引言

道路桥梁是现代交通网络中的动脉和枢纽，承载着每日川流不息的车流和人潮，直接维系着区域经济发展的活力、社会生活的效率和公共出行的安全。一座结构完好、通行畅通的桥隧是经济要素高效流动的物理通道，任何一个地方哪怕很小的病害，如果不去及时医治，都有可能发展成为整个系统的瓶颈，甚至是造成无法挽回的事故。因此，对道路桥梁常见病害进行系统的分析，掌握科学有效的处治技术，已经成为保证交通基础设施长期服役性能和使用寿命的重要课题，既是工程技术任务，又是社会责任。

1道路桥梁工程的特点

道路桥梁工程是现代社会发展的重点市政工程，具有长期性、难度大、工期紧、专业性强、独特性等特点，施工中必须根据其特点进行综合管理，预防和解决施工问题，保证道路桥梁施工高效完成。道路桥梁工程具有长期性。工程长期性特点是指道路桥梁工程施工周期较长，在施工前需要做好长期准备。大型道路桥梁工程施工工期往往长达两年，工期过长对工程管理者以及施工人员来说都是一个考验，施工过程中质量问题、安全风险难以避免。第二，现代工程建设的难度较大。现代桥梁工程建设难度大，从难易程度上来说，主要有两个方面。一方面，工程的地理条件受到限制，道路桥梁工程遇到的地理地形、河流水文等自然环境较为复杂，增加了施工难度和施工安全风险；另一方面，工程质量要求越来越高。尤其对基础建设、地下管线等隐蔽类工程而言，施工难度大、不确定因素多，易对施工质量、施工周期产生影响，不利于施工管理。道路桥梁工程施工一般要求尽快交工，所以工程工期比较紧迫。道路桥梁工程一般为交通干线工程，要求必须按时完工，否则会对交通运行造成影响。因此道路桥梁工程建设中必须要保证工期，高质高效的施工管理是按时完工的必要条件。施工具有专业性强的特点。施工过程中需要的知识量大，比如工程力学、排水等复杂知识，除了有足够知识储备的技术人员以外，许多施工工艺必须要有专业施工人员才能完成。工程预应力施工、顶推施工等属于常见的专业施工技术，此类工程施工必须由专业施工人员来完成。就目前而言，道路桥梁工程的主要特点有长期性、建设难度大、工期紧、专业性强、独特性等许多方面。这是工程团队在规划、设计、施工、维护过程中所表现出的特点，在工程建设中应把握好这些特点，保证施工达到质量要求。

2道路桥梁工程常见病害分析

2.1基础病害

2.1.1路基病害

路基病害主要有不均匀沉降、整体滑移、边坡失稳。在软土、湿陷性黄土等不良地质区段，土体在自重和车辆动载的作用下长时间固结排水，产生工后沉降。地下水位的波动会冲刷细颗粒或者改变土体的物理力学性质，从而降低土体的承载力。填挖交界处处理不当，很容易因为刚度不同产生纵向裂缝和错台。这些病害造成路面平整度丧失，而且会向上传递，造成路面结构甚至桥梁墩台产生附加应力，是很多上部结构问题的源头。

2.1.2桥墩、桥台病害

桥墩和桥台是上下结构连接、荷载传递的重要节点。桥墩常见问题有水流冲刷造成的基底掏空、冻融循环引发的表面混凝土剥落和强度降低、船舶或者漂浮物撞击造成的结构损伤。桥台的病害更为复杂，在自重和车辆冲击的作用下，台背填土会产生土压力，容易造成桥台前移、倾斜或者翼墙开裂。另外，台后排水不畅造成的积水渗入，会软化地基土，加大不均匀沉降，还会在冻胀作用下把桥台顶起来，导致支座脱空、伸缩缝损坏等一连串的连锁反应。

2.2结构病害

2.2.1裂缝病害

裂缝是混凝土结构最常见也是内涵最丰富的病害信号。根据成因可以分为荷载裂缝和非荷载裂缝。荷载裂缝多发生在弯矩最大处或剪力集中处，如梁板跨中底部、支座顶部、墩柱节点区，直接体现结构受力情况。非荷载裂缝种类更多，有因水泥水化热内外温差引起的温度裂缝、因混凝土收缩受约束而产生的收缩裂缝、钢筋锈蚀产物膨胀引起的顺筋裂缝。裂缝的出现给水分、氯离子等有害介质创造了快速通道，加快了内部钢筋锈蚀和混凝土劣化，是结构耐久性下降的第一个信号。

