王玉杰 姚帥 孫光武

濟(jì)南金曰公路工程有限公司 山東 濟(jì)南 250200

引言

近年來(lái)，隨著城市交通條件改善和交通運(yùn)輸量增加，道路橋梁作為交通網(wǎng)絡(luò)重要組成部分，承載著重要的交通任務(wù)。然而，長(zhǎng)期以來(lái)，道路橋梁在使用中面臨各種病害問(wèn)題，給安全性和使用壽命帶來(lái)威脅。研究橋梁的病害與養(yǎng)護(hù)方法，具有重要的實(shí)際意義和發(fā)展價(jià)值。本文旨在分析橋梁病害的分類與成因，深入探討常見(jiàn)問(wèn)題及其養(yǎng)護(hù)方法，為提高橋梁壽命、確保交通安全和減少養(yǎng)護(hù)成本提供理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。

1 橋梁病害的分類與特點(diǎn)

1.1 超載病害的特點(diǎn)與養(yǎng)護(hù)

超載病害是由車(chē)輛超過(guò)設(shè)計(jì)荷載行駛導(dǎo)致道路橋梁出現(xiàn)病害的情況。這種病害具有以下特點(diǎn)：與車(chē)輛超載行駛密切相關(guān)，因?yàn)槌d會(huì)給橋梁結(jié)構(gòu)施加過(guò)大的力量，從而引發(fā)病害；破壞范圍廣泛且程度較重，超載可能導(dǎo)致橋面變形、裂縫、甚至橋梁梁體塌陷、折斷；超載病害損壞速度較快，一旦形成病害，會(huì)迅速惡化，嚴(yán)重影響橋梁的運(yùn)行安全。因此，養(yǎng)護(hù)超載病害十分重要。養(yǎng)護(hù)工作主要包括定期檢測(cè)和監(jiān)測(cè)以及采取有效的修復(fù)和加固措施。通過(guò)使用現(xiàn)代化監(jiān)測(cè)設(shè)備，如應(yīng)變計(jì)、位移計(jì)等，及時(shí)監(jiān)測(cè)橋梁變形情況，為超載病害提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)支持。對(duì)已發(fā)現(xiàn)的超載病害，根據(jù)具體情況采取相應(yīng)修復(fù)措施，例如加固橋面、填補(bǔ)裂縫等，以確保橋梁正常使用和安全運(yùn)行。同時(shí)，加強(qiáng)駕駛員教育宣傳，引導(dǎo)遵守道路交通法規(guī)，避免超載行駛，減少超載病害發(fā)生[1]。

1.2 濕度引起的腐蝕與防護(hù)

濕度是橋梁結(jié)構(gòu)中腐蝕和防護(hù)問(wèn)題的重要因素。它會(huì)導(dǎo)致金屬結(jié)構(gòu)發(fā)生氧化反應(yīng)和腐蝕物質(zhì)產(chǎn)生，影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和耐久性；對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)而言，濕度會(huì)引發(fā)鋼筋銹蝕和混凝土剝落。為了解決這些問(wèn)題，可以根據(jù)具體情況采取不同的防護(hù)措施。對(duì)于金屬結(jié)構(gòu)，可以采用防腐涂層如防腐漆、電鍍和熱浸鍍等方法來(lái)隔離濕度和氧氣。對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)，則可以采用防水劑、密封材料等進(jìn)行防水處理，同時(shí)改善排水性能也是有效的防護(hù)措施。

2 道路橋梁常見(jiàn)病害類型及成因

2.1 裂縫類病害

裂縫類病害是道路橋梁常見(jiàn)的一種類型，對(duì)橋梁的安全性和使用壽命有明顯的影響。因此，裂縫類病害的養(yǎng)護(hù)成為橋梁維護(hù)管理的重要環(huán)節(jié)。針對(duì)不同的病害原因，可以采取加固措施、溫度控制措施和防腐處理等方法來(lái)解決問(wèn)題。加固措施可以提升橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力，如安裝鋼板和鋼筋網(wǎng)等。溫度控制措施可以減輕溫度荷載對(duì)橋梁的影響，例如設(shè)置伸縮縫和使用伸縮墊。防腐處理可以防止物質(zhì)腐蝕引起的混凝土脫落，如涂層保護(hù)和防水處理。通過(guò)采取這些針對(duì)性的措施，可以確保橋梁的安全性和穩(wěn)定性，并延長(zhǎng)其使用壽命。

