张远强
北京城建道桥建设集团有限公司
摘要:在道路桥梁工程建设期间若出现质量问题,将会威胁城市居民的安全出行,还会对城市系统的正常运转产生一定的负面影响。因此,在道路桥梁工程建设期间,必须正视常见病害所带来的负面影响,针对具体的病害采取有效且科学的施工处理技术,并在具体的施工过程中,加强施工人员的针对性地综合培训,同时加强施工材料质量管控,才能有效规避道路桥梁工程建设中的病害问题,以建设优质道路桥梁工程,为城市居民的安全出行创造良好的交通环境,也为城市现代化建设和经济的稳定发展提供支持。基于此,本文主要探讨了道路桥梁工程病害与施工处理技术。
关键词:道路桥梁工程;常见病害;施工处理技术
引言
随着我国经济迅猛发展,道路交通运输建设也在逐步完善中,道路交通建设给人们的生活带来了便利的同时,也逐渐引起了人们对道路桥梁施工质量问题的关注。因此,在道路桥梁建设过程中,需要提高工作人员专业能力,加强施工养护工作,通过采取合适的改善措施,提高道路建设质量,使其更好地服务人民,促进我国经济的发展。
1公路桥梁病害分析的意义
在“一带一路”战略构想的指引下,社会经济呈现出良好的发展形式。随着经济的发展,交通规模也在不断扩大,大型运输车的使用量也是不断增加,如果道路桥梁质量不过关,过重的负荷将会给桥梁造成严重的破坏。此外,如果日常保养不到位,久而久之,桥梁的结构性能破损,承载力严重不足,也带来病害。目前主要问题聚集在桥梁的表面和承载结构等部位。长时间的超负荷作业,若病害小问题处理不及时,危害逐步扩大,会导致桥梁安全隐患重重。
2道路桥梁工程施工特点概述
基于道路桥梁工程施工实际来说,其特点总结包括以下几点:一是工期紧张,施工进度要求高。道路桥梁工程建设资金主要来源于财政拨款。因此,在工程建设期间,工程进度只能提前而不能延后。基于此,在市政道路桥梁工程施工过程中,往往会严格控制各环节的施工,并对进度有着较高的要求。二是现场范围有限,动迁量大。道路桥梁工程施工往往分布在人流量较大的区域,这使得施工现场相当狭窄,对工程进度会产生一定的影响,同时也会对此区域的人们出行带来不变[1]。因此,道路桥梁工程施工有着较高的难度。三是地下环境复杂。对于城市建设来说,大部分天然气、通讯、自来水等管线密集分布在地下,并遍布城市每个角落。而道路桥梁工程建设往往会牵涉到地下工程,若未能查明地下管线情况进行盲目施工,往往会造成供水、供气等断供现象,不仅会带来不可估量的经济损失,还会对城市系统的正常运转产生负面影响。因此,道路桥梁工程施工需要做好全面勘探工作,以确保工程建设顺利进行[1]。
3常见道路桥梁工程病害
3.1裂缝病害分析
裂缝作为道路桥梁工程常见病害之一,常见位置在路桥工程的铺装层,作为路桥工程的关键承重构件,预应力空心板出现裂缝原因牵涉材料质量、施工两个方面。在道路桥梁工程建设期间,预应力空心板的施工结构主要以半刚性钢筋混凝土结构为主,其缺点在于温差影响过大,在温度变化作用下,半刚性钢筋混凝土产生的裂缝主要有三种形式,一是道路桥梁投入运营后长时间的承重作用,随时间的推移而引起的徐变裂缝;二是温差变化作用下引起的热胀冷缩,从而导致的温度裂缝;三是混凝土结构中水分不均,并出现不同程度的水分挥发而导致的收缩裂缝[2]。
3.2地基沉降病害分析
道路桥梁工程出现不均匀沉降是其常见的质量病害类型,一般情况下,地基沉降会诱发桥面出现裂缝,严重会引发桥梁坍塌或桥梁损毁等质量安全问题。结合工程实践来看,出现地基沉降的因素包含以下几个方面:
(1)施工环境复杂性的影响。因为道路桥梁工程基本为露天施工,周围环境对施工效果具有较大的影响,尤其是在当前环境变化越来越复杂的情况下,很难控制地基施工质量。另外,如果在已有工程附近开展其他作业活动,对地基未采取有效的防护措施,也会导致地基沉降。
(2)设计原因。施工人员对地基的操作主要是依据设计图纸和要求而开展的。如果设计方案中对地基处理的规范不完善、材料选用不合理、施工防范不科学等,也会导致地基质量受损,从而引发后续不均匀沉降现象。
(3)施工因素。施工技术的有序性和规范性对地基沉降具有直接的影响。一旦施工人员未按照相关标准开展作业,就会出现违规操作,比如偷工减料、工序颠倒、粗糙施工等,均会促使道路桥梁的地基稳定性和安全性面临威胁,其是导致地基不均匀沉降的主要原因。
3.3端头局部破损
端头是指桥梁两侧与道路连接处,此处出现破损现象,影响着桥梁使用安全,也是常见病害种类。在道路桥梁施工过程中,施工单位以施工技术、桥墩施工、地基施工等为工程管理重点弱化了对两端衔接处的管理,这也就使得桥梁端头部位容易出现破损。端头破损会导致桥梁变形,桥梁变形作为严重的桥梁工程问题,严重威胁着桥梁结构稳定性。端头局部破损主要是由于施工管理不到位所导致的,在无法实现全面监管的情况下,端头部位施工难以得到重视,同时受工程施工质量管理与检查不规范的影响,端头位置勘察难以有效落实,这也就导致端头破损无法及时处理[3]。
3.4钢筋锈蚀
抗裂性与抗拉性构成了钢筋材料必须具备的重要安全性能,并且钢筋材料组成了道路桥梁基础结构中的关键支撑部分。道路桥梁钢筋出现锈蚀的重要根源就是钢筋受到雨水腐蚀、地下水侵蚀或者土壤环境侵蚀,导致钢筋材料固有的安全性能受到减损。此外,某些钢筋施工材料本身没有达到安全使用标准,市政施工单位对于不具备安全使用性能的钢筋结构材料进行了施工使用,从而埋下道路桥梁的本体结构性能安全隐患。
3.5承台蜂窝、麻面病害分析
当前道路桥梁在施工中主要是混凝土结构,其在承台部位很容易出现蜂窝和麻面病害。其一般是因为混凝土构件的表面缺少水泥浆,导致骨料之间出现大量不规则的凹点,特点是大小不一、分布不均。主要产生原因则是混凝土配合比不合理、砂率偏低而集料粒径较大等;如果混凝土在拌和工序或者运输过程中出现离析,也会导致蜂窝、麻面现象的发生。此外施工人员对振捣工艺控制不严格,也是形成病害的主要因素,比如振捣时间过短、排气不足等;在浇筑工艺开展时,如存在漏浆、目标表面整洁度不够、湿润度较差等情况,也会产生蜂窝、麻面、裂缝、气泡等病害[4]。
4探究道路桥梁工程病害的施工处理技术
4.1优化结构荷载
在道路桥梁混凝土施工过程中,不仅要考虑混凝土材料,还要对混凝土结构及荷载方面的影响进行充分考虑,确保混凝土结构的各个节点能够形成稳定的受力体系,从而有效降低混凝土裂缝出现的概率。为了更好地确保混凝土结构荷载满足要求,应在设计环节对混凝土结构进行严格把控和布局,通过选择适合当地土质的道路桥梁混凝土结构方案,保证整个项目稳定可靠,并在设计图纸完成后,进行精准的建模和演练,确保混凝土整体结构能够满足各个部位受力要求。在施工过程中对各个环节的荷载作用进行充分考虑,可有效提高整个建筑工程结构的稳定性。
4.2做好裂缝修补的处理技术
对道路桥梁工程的病害施工处理则是采用裂缝修补技术。