2.2.2塌陷病害

塌陷是指结构或者局部在荷载作用下产生突然的、不可恢复的竖向位移或者形态改变。这就往往导致承重体系局部或者全部失效。梁体由于正截面或者斜截面抗弯、抗剪能力不足而发生的断裂式塌落；桥面板在重型车辆轮载局部冲击下产生的穿孔或者压溃；拱桥中腹拱或者拱上建筑在关键截面破坏后引发的连锁坍塌。塌陷病害是各种不利因素长期积累而最终到达临界点的时候发生的，事前一般会有变形增大、裂缝增大的征兆。

2.3表面病害

2.3.1腐蚀病害

腐蚀是电化学过程，道路桥梁中主要表现为混凝土碳化及钢筋锈蚀。空气中的二氧化碳渗入混凝土孔隙，中和它的碱性环境，使钢筋表面的钝化膜失效。氯离子（来自除冰盐或者海洋环境）可以破坏钝化膜，诱发并且加快点蚀。钢筋锈蚀之后，其产物体积会膨胀数倍，从内部撑裂混凝土保护层，造成剥落、层裂，钢筋有效截面被明显削弱，最终承载力降低。对于钢桥来说，就表现为钢板及连接部位的均匀腐蚀或者应力腐蚀开裂。

2.3.2沉陷病害

沉陷主要是指路面或者桥面在局部范围内出现的低于设计标高的下沉。它是由路基压实度不够、地下管线渗漏淘空基础、或者基层材料在水的作用下软化所引起的塑性变形。在桥面系中，支座损坏、主梁挠度过大、铰缝失效等都会造成桥面线形异常，产生跳车。沉陷会降低行车舒适度，降低行驶速度，也会对车辆造成冲击荷载，加重对桥梁的疲劳损伤。

2.4功能性病害

2.4.1防水功能病害

桥梁防水系统是桥面铺装层、专用防水层、伸缩缝密封装置、排水设施的组合体。防水层一旦因为施工破损、材料老化或者与基层粘结失效而失去作用，富含腐蚀因子的水就会直接侵蚀混凝土梁体和钢筋。伸缩缝止水带老化、撕裂或者嵌塞料失效，都会造成水流直接冲刷支座和墩台盖梁。排水管道堵塞就会造成桥面积水，加大铺装层的破坏和冻结风险。

2.4.2荷载传递功能病害

支座、铰缝是保证荷载按设计路径传递的构件。支座病害有老化龟裂，不均匀压缩，剪切变形超标或者脱空，造成梁体实际受力情况与设计有出入，进而引发梁体扭转，爬移，墩柱偏心受压。若装配式板梁间的铰缝因为混凝土强度不够或者振捣不密实而失效，就失去了横向分布荷载的能力，单板受力过大而破坏，属于典型的脆性破坏模式，危害极大。

3道路桥梁工程常见病害的成因

3.1设计因素

设计是工程的起点，设计的不足会埋下长久的隐患。由于对交通量的快速增长预测不准，造成结构承载力储备不够。在地形复杂的地区，地基处理方案选择不合理或者计算模型太简单，会留有沉降隐患。结构构造设计不合理，钢筋间距过大、预应力孔道定位不准、应力集中部位没有做充分加强，容易产生裂缝。另外，耐久性考虑不周，比如混凝土保护层厚度不够、没有根据侵蚀环境选用耐腐蚀材料或增加多重防护措施等，都会大大缩短结构寿命。

3.2材料因素

材料的性能是工程质量的内因。水泥的安定性不良、骨料的碱活性、外加剂与水泥的相容性等都会造成混凝土开裂或者强度不达标。钢筋的化学成分、力学性能不满足要求会影响到钢筋的承载能力以及变形能力。沥青混合料的油石比、级配设计不合理，会造成路面出现车辙、泛油或者低温开裂。防水材料耐候性、粘结性不够，不能在长期使用中保持密封性能。