2.2 變形類病害

變形類病害包括橋梁形變和位移異常，其主要原因是設(shè)計(jì)不合理、材料老化和施工質(zhì)量問(wèn)題。這種病害發(fā)生頻率高，嚴(yán)重影響橋梁的穩(wěn)定性和使用安全。塌陷和傾斜是其中最嚴(yán)重的問(wèn)題，前者是基礎(chǔ)或地基沉降或失穩(wěn)導(dǎo)致整個(gè)橋梁下沉或坍塌，后者是橋梁主體結(jié)構(gòu)或橋墩發(fā)生位移導(dǎo)致橋梁傾斜或失穩(wěn)。這些病害對(duì)橋梁的使用安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅，因此，預(yù)防和治理工作至關(guān)重要。預(yù)防方面應(yīng)盡量避免設(shè)計(jì)和施工問(wèn)題，并定期檢測(cè)和維護(hù)橋梁以及及時(shí)處理潛在問(wèn)題。治理方面，根據(jù)具體病害采取修補(bǔ)和加固措施，如加固基礎(chǔ)和調(diào)整荷載分配。對(duì)于嚴(yán)重的病害可能需要重建或更換整座橋梁[2]。

2.3 滲漏水類病害

滲漏水類病害是指橋梁結(jié)構(gòu)在使用過(guò)程中由于缺陷或損傷而導(dǎo)致水分滲透和引發(fā)問(wèn)題。這些問(wèn)題主要出現(xiàn)在橋梁的屋面、墻體和橋面等部分。滲漏水類病害的成因包括設(shè)計(jì)不合理、施工質(zhì)量差、材料老化、自然環(huán)境因素以及日常維護(hù)不到位等。設(shè)計(jì)不合理和施工質(zhì)量差可能導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)存在缺陷，形成水分滲透的通道。長(zhǎng)期的風(fēng)吹雨打和日曬雨淋會(huì)導(dǎo)致橋梁材料老化，如混凝土龜裂、鋼筋銹蝕等，增加水分滲透的路徑。自然環(huán)境因素如降雨量大、土壤含水量高，也會(huì)增加橋梁受水分滲透的風(fēng)險(xiǎn)。日常維護(hù)不到位也容易導(dǎo)致滲漏水類病害發(fā)生，及時(shí)疏通和維護(hù)排水系統(tǒng)至關(guān)重要。因此，在橋梁的設(shè)計(jì)、施工和日常維護(hù)中，我們應(yīng)注重細(xì)節(jié)，采取合理的防護(hù)措施，包括使用耐候性較好的材料、加強(qiáng)排水系統(tǒng)的清理和維護(hù)、定期檢查和修復(fù)結(jié)構(gòu)缺陷等。

2.4 沉陷類病害

沉陷類病害是指由于地基下沉而引起的道路橋梁?jiǎn)栴}。地基沉陷是指在受到外力作用下地面或地基下降的現(xiàn)象，是橋梁和道路變形的主要原因之一。地基沉陷不僅影響橋梁和道路的正常使用，還可能引發(fā)裂縫和排水問(wèn)題，對(duì)交通安全和工程穩(wěn)定性構(gòu)成嚴(yán)重威脅。沉陷類病害的成因主要包括土壤的物理和化學(xué)性質(zhì)、地下水位變化和長(zhǎng)期荷載作用等。解決這些問(wèn)題需要采取適當(dāng)措施，例如地基加固、排水改善和地下水位控制。地基加固可以通過(guò)技術(shù)手段，如鉆孔灌注樁和地基改良，來(lái)增強(qiáng)地基的支撐能力和穩(wěn)定性。排水改善則需要修建排水溝和設(shè)立放水口等措施來(lái)及時(shí)排除地下水，以減少地基的弱化和沉陷的可能性。而地下水位控制需要采取合理的排水措施，以維持地下水位的穩(wěn)定，防止地基受潮和土壤變軟導(dǎo)致沉陷。因此，研究和解決沉陷類病害的成因，采取相應(yīng)的加固和預(yù)防措施，對(duì)確保道路橋梁工程的安全和穩(wěn)定至關(guān)重要。