针对裂缝的形成原因,如混凝土收缩、温度变化以及钢筋锈蚀等因素进行处理。如在检查中发现桥面或路面铺装层的裂缝超过0.2cm,则应当先清理裂缝,并采用丙酮、酒精以及二甲苯等开展干燥处理,然后适当的涂刷环氧树脂浆液,间隔3-5min后进行第二次涂刷,将其总厚度应当控制在1m以内。并且也可采用化学压力灌浆技术进行修补,避免裂缝范围扩大。在实际操作中即可采用两种方法。其一是表面修补法,其具有处理技术简单的特点,适用于裂缝尚未影响到道路桥梁整体承载力的情况下,施工人员先要确定裂缝的具体位置,再选用适当的水泥浆、沥青、油漆等材料涂刷到裂缝表面,并采用玻璃纤维布进行覆盖,以此控制裂缝向不利方向发展。其二则是采用填充封堵法,施工人员可结合实际情况,选择水泥浆或者树脂等材料填充到裂缝中,以发挥加固作用[5]。
4.3钢筋锈蚀施工处理技术
钢筋锈蚀主要成因是钢筋外侧混凝土保护层出现裂缝,使得雨水和空气直接透过裂缝与钢筋相接触而使得钢筋锈蚀。因此,针对道路桥梁工程中的钢筋锈蚀问题,重点在于解决混凝土裂缝问题。在具体的操作中,应先清理干净钢筋表面锈蚀,在此基础上,进行混凝土层的修复工作。在此过程中,主要运用的处理方法有两类,一是在工程要求标准内,适当地增加混凝土厚度,以增加钢筋混凝土的保护层厚度,防止钢筋锈蚀。二是增加混凝土保护层数量,对混凝土表面进行技术处理,加固混凝土以达到强化混凝土层强度的目的,进而降低混凝土裂缝的出现概率。基于本质角度来说,钢筋锈蚀问题形成是混凝土裂缝,而混凝土裂缝的出现绝大部分原因是混凝土性能。因此,在道路桥梁工程建设过程中,可改变混凝土材料配比,在混凝土配比当中加入适当的煤灰粉、矿渣等物质,以提高混凝土防渗水、强度等性能,促使其不容易出现裂缝的同时,也不容易被侵蚀务破坏,以在根源上提高混凝土质量,以保护钢筋使用过程中不会出现锈蚀现象。
4.4端头破损施工处理
端头是指道路桥梁中桥梁与道路连接处,端头作为桥梁与道路的过渡,在端头出现破损现象时,桥梁整体结构存在变形的风险。但端头施工在道路桥梁工程中的受重视程度不足,因此端头施工技术性不强,基本施工质量能够得到保障,后期破损现象无法预估。在端头出现破损时,施工处理主要以破损修复与混凝土重新浇筑为主。在施工处理的过程中,施工人员需要对处理质量进行重视,在破损修复时,根据桥梁承压与实际地理环境对修复材料进行选择,以保障端头的修复质量。从混凝土重新浇筑来讲,部分端头破损较为严重,需要在板梁上方重新进行施工,重新施工需要提升混凝土质量,并对桥面铺设材料性能进行优化,保障端头使用质量,提升道路桥梁的使用年限。最后,施工处理需要对端头施工位置进行外观打磨,尽量保障端头与桥梁主体的外观平整性。
4.5抗剥落剂技术
对于道路桥梁工程沥青混凝土面层施工而言,添加抗剥落剂这一环节尤为重要。能否有效应用该项技术直接影响着沥青的质量及其混凝土的应用效果。目前,在拌合配比过程中广泛应用的集料为玄武岩,应用这种集料能大大提高道路桥梁工程沥青混凝土面层的防滑性。但是,沥青的粘结性较差,因此,为保证沥青混凝土具备较强的粘结性,必须使用添加剂。相关工作人员应当有效应用抗剥落剂技术,结合施工的实际需求,添加一定量的抗剥落剂,充分融合沥青与玄武岩,从而增强其粘结性,保证道路桥梁工程沥青混凝土面层良好的施工质量。相关工作人员在实践过程中,应当深入了解施工实际需求,进而确定合适的配比,按照沥青体积对抗剥落剂与融入量进行确定,进而在满足实际需求的同时,有效提升沥青混凝土的防滑性[6]。
4.6公路桥梁维修加固技术
(1)增加截面的处理工艺,也是我们常说的混凝土外包施工,主要是增加混凝土截面的大小,同时在特定的位置搭配钢筋提升整体结构的承受力,提升其稳定性。这种施工工艺操作简便,并且有很多成功的参考案例。
(2)结构外部预应力施工工艺主要是通过改变主体结构特征,增设预应力体系,提高梁体承受荷载力,进而达到提升桥梁本身的结构稳固性。结构外部预应力施工工艺通常用于主体结构较大的桥梁工程加固和裂缝修复等施工中。这种操作工艺相对较为繁琐,对于人员的专业水平要求相对较高,因此实施起来难度较大。