3.3施工因素

施工就是把蓝图变为现实的过程，施工质量控制十分重要。混凝土浇筑过程中振捣不密实会产生蜂窝、孔洞；养护不到位（温度、湿度控制不当）会造成塑性收缩裂缝或者降低后期强度。路基压实度达不到分层碾压的要求，就会造成工后沉降。预应力张拉控制不严会造成有效预应力不够或者过大，影响梁体线形及抗裂性能。模板支撑体系刚度不够，在混凝土侧压力的作用下产生变形，从而造成结构尺寸误差以及外观缺陷。施工缺陷是很多后期病害的直接原因。

3.4运营维护因素

结构在运营期的表现同它所受的荷载、环境侵袭密切相关。超过设计标准的超载车辆频繁通过，会造成结构疲劳损伤、不可恢复的塑性变形，大大缩短其使用寿命。除冰盐的滥用大大加快了桥面系和下部结构的腐蚀速度。日常养护中对于排水系统堵塞、伸缩缝损坏、小裂缝等“小毛病”的忽视，会使它们发展成严重的结构性病害。缺少系统的定期检测与评价，就难以掌握结构性能退化的大致走向，容易错过最好的维修时间。

4道路桥梁工程病害的检测与诊断

4.1病害检测技术

4.1.1无损检测技术

无损检测是在不破坏结构的情况下对结构内部进行检测。回弹法、超声回弹综合法是现场快速推定混凝土强度的常用方法。超声波、冲击回波法可检测内部缺陷（孔洞、剥离层），裂缝深度。钢筋的位置、保护层厚度以及锈蚀活动性，则用电磁感应原理的钢筋扫描仪和半电池电位法来测定。这些技术给评价结构材料现状赋予了量化依照。

4.1.2非接触检测技术

该技术依靠现代的光学和遥感手段，实现了大范围、高效率的检测。数字图像相关技术通过对序列图像进行分析，可以全场测量结构在荷载下的变形场。三维激光扫描可以快速得到结构的准确几何模型，可用于变形监测及工程量计算。无人机搭载高清相机或者热像仪，可以对桥塔、索缆、高墩等难以接触的部位进行高清拍照或者探测渗水、脱空等隐患。合成孔径雷达干涉测量可以对大范围区域的地表、结构毫米级缓慢形变进行监测。

4.2病害诊断方法

4.2.1经验诊断法

这种方法依靠工程师深厚的理论功底和丰富的实践经验。通过对病害的形态、分布、发展规律进行观察归纳，结合设计图纸、历史档案，对病害成因、严重程度、发展趋势做出定性或者半定量的判断。比如根据裂缝的走向、宽度、分布情况来判断是荷载裂缝还是温度裂缝。此法效率高、直接，但是其准确度很大程度上取决于诊断者的专业水平。

4.2.2数值模拟诊断法

这是随着计算机技术的发展而发展起来的定量化诊断方法。创建结构的有限元或者有限差分模型，准确刻画结构的几何形态，材料属性，边界状况以及所承受的荷载。将计算得到的应力、应变、变形和实测结果进行对比、校正，反演结构实际工作状态，量化分析病害成因，预测各种工况（加固、超载）下结构的响应。它能够做虚拟实验，给处治方案的选择和优化提供强有力的理论依据。

5道路桥梁工程病害的施工处理技术

5.1基础病害处理技术

5.1.1路基病害处理

对于不均匀沉降，可以采用注浆加固，利用压力将水泥基或者化学浆液注入路基土体孔隙中，挤密土体，提高土体强度和模量。对于滑移或者深层软弱地基，树根桩、微型桩等地基增强体是较好的选择，将上部荷载传递到更深部的稳定土层上。边坡失稳处治要结合抗滑桩、挡土墙等支挡结构，完善坡面排水、防护系统。

5.1.2桥墩、桥台病害处理

基底掏空应立即抛石填充或者用水下不分散混凝土进行封堵，必要时可增设防冲刷设施。对承载力不足的墩台采取外包混凝土增大截面、环向缠绕碳纤维布（CFRP）加固。桥台位移可以采用预应力锚索对拉或者增加支撑梁的方式加以约束。对混凝土剥落、锈蚀等表面损伤处用凿子凿去劣质混凝土，对钢筋除锈防锈后，用高性能聚合物砂浆或混凝土进行修补。