3 道路橋梁常見(jiàn)病害的養(yǎng)護(hù)方法

3.1 混凝土裂縫的養(yǎng)護(hù)方法

混凝土裂縫的養(yǎng)護(hù)是確保結(jié)構(gòu)完整性和延長(zhǎng)其使用壽命的關(guān)鍵。及時(shí)修補(bǔ)裂縫不僅是防止裂縫擴(kuò)展的重要措施，還有助于維持結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。在選擇修補(bǔ)材料時(shí)，需要考慮與原有混凝土的兼容性、材料的強(qiáng)度和耐久性。修補(bǔ)材料通常包括環(huán)氧樹(shù)脂、聚合物修補(bǔ)砂漿等，這些材料能與混凝土牢固黏結(jié)，有效防止裂縫進(jìn)一步擴(kuò)展。防水處理是預(yù)防和控制混凝土裂縫的另一重要環(huán)節(jié)。通過(guò)在混凝土表面施加涂料、油漆或橡膠防水材料，可以形成一層防水層，有效阻止水分滲透，減少由于水分侵蝕或凍融循環(huán)引起的裂縫。此外，加強(qiáng)地下水滲透防止設(shè)施和改善排水條件可以降低結(jié)構(gòu)周?chē)臐穸?，減少水蒸氣對(duì)混凝土的侵蝕。定期維護(hù)和檢查也是保持混凝土結(jié)構(gòu)健康的重要措施。通過(guò)定期檢查裂縫的發(fā)展情況、及時(shí)清理混凝土表面的污垢和雜物，以及實(shí)施必要的防腐措施，可以有效預(yù)防裂縫的進(jìn)一步惡化，延長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命[3]。

3.2 混凝土凍害的養(yǎng)護(hù)方法

在寒冷環(huán)境中，確保混凝土結(jié)構(gòu)不受凍害影響的養(yǎng)護(hù)措施至關(guān)重要。這些措施不僅涉及在混凝土澆筑后立即施加的保溫措施，例如鋪設(shè)保溫材料以減緩溫度下降，還包括加強(qiáng)溫度控制和維持適當(dāng)濕度的方法。例如，使用加熱設(shè)備如熱風(fēng)機(jī)來(lái)加熱施工區(qū)域，并定期監(jiān)測(cè)混凝土內(nèi)部溫度，可以有效防止混凝土過(guò)早凍結(jié)，從而保障其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性。同時(shí)，保持適當(dāng)?shù)臐穸葘?duì)于防止混凝土干裂至關(guān)重要。在干燥的寒冷環(huán)境中，適當(dāng)?shù)臐穸瓤梢员苊馑诌^(guò)快蒸發(fā)，這對(duì)于混凝土的正常固化和強(qiáng)度發(fā)展非常重要。此外，選擇合適的混凝土配方也是關(guān)鍵，如使用低水膠比、抗凍劑或其他添加劑，以提高混凝土的凍融耐性。

3.3 混凝土碳化的養(yǎng)護(hù)方法

為了延長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命，混凝土碳化需要采取適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)方法。這些方法主要包括碳化層修補(bǔ)和涂層保護(hù)。碳化層修補(bǔ)涉及清除碳化的混凝土表面，并使用修補(bǔ)混凝土的方法進(jìn)行修復(fù)，確保與原混凝土的黏結(jié)牢固和修補(bǔ)面的光潔度和平整度。涂層保護(hù)則能提供額外的防水和防碳化功能，可選擇適合的涂層材料如聚合物改性涂料和防水涂料。在施工過(guò)程中，需注意材料的均勻涂布和充分滲透，以確保涂層與混凝土表面緊密結(jié)合，形成一層有效的保護(hù)膜。通過(guò)采用這些養(yǎng)護(hù)方法，可以修復(fù)和保護(hù)混凝土結(jié)構(gòu)，延長(zhǎng)其使用壽命，并減少碳化所帶來(lái)的損害和安全隱患。

3.4 混凝土滲漏的養(yǎng)護(hù)方法

混凝土滲漏問(wèn)題的養(yǎng)護(hù)方法需要綜合考慮修復(fù)漏水源和加強(qiáng)滲漏點(diǎn)的防水措施。首先，在修復(fù)漏水源方面，確定滲漏的具體位置是關(guān)鍵步驟。對(duì)于較小的漏洞和裂縫，可以使用專門(mén)的混凝土修復(fù)材料進(jìn)行精確填補(bǔ)，這些材料通常具有良好的黏合性和耐久性，能夠與原有混凝土緊密結(jié)合。對(duì)于更大的漏洞和裂縫，則可能需要更加復(fù)雜的修復(fù)手段，如采用預(yù)應(yīng)力夾套和螺栓補(bǔ)強(qiáng)等結(jié)構(gòu)加固方法，這些方法旨在恢復(fù)或提升混凝土結(jié)構(gòu)的完整性和承載能力。在加強(qiáng)滲漏點(diǎn)的防水措施方面，涂覆層方法涉及在混凝土表面施加特殊的防水材料，這些材料如瀝青、聚合物涂料或橡膠涂料，不僅能夠阻隔水分滲透，還能提供額外的保護(hù)層，抵御環(huán)境和化學(xué)侵蝕。沉浸法則是通過(guò)將混凝土浸泡在具有滲透性的防水浸漬液中，使防水成分滲透入混凝土內(nèi)部，從而形成堅(jiān)固的防水層。此外，堵漏方法利用特殊的堵漏材料或插填物封堵漏洞和裂縫，這些材料通常具有快速固化和高強(qiáng)度的特點(diǎn)，能夠迅速阻止水的進(jìn)一步滲透[4]。