(3)体系转换主要是在主结构上进行改造,通过改变其整体构造而改变应力变化。现阶段主要体系转换模式为拱和梁的转换、多跨和连续桥面的结构转换以及增加临时墩的数量等等。
(4)钢板辅助施工指的是在桥梁的混凝土截面较小的位置将钢板粘贴牢固,钢板和原结构二者作为新的结构共同承受外部受力,进而提升桥梁结构主体的承受荷载能力,提升桥梁整体结构的稳定性。该工艺的缺陷是由于钢板的本身特性,时间久了,表面易发生氧化被腐蚀,加固寿命被降低。
(5)特定材料加固施工中的特定材料为新型复合材料,主要有各类纤维制品,根据不同分子的特征,碳纤维以其自身独有的优势,在各项修复施工中得到广泛应用,对桥梁结构起到了较好的修复和稳定作用。
(6)混凝土加固主要是在混凝土周边缠绕钢丝,对其结构进行加固处理,提升主体结构的受力性能,提高工程的使用年限。
(7)SRAP新型加固工艺是近几年新兴起的一共施工技术,其借助预应力的作用对梁体进行加固,主要用到的材料为SR混凝土增强剂和AP砂浆,二者相结合具备高强度、高防水的特性,在配以适宜的操作技术完成预应力加压,进而提升梁体的稳定性。
4.7加强后期养护
道路桥梁的大型工程结构包含比较复杂的工程组成部分,工程的技术人员应当在全面完成道路桥梁基础部位施工的前提下,密切重视道路桥梁的各个关键部位养护措施。通常来讲,工程技术人员对于混凝土工程必须要保证达到28d的混凝土养护龄期,避免由于过短的混凝土养护龄期,导致混凝土结构无法达到应有的工程安全性与坚固性效果。工程技术人员主要可以选择洒水养护措施来保证道路桥梁的安全性,提升工程养护技术实施效益[7]。
结束语
随着城市现代化建设的纵深推进,城市基础设施体系也随之完善,其中市政道路桥梁作为城市基础配套设施的重要组成部分,为城市建设发展提供了便捷服务的同时,也为城市居民的安全出行提供了支持。公路桥梁病害的产生会直接导致桥梁整体使用寿命下降,对交通安全构成不良影响,必须引起工作人员的高度重视。在对公路桥梁各类常见病害进行维修处治的过程中,需要始终坚持预防为主,维修处治为辅的工作原则,深入掌握各类病害的主要表现形式以及病害发生原因,基于经济性、安全性、适用性等多个方面原则,对维修处治方案进行综合选择,以最大限度提升公路桥梁承载力水平以及交通通行安全性。
参考文献
[1]张嵩.道路桥梁工程的常见病害与施工处理技术分析[J].科技创新与应用,2020(29):153-154.
[2]徐豪.市政道路桥梁工程的常见病害与施工处理技术探讨[J].工程建设与设计,2020(15):201-203.
[3]侯武魁.探究市政道路桥梁工程的常见病害及施工处理技术[J].决策探索(中),2020(06):32-33.
[4]唐兴坤.市政道路桥梁工程的常见病害与施工处理技术探究[J].城市建设理论研究(电子版),2020(15):96.
[5]唐秀洋.道路桥梁工程常见病害分析及施工处理技术探讨[J].西部交通科技,2020(04):124-126.
[6]王长海,郑述勇.市政道路桥梁工程的常见病害与施工处理技术[J].四川水泥,2020(12):269-270.
[7]马才亮,刘杰.市政道路桥梁工程的常见病害与施工处理技术探讨[J].居舍,2020(30):161-162,168.
张远强
性别:男
出生年月:19820114
民族:汉
籍贯:天津
学历:本科
现有职称:初级助力工程师
研究方向:道路与桥梁
单位:北京城建道桥建设集团有限公司