5.2结构病害处理技术

5.2.1裂缝病害处理

根据裂缝性质和宽度来选择处理的方法。宽度小并且稳定的非结构性裂缝，用表面封闭或者低压注浆（环氧树脂、聚氨酯）来恢复它的整体性和耐久性。对影响结构受力的宽大裂缝进行压力注浆加固，必要时还需要粘贴钢板或者碳纤维布（CFRP）附加加固，以补偿钢筋截面的减少，控制裂缝的发展。

5.2.2塌陷病害处理

塌陷即局部结构失效，处治更彻底。需清除已破坏的混凝土和钢筋，必要时设临时支撑。再按不低于原设计标准重新绑扎钢筋、支模、浇筑高强微膨胀混凝土。大范围塌陷或者承载力严重不足的构件，需要局部或者整体更换，或者用体外预应力等方法进行主动加固，大幅度提高构件抗弯抗剪能力。

5.3表面病害处理技术

5.3.1腐蚀病害处理

对于混凝土的碳化与钢筋的锈蚀来说，核心就是除锈、阻锈和防护。彻底凿除所有疏松、破碎的混凝土，直到露出坚实的基层。对钢筋进行喷砂除锈，然后涂刷阻锈剂。采用防腐砂浆或者混凝土进行修复。最后，在修复表面及整个混凝土构件外施加渗透型或成膜型防腐涂层，阻断腐蚀介质侵入。对钢桥，要进行彻底的表面清理之后，再涂刷高性能重防腐涂料体系。

5.3.2沉陷病害处理

对路面沉陷，如果范围不大，基层较好，可用沥青混凝土或水泥混凝土找平补强。如果由于基层损坏导致的，则需要铣刨面层，对损坏的基层进行换填或者注浆加固，然后恢复面层。桥面沉陷若是由支座损坏引起的，则在梁体顶升后更换支座；若是由主梁变形引起的，则需要对主梁进行加固。

5.4功能性病害处理技术

5.4.1防水功能病害处理

桥面防水系统失效最彻底的解决办法是铣刨旧铺装层，清理基层后重新铺设高性能防水层（改性沥青防水卷材、反应型粘结防水涂料），然后恢复沥青铺装。伸缩缝的止水带老化失效要更换，选择耐候性、抗疲劳性能更好的橡胶止水带或者模数式伸缩缝。同时必须疏通和保养所有的排水管，保证水流能快速排出桥体。

5.4.2荷载传递功能病害处理

支座损坏时需在梁体同步顶升后更换为新支座，顶升时应控制各支点高差，防止对结构造成次损伤。对失效的铰缝沿缝凿出V形槽，将连接钢筋植于其中，浇筑高强度微膨胀混凝土，从而达到使新旧混凝土紧密粘结、恢复横向传力的目的。对由于支座脱空等原因造成梁体受力发生变化的，有时还要用垫薄钢板、环氧砂浆等方式进行调平，使各个支座受力均匀。

结语

道路桥梁工程是交通基础设施的重要组成，它的安全耐久直接关系到社会经济稳定运行、人民生命财产安全。碰到复杂多变的病害类型和成因的时候，一定要用科学系统的检测诊断手段，找准病害的根源，再根据病害的严重程度和结构特点，灵活选用合适的施工处理技术。从设计源头控制、优选材料、施工精细化管理、运营期定期检测和科学维护等各个方面都不能少。只有这样才能有效地延长道路桥梁的使用寿命，提高它的服务性能，为建设安全、高效、可持续的交通网络奠定基础。

参考文献

[1]荆江凯.市政道路桥梁工程常见病害与施工处理技术探讨[J].房地产导刊,2022(4):112-114.

[2]于兴建,郑跃斌.刍议市政道路桥梁工程施工中伸缩缝的处理方法[J].工程技术研究,2022,4(12):142-144.

[3]仇吉祥.道路桥梁工程的常见病害与施工处理技术分析[J].汽车周刊,2023(4):117-119.

[4]萧以苏.市政道路桥梁工程的常见病害与施工处理技术探讨[J].建筑与预算,2022(1):46-48.