沙砾或者可塑性高的土，尽量不使用含水量不符合标准的土。

　　第三，完善相关排水设施。路基工程质量的好坏，关键在于对路基排水系统质量的控制。路基排水分为两点：一是路基和周边排水系统的关联，排水系统应该完善、流畅，以避免在汛期路基长时间受水浸蚀;二是公路本身的排水体系，如边沟、截水、急流糟、分散排水、集中排水、纵坡、横坡、中央分隔带纵向及横向排水管等应该完备，以便于公路上的雨水能够在短时间内排出，使路基保持干燥。

　　2、路面处治

　　(1)灌缝:由于路面基层结构采用半刚性基层沥青路面结构,因而路面出现了不同程度的反射裂缝,为防止雨水冲刷作用下裂缝的继续扩展,及时对反射裂缝进行灌缝处理。目前,我国常采用灌缝方法有:普通热沥青灌缝、SBR改性乳化沥青灌缝、路面裂缝密封胶修补裂缝和压浆法修补裂缝。

　　“压缝带”封缝:裂缝是沥青路面常见的早期病害之一,道路早期裂缝多以横向裂缝和纵向裂缝为主。对沥青路面采用“压缝带”处理是一种较好的处理沥青路面裂缝的措施,对延长路面的使用寿命有着非常重要的作用。

　　(2)坑槽修补

　　路面基层结构未变形、强度充足路段时:过去常采用热补法，通常的做法是将破坏区域内的旧沥青料全部清除，然后再用新热沥青混合料填补，这种方法可以保证修补质量，但大量的旧沥青混合料被废弃，造成极大的资源浪费和环境污染。为了避免资源的浪费，许多段进行了废料回收研究，将废旧沥青混合料回收集中堆放，到一定数量后应运沥青再生拌和技术进行再生利用。有的段进行了冷补材料的开发和应用，使用冷补添加剂、稀释剂(柴油)、沥青、集料组成的混合料修补路面。

　　路面基层结构强度不足或已破坏路段时:将已破坏的路面基层清除到基层底，整平。根据坑槽面积大小采取不同的压实机械(压路机或冲击夯、平板夯)压实，根据原有的基层厚度确定摊铺两层或三层水稳碎石与原基层高度一致，分层压石密实达到压实度要求，水稳基层养生7天。喷洒粘层油后铺筑油面层。

　　(二)桥梁病害的处治

　　1、支座病害处治

　　橡胶支座的变形开裂将会影响桥梁的安全使用，建议对变形开裂比较严重的、老化失效的板式橡胶支座进行更换处理。脱空的支座应及时纠正支座位置，并在底部垫塞钢板，使其达到设计状态。垫板锈蚀的支座应及时更换锈蚀的钢板，使支座正常工作。

　　2、桥梁裂缝的处治

　　普通钢筋混凝土构件在工作时出现开裂是正常现象。实践证明，当裂缝宽度超过一定宽度时(一般为0.25mm)对结构耐久性有一定影响，容易使钢筋锈蚀，减少钢筋面积，降低与混凝土的粘结力，进而降低桥梁的承载力，加快碳化剥落等病害。为避免钢筋锈蚀，影响结构的长期使用性能，建议及时进行裂缝修补。

　　一般裂缝的修补可采用表面封闭和压力灌浆修补法两种形式进行。根据《公路桥涵养护规范》的要求和实际情况，对于裂缝宽度小于0.20mm浅而细的表面裂缝，可用环氧树脂浆液进行表面封闭;对于裂缝宽度大于0.20mm且较深的裂缝，可采用“壁可法”压力灌浆法修补。

　　对于现浇实心板梁底板纵向裂缝，宽度小于0.20mm的裂缝，且条数较少时，用环氧树脂浆液进行表面封闭;裂缝宽度大于0.20mm较深的裂缝，且条数较多时，采用横向粘贴碳纤维布进行封闭。

　　3、桥梁伸缩缝损坏的处理

　　梁端部要具有足够的刚度，以满足运营中反复荷载的作用。设计过程中要采用恰当的伸缩间距，以保证伸缩装置的正常运营使用。选用理想的伸缩装置，最主要考虑的是装置本身的刚度和质量。必须满足下列要求:满足上部结构梁与梁之间和梁与台之间的位移;伸缩装置的锚固是牢固可靠、经久耐用的，能抵抗机械磨损、碰撞;车辆行驶平稳、舒适;能防雨水和垃圾渗入;安装方便、简单，易检查且便于养护。桥面行车道铺装应该同伸缩装置锚固区的同时进行浇筑，不允许在该部位及整个桥面土留有施工缝。

　　结语

　　综上，随着行车荷载和使用寿命的增加，公路桥梁不可避免会出现一些病害。而对病害的处理是一项十分细致而又极具灵活性的工作，要根据桥梁现有的技术状况和通行荷载的要求，对公路桥梁承载能力和加固措施作出可行性判断，并在处理时应尽量减少对原有结构的损伤，并保证原结构的安全性和耐久性。在此基础上，制定切实可行的病害处治方案，以延长公路桥梁的使用寿命，确保行车的安全。

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