4 橋梁養(yǎng)護(hù)的未來(lái)發(fā)展

4.1 新技術(shù)在橋梁養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用前景

新技術(shù)在橋梁養(yǎng)護(hù)中有廣泛的應(yīng)用前景，并為該領(lǐng)域帶來(lái)了許多創(chuàng)新和機(jī)遇。無(wú)人機(jī)技術(shù)可以通過(guò)航拍和測(cè)量技術(shù)，高效地巡檢和監(jiān)測(cè)橋梁，發(fā)現(xiàn)和定位潛在的病害和安全隱患。傳感器技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)橋梁的結(jié)構(gòu)變形、應(yīng)力和震動(dòng)等信息，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)金B(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁健康狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)警。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，可以建立橋梁的三維模型，并對(duì)不同養(yǎng)護(hù)方案進(jìn)行仿真模擬，以評(píng)估效果和可行性。這些新技術(shù)的應(yīng)用將提高橋梁養(yǎng)護(hù)的效率和質(zhì)量，減少成本。同時(shí)，它們還為橋梁的長(zhǎng)期使用和可持續(xù)發(fā)展提供了支撐。

4.2 環(huán)保與可持續(xù)性在橋梁養(yǎng)護(hù)中的重要性

橋梁養(yǎng)護(hù)中，環(huán)保與可持續(xù)性至關(guān)重要。傳統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)方法往往污染環(huán)境，而使用生物材料和可再生能源的環(huán)保方法可以減輕環(huán)境負(fù)荷。同時(shí)，考慮可持續(xù)性可以延長(zhǎng)橋梁壽命，降低養(yǎng)護(hù)成本。采用耐久的建材和防腐措施可以減少修復(fù)次數(shù)和費(fèi)用。采用環(huán)保技術(shù)還能提升橋梁的抗震和防災(zāi)能力，減少自然災(zāi)害對(duì)其造成的破壞。

4.3 利用大數(shù)據(jù)分析提升橋梁養(yǎng)護(hù)效率

大數(shù)據(jù)分析在橋梁養(yǎng)護(hù)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。通過(guò)收集、整理和分析大量相關(guān)數(shù)據(jù)，可以快速準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)橋梁存在的問(wèn)題和隱患。例如，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)橋梁的結(jié)構(gòu)和使用情況，獲取的數(shù)據(jù)可以持續(xù)監(jiān)測(cè)橋梁的各項(xiàng)參數(shù)，并傳輸?shù)皆贫诉M(jìn)行分析，早期發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)破損或變形現(xiàn)象，避免安全隱患。同時(shí)，大數(shù)據(jù)分析還能提供養(yǎng)護(hù)決策的智能支持，通過(guò)深入分析歷史和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，建立預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)病害的發(fā)展趨勢(shì)和養(yǎng)護(hù)周期，并制定相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)計(jì)劃和策略，提高養(yǎng)護(hù)效率，降低成本。此外，通過(guò)建立橋梁養(yǎng)護(hù)大數(shù)據(jù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)全面系統(tǒng)的管理，養(yǎng)護(hù)人員可以利用平臺(tái)提供的數(shù)據(jù)和分析結(jié)果，進(jìn)行維護(hù)計(jì)劃的安排、資源的優(yōu)化，以及養(yǎng)護(hù)工作的監(jiān)督和評(píng)估[5]。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文深入研究了道路橋梁的常見(jiàn)病害與養(yǎng)護(hù)方法，通過(guò)對(duì)橋梁病害分類與特點(diǎn)的探討，揭示了橋梁的脆弱性與易受損性，以及常見(jiàn)病害的類型及成因。同時(shí)，本文提供了針對(duì)混凝土裂縫、凍害、碳化和滲漏等病害的有效養(yǎng)護(hù)方法，以延長(zhǎng)橋梁的使用壽命。此外，本文還展望了橋梁養(yǎng)護(hù)的未來(lái)發(fā)展，強(qiáng)調(diào)了新技術(shù)應(yīng)用和環(huán)?？沙掷m(xù)性在養(yǎng)護(hù)工作中的重要性。通過(guò)大數(shù)據(jù)分析等先進(jìn)技術(shù)，有望提升橋梁養(yǎng)護(hù)的效率和準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)更加可持續(xù)和可靠的橋梁管理。通過(guò)本文的研究與討論，希望引起更多人對(duì)道路橋梁病害和養(yǎng)護(hù)方法的關(guān)注，促進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域的研究和技術(shù)創(chuàng)新，以確保道路交通的安全暢通，為社會(huì)發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)。