橋梁病害原因與防治措施

1、橋梁病害原因與防治措施 橋梁病害原因與防治措施 【摘要】公路橋梁工程是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中很重要的根底設(shè)施，保持橋梁的良好狀態(tài)，對(duì)公路運(yùn)輸具有極重要的意義。本文針對(duì)橋梁產(chǎn)生病害的現(xiàn)象及原因進(jìn)行了分析，提出了防治措施。 【關(guān)鍵詞】橋梁；病害；原因；防治 隨著高速公路的開(kāi)展，橋梁使用趨于多樣化，交通量及荷載急速增大，橋梁就會(huì)產(chǎn)生大大小小的病害，這些病害破壞了橋梁的正常使用狀態(tài)。這種不良狀態(tài)，除將大大縮短橋梁的使用壽命之外，有的已經(jīng)威脅著過(guò)往人車的平安。為了全面提高公路橋梁工程混凝土結(jié)構(gòu)物的耐久性、平安性和可靠性，保證其在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)的有效使用，必須加強(qiáng)防治混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量病害。 1.橋梁產(chǎn)生病害的現(xiàn)

2、象及原因 1.1侵蝕性介質(zhì)腐蝕 侵蝕性介質(zhì)腐蝕主要指混凝土中含有的某些化學(xué)成分Ca2、容易與侵蝕性介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反響，比擬典型的是氯鹽的腐蝕和硫酸鹽的腐蝕。氯鹽的腐蝕主要是環(huán)境中游離的Cl-和混凝土中的等發(fā)生反響，生成易溶的CaCl2和大量的結(jié)晶水，使體積膨脹好幾倍，造成混凝土的破壞，當(dāng)Cl-與鋼筋接觸，含量到達(dá)一定程度時(shí)，使該處的PH值迅速下降，鋼筋的鈍化膜發(fā)生破壞，使與完好的鈍化膜區(qū)域之間構(gòu)成了電位差，同時(shí)，Cl-具有導(dǎo)電作用，可以和Fe2+發(fā)生反響生成FeCl2，加速了鋼筋的腐蝕。 1.2凍融破壞 主要表現(xiàn)在混凝土中存在大量的孔隙和裂縫，水份通過(guò)毛細(xì)作用進(jìn)入，當(dāng)溫度降至冰點(diǎn)以下時(shí)，孔隙中的

3、水凍結(jié)膨脹，使孔壁受壓變形，當(dāng)溫度升高冰融化后，使孔壁產(chǎn)生拉力，經(jīng)過(guò)持續(xù)的反復(fù)凍融，使混凝土發(fā)生開(kāi)裂，裂縫隨著凍融次數(shù)的增多而增加，并逐漸擴(kuò)展連接，以致逐漸降低混凝土的強(qiáng)度。 1.3 混凝土的碳化 在大氣環(huán)境下，橋梁結(jié)構(gòu)的破壞主要是鋼筋的混凝土保護(hù)層碳化，堿性降低，混凝土出現(xiàn)裂縫，大氣中的氧氣和水深入混凝土中到達(dá)鋼筋外表，并發(fā)生化學(xué)反響，引起體積膨脹，使混凝土的裂縫加大，最終引起保護(hù)層的開(kāi)裂、剝落。 1.4 鋼筋的銹蝕 鋼筋的銹蝕是電化學(xué)過(guò)程，除受其自身性能影響外，與混凝土的性能和外界環(huán)境有著密切的關(guān)系，在大氣區(qū)當(dāng)裂縫到達(dá)0.3mm時(shí)，鋼筋已經(jīng)開(kāi)始腐蝕。鋼筋生銹后，使其本身有效截面縮小，生成的

4、氧化鐵體積比原來(lái)膨脹好幾倍，使保護(hù)層的混凝土開(kāi)裂，使有害物質(zhì)更容易進(jìn)入混凝土內(nèi)部，加速對(duì)鋼筋混凝土的腐蝕。 2橋梁病害防治措施 2.1橋梁病害的處理方案設(shè)計(jì) 為了保障高速橋梁上車輛和駕駛?cè)藛T的人身平安，對(duì)一座梁板橫向裂縫最寬大于 4厘米、 跨徑為8 米的空心板橋更換了新的梁板。不但更換了破損的梁板，其左右兩塊的梁板也同時(shí)進(jìn)行了更換，這樣做主要是為了保證應(yīng)力橫向分布均勻。同時(shí)，做好板之間鉸縫的連接。 對(duì)于那些已經(jīng)嚴(yán)重受損癱瘓的橋面，應(yīng)先完善橋面排水系統(tǒng)，維修橋面。裂縫比擬嚴(yán)重的橋梁，可先采取轉(zhuǎn)取出瀝青混凝土面、混凝土橋鋼筋、混凝土橋面、混凝土橋面、鋼絲網(wǎng)、防水，找出平層，重新鋪設(shè)3cm厚度的防水

5、層再修復(fù)。利用混凝土保護(hù)層和鋼筋網(wǎng)進(jìn)行裂縫的修復(fù)連接。此外，清理和排水孔鉆孔，最后完成橋面裂縫修復(fù)后，防止交叉損壞，在公路橋時(shí)，可通過(guò)PVC管的分流順利與否來(lái)檢查排水情況。 橋臺(tái)的修復(fù)方案 目前我國(guó)高速公路對(duì)橋臺(tái)的修復(fù)，主要是采取對(duì)出現(xiàn)裂縫進(jìn)行噴漿補(bǔ)強(qiáng)，主要是對(duì)橋臺(tái)外觀的修復(fù)。橋臺(tái)承受能力是否能夠正常使用，不是從橋臺(tái)的外觀就能夠直接看出來(lái)的，而是通過(guò)根底與隱藏的結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察和判斷。也為高速公路橋梁的橋臺(tái)方面的修補(bǔ)和修復(fù)加大了難度。主要是維護(hù)人員無(wú)法對(duì)其當(dāng)時(shí)橋梁建設(shè)施工時(shí)的工作狀態(tài)判斷，如果是出現(xiàn)根底性的破壞，那么會(huì)大大增加維護(hù)人員的修復(fù)工作難度。 2.2裂縫的防治措施 2.2.1優(yōu)選施工方案

