橋梁堿蝕防治

1、橋梁堿蝕防治 06-03-16 10:06:00 作者：韓宗澤編輯：studa9ngns摘要：所謂混凝土橋梁堿蝕，是指鋼筋混凝土與其環(huán)境間的物理化學(xué)作用引起混凝土本身強度降低的變化。主要為堿-集料的反應(yīng)和鹵素離子的侵蝕以及由此引起的其它的損壞（鋼筋銹脹等）。 關(guān)鍵詞：橋梁情堿蝕 防治 所謂混凝土橋梁堿蝕，是指鋼筋混凝土與其環(huán)境間的物理化學(xué)作用引起混凝土本身強度降低的變化。主要為堿-集料的反應(yīng)和鹵素離子的侵蝕以及由此引起的其它的損壞（鋼筋銹脹等）。 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是應(yīng)用非常廣泛的一種結(jié)構(gòu)形式，但由于材料自身、使用環(huán)境和設(shè)計上的缺點，使得大多數(shù)存在時間較長的混凝土結(jié)構(gòu)存在嚴(yán)重的堿蝕問題。從而引起混

2、凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題，使許多結(jié)構(gòu)達(dá)不到設(shè)計使用年限就提前報廢，這給各國帶來巨大的經(jīng)濟損失和財政負(fù)擔(dān)。混凝土中的主要成份是硅酸鈣，遇水后發(fā)生水化反應(yīng)，形成游離鈣、硅酸和氫氧根。當(dāng)混凝土中的水足夠多時，在毛細(xì)壓作用下，水可以沿毛細(xì)孔上升達(dá)10cm左右。此時，混凝土中的鹽份被水帶出淤積于混凝土表面，隨著水份蒸發(fā)，這些鹽份殘留在混凝土表面，形成白色粉末狀晶體，進一步與空氣中二氧化碳反應(yīng)在混凝土表面結(jié)晶形成白色硬塊。堿蝕剛開始以水跡的形態(tài)出現(xiàn)。然后逐漸發(fā)展為堿跡，最后形成堿蝕。在這個過程中，如果結(jié)構(gòu)還存在裂縫，就會引起鋼筋的銹脹，加速構(gòu)件的失效。在通常情況下，混凝土空隙中充滿了由于水泥水解時產(chǎn)生的氫氧化

3、鈣飽和溶液，其堿度很高。鋼筋在高堿度的環(huán)境中，呈現(xiàn)鈍化狀態(tài)。但當(dāng)混凝土在碳化作用和鹵離子的破壞作用下，很容易使氫氧化鐵變?yōu)槁然F。從而引發(fā)自然界最為普遍的原電池腐蝕。天津地區(qū)處在沿海地帶，空氣中和雨水中都含有一定的氯鹽成分，尤其在近海地區(qū)濃度更大。又因為在冬季為消除橋面的冰凍和積雪而廣泛地應(yīng)用噴灑鹽水的方法，鹽水通過不防水的伸縮縫流向墩臺，通過不防水的橋面系滲入到混凝土的縫隙里，不光引起堿骨料反應(yīng)，而且引起鹽腐蝕，加速了結(jié)構(gòu)的失效。堿蝕原因存在于設(shè)計、施工和養(yǎng)護的各個環(huán)節(jié)。設(shè)計中的防水性能不好、容易造成漏水，施工中的混凝土質(zhì)量不合格、震搗不密實、鋼筋保護層厚度不夠，養(yǎng)護中沒有對結(jié)構(gòu)進行合理及時

4、的維修，均會加速堿蝕，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的耐久性降低，使結(jié)構(gòu)無法達(dá)到設(shè)計使用的年限。常見的混凝土橋梁的堿蝕多發(fā)生在：1.邊梁挑沿處2.預(yù)制的邊梁、次邊梁或和第三片梁的鉸縫及腹板處3.其它預(yù)制梁的鉸縫及腹板處4.泄水孔周圍及附近5.梁端及帽梁6.橋臺背墻等分析橋梁病害的原因及處理的措施：下部的堿蝕多是上邊的漏水造成的。1、邊梁挑沿處由于沒有設(shè)置防止雨水倒流裝置引起堿蝕。邊梁上多為人行道及欄桿、防撞墻和分割帶部位。下雨時，雨水會順著欄桿地袱流到梁邊，再倒流到梁翼緣根部及腹板，造成邊梁的水跡、堿跡直至堿蝕。如下圖所示：我們可以設(shè)置一個防倒流裝置來阻止雨水的倒流。設(shè)置滴水沿或者滴水槽。2、由于沒有設(shè)橋面防水措施

5、或防水措施沒有伸到人行道處，或者與人行道處的防水層不是一個整體；排水措施不暢通而且人行道邊緣為橋面橫坡的坡腳；預(yù)制梁與梁之間的鉸縫又是薄弱環(huán)節(jié)；人行道比梁更容易引起負(fù)彎矩裂縫；這些都很容易導(dǎo)致水侵入梁體，導(dǎo)致預(yù)制的邊梁、次邊梁或和第三片梁的鉸縫及腹板處（即人行道的邊緣部位）堿蝕破壞。其它預(yù)制梁的鉸縫及腹板處的堿蝕破壞主要是因為：橋面沒有設(shè)防水層；橋面混凝土及瀝青混凝土的厚度比較小或強度較?。粯蛎驿摻钤O(shè)置較少；鉸縫間連接薄弱；T梁間的橫隔板聯(lián)系不牢固；超重車過橋時引起橋面劇烈震動是加快鉸縫損壞的重要因素。3、泄水孔周圍及附近的堿蝕的主要原因為：泄水孔四周混凝土不密實，且防水層做的不好；泄水管應(yīng)符

6、合規(guī)范的要求，每平方米橋面宜設(shè)置300mm2的泄水孔；如圖：立交橋及高速公路上的橋梁，泄水管不宜直接掛在板下，可將泄水管通過縱向及豎向排水管道直接引向地面。 4、梁端及帽梁堿蝕，多是由于連續(xù)縫的損壞而導(dǎo)致：現(xiàn)在的工程為了趕進度，中小橋一般采用預(yù)制梁。預(yù)制梁在荷載作用下的梁端轉(zhuǎn)角是造成連續(xù)縫破壞的主要原因之一。如圖所示：熱脹冷縮是造成連續(xù)縫破壞的另一原因。如下圖所示：其中，A點下的支座為固定支座；B點下的支座為滑動支座；C點下的支座為固定支座。梁在低溫下收縮后，兩個支座間的距離的關(guān)系：ABAB；ACAC。由此很容易看出，由于連續(xù)縫處的剛度比其他部位小很多，所以梁體收縮所產(chǎn)生的變形幾乎全部被BC吸收，BC變成BC。混凝土的抗拉能力很弱，很容易產(chǎn)生溫度受拉裂縫。以上兩條所產(chǎn)生的裂縫都是由于連續(xù)縫處剛度比其它部位的剛度小，