6、采取良好的施工方案，對(duì)控制混凝土裂縫有很大的關(guān)系。施工方案主要應(yīng)確定一定的澆筑量，施工縫間距、澆筑時(shí)間、位置及構(gòu)造、振搗和運(yùn)輸?shù)?。一次澆筑長(zhǎng)度由垂直施工縫分割，最好是設(shè)置在變截面處或承力較小的部位。水平施工縫位置的設(shè)留也應(yīng)加以注意，一般來(lái)說(shuō)，水平施工縫應(yīng)盡量留在變截面處，或遠(yuǎn)離受拉鋼筋部位而設(shè)在混凝土的受拉區(qū)，確定澆筑時(shí)間的原那么應(yīng)盡量避開(kāi)炎熱天氣和晝夜溫差大的時(shí)間。如果必須在夏季施工，那么應(yīng)采取材料降溫措施來(lái)控制混凝土入模溫度。 2.2.2提高施工質(zhì)量 由于施工質(zhì)量原因而產(chǎn)生的裂縫發(fā)生率是最大的，如果在施工時(shí)能控制住了裂縫，那么在使用階段出現(xiàn)裂縫的可能性也就降低了。因此，預(yù)防裂縫的主要階段是

7、施工階段，在施工階段要注意以下幾個(gè)問(wèn)題：選擇適宜的配合比，配合比的選擇不僅要滿足強(qiáng)度要求、施工要求，同時(shí)還要從防止產(chǎn)生裂縫的需要出發(fā)。在滿足強(qiáng)度的原那么下，盡可能減少水泥用量。鋼筋的成型和模板安裝位置要準(zhǔn)確、牢固，以免施工中發(fā)生變形。鋼筋上的污物和氧化層要去除，以免影響?zhàn)そY(jié)力。澆筑和振搗操作要合理，特別是振搗操作技術(shù)往往被無(wú)視，過(guò)分的振搗對(duì)水泥混凝土均勻有害，振搗缺乏也不能保證混凝土應(yīng)有的密實(shí)度，振搗的程度要恰到好處。 2.2.3加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)管理 養(yǎng)護(hù)的目的是使混凝土正常硬化，強(qiáng)度增長(zhǎng)，不受或少受外界影響。關(guān)鍵是設(shè)法使混凝土溫度慢慢下降到接近外界氣溫，縮小降溫過(guò)程的溫差。以便減小溫度應(yīng)力，盡量防止

8、裂縫的產(chǎn)生。常規(guī)的養(yǎng)護(hù)方法是噴水，對(duì)一般混凝土結(jié)構(gòu)，減少外表收縮，防止龜裂是可行的。大體積混凝土由于塊體內(nèi)外溫度不一致，強(qiáng)度增長(zhǎng)不同，常常是在強(qiáng)度增長(zhǎng)慢的外表開(kāi)裂，其養(yǎng)護(hù)就不能只滿足于常規(guī)方法。具體說(shuō)，盡量晚拆模，拆模后要立即覆蓋或及時(shí)回填，避開(kāi)外界氣候的影響，養(yǎng)護(hù)期應(yīng)以混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)最快的階段為準(zhǔn)，即7 28d。 2.3混凝土碳化的防治措施 2.3.1水泥的選擇 在施工中應(yīng)根據(jù)建筑物所處的地理位置、周圍環(huán)境等因素，選擇適宜的水泥品種；對(duì)于水位變化區(qū)以及干濕交替作用的部位或較嚴(yán)寒地區(qū)選用抗硫酸鹽普通水泥；沖刷部位宜選高強(qiáng)度水泥； 2.3.2骨料的選擇 分析骨料的性質(zhì)，如抗酸性骨料與水、水泥的作

9、用對(duì)混凝土的碳化有一定的延緩作用。另外，假設(shè)建筑物地處環(huán)境惡劣的地區(qū)，宜采取環(huán)氧基液涂層保護(hù)效果較好，對(duì)建筑物地下局部在其周圍設(shè)置保護(hù)層；用各種溶注液浸注混凝土。 2.3.3配合比的選擇 要選好配合比，適量的外加劑，高質(zhì)量的原材料，科學(xué)的攪拌和運(yùn)輸，及時(shí)的養(yǎng)護(hù)等各項(xiàng)嚴(yán)格的工藝手段，以減少滲流水量和其它有害物的侵蝕，以確?；炷恋拿軐?shí)性。 2.4鋼筋銹蝕的防治對(duì)策 為了預(yù)防混凝土及鋼筋的腐蝕，應(yīng)該從提高混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕的能力入手，針對(duì)結(jié)構(gòu)預(yù)期功能和所處環(huán)境，選擇合理的材料和結(jié)構(gòu)。具體來(lái)說(shuō)可以從原材料的選取、施工質(zhì)量的控制、混凝土配合比、增加混凝土保護(hù)層厚度、使用高性能的混凝土及采取相應(yīng)的防腐措施等方面入手加以預(yù)防。 3.結(jié)束語(yǔ) 引起橋梁病害的因素涉及到設(shè)計(jì)、施工、使用和管理養(yǎng)護(hù)等各方面，而且