混凝土桥梁病害成因分析与对策研究

发表时间:2020/6/15   来源:《基层建设》2020年第5期   作者:李锦
[导读] 摘要:目前,随着人口的聚集和城镇化的发展,公路交通迎来了极大的机遇,已成为推动我国经济发展的重要支撑点。
        北京路桥瑞通科技发展有限公司  北京  100000
        摘要:目前,随着人口的聚集和城镇化的发展,公路交通迎来了极大的机遇,已成为推动我国经济发展的重要支撑点。作为交通运输业中的重要组成部分,混凝土病害问题的出现不仅会影响桥梁建设的质量,还将大大减少桥梁的使用周期,甚至严重威胁人民的生命。因此,论文从混凝土桥梁产生病害的原因出发,如软土地基处理技术不完善等,进而提出相应防腐加固处理措施。
        关键词:混凝土桥梁;病害成因;对策
        1 引言
        混凝土桥梁是常用的一种建造方式,但常发裂缝等问题,对桥梁施工质量产生不利影响,进而影响人们良好的出行。为使混凝土桥梁得到更好的应用,有必要对混凝土桥梁病害成因分析,解决病害问题,使混凝土桥梁发挥实际作用。
        2 混凝土桥梁产生病害原因分析
        2.1 钢筋锈蚀和混凝土碳化
        目前,我国大部分桥梁都是使用钢筋和混凝土建设而成,刚生产的钢筋固然牢固,但在空气中暴露过久,并经历风吹雨打,往往会发生锈蚀,造成结构老化,导致桥梁损伤。该类型的桥梁损伤普遍存在,一旦钢筋锈蚀,桥梁必定面临使用年限缩短的问题,而考虑到安全性能,往往需要未雨绸缪,对其开展加固工作。混凝土层是保护钢筋在大气环境的影响下不受损坏的结构层,混凝土的碳化主要是由于混凝土层的黏度降低,然后混凝土表面开裂。结果,存在于空气中的氧气和水分有机会渗透到钢筋的位置并发生化学反应,产生的新物质与混凝土成分相比强度较低。随后,混凝土表面的裂缝会进一步扩大加深,并致使混凝土产生剥落。
        2.2 冻融病害成因
        冻融病害多发于我国的西北地区,一旦出现冻融病害,将会影响其承载性能,缩短混凝土桥梁的使用年限。由于西北地区四季分明,冬季过于寒冷、夏季过于炎热,混凝土桥梁受这种天气状况影响易导致冻融现象。尤其是对曾经做过加固的混凝土的桥梁,后期进行的混凝土浇筑区域由于温度变化影响,会产生严重的冻融病害。除上述外,混凝土养护时间不足也是导致冻融病害的一个主要原因,在浇灌混凝土的施工环节中搅拌不充分,也会对混凝土浇筑产生不利影响,降低浇筑质量。
        3 混凝土桥梁病害处理措施
        3.1 钢筋锈蚀处理
        为预防钢筋发生锈蚀问题,避免钢筋锈蚀对混凝土桥梁产生不利影响,一旦发现混凝土桥梁内的钢筋有锈蚀迹象,就应第一时间将锈蚀部分清除,以免侵蚀程度逐渐加重。如果钢筋锈蚀情况非常严重,就有必要采取钢筋替换,使混凝土桥梁保证良好的稳定性,然后在浇灌混凝土。另外,相关施工人员应考虑混凝土桥梁所处区域以及实际施工情况,对混凝土桥梁定期检查。对此,可运用超声波检测法,了解桥梁内部钢筋是否发生锈蚀,及时发现混凝土桥梁存在的问题,提升桥梁内钢筋的利用率,保证桥梁质量。
        3.2 冻融病害处理
        为缓解冻融病害对混凝土桥梁产生的不利影响,需要施工人员在根据施工条件,采取合理的养护时间,防止养护时间过短引发的混凝土质量问题。尤其是工程位于西北部寒冷地区,则必须增加养护时间,并将外加剂在混凝土搅拌的过程中加入。另外,施工人员可结合实际情况,将混凝土出机温度适当提升,做好混凝土运输途中的保温工作,确保混凝土的入模温度达到5℃,且养护时间应高于14天。在完成混凝土浇筑工作后,还应注重混凝土养护,定期检查,做好相关情况记录,及时发现混凝土质量问题要及时解处理,以缓解冻融病害[4]。如果混凝土桥梁上有新旧混凝土混合情况,需适当提升该区域的混凝土强度,以保证后浇筑的混凝土质量。


        4 混凝土桥梁加固措施
        4.1 合理添加桥梁防护层
        通过合理添加桥梁防护层,能够避免腐蚀物质直接进入到混凝土钢筋内。混凝土桥梁上部结构可以采用沥青或者陶瓷等施工作业材料,在结构表层设置一定厚度的涂层,并采用氟硅酸综合处理混凝土面层,形成较为稳定的碳酸钙表层。另外,针对钢筋混凝土面层,还需做好碳化处理工作,桥梁承重结构部位则需要在表层喷涂树脂涂层,防止混凝土桥梁承重部位出现变形,提高混凝土桥梁抗疲劳性能,避免混凝土桥梁出现结构失稳现象。混凝土桥梁施工环境较为恶劣,各项施工作业材料受外界环境因素影响较大,为减小外界施工作业环境对混凝土桥梁施工质量产生的影响,需适当增加桥梁保护层厚度,避免混凝土桥梁内部发生腐蚀,延长混凝土桥梁使用寿命。施工人员应认真按照混凝土桥梁施工流程进行施工,并在指定部位添加桥梁防护层,提高混凝土桥梁的防腐性能。
        4.2 裂缝加固
        填缝是修复裂缝的最简单方法。在操作过程中,清洁裂缝并根据裂缝宽度的不同选用不同的方法,例如,当混凝土裂缝小于0.15mm时,选用专用的封缝胶液即裂缝修补胶对裂缝进行表面封闭。首先对混凝土表面进行清理,接着用工业丙酮处理裂缝表面,最后进行配胶,反复涂抹,固化1d。对于较大超宽裂缝还可采用压力灌浆法进行加固。压力灌浆是指施加一定的压力以将某种浆料倒入结构的内部裂缝中以实现闭合裂缝,可恢复和改善结构强度、耐用性和不渗透性的一种修复方法。
        4.3 桥梁病害处治
        (1)裂缝处理如果桥梁结构存在裂缝,会导致潮湿空气侵入到结构的内部,并引起结构内部钢筋的锈蚀,最终会使得桥梁结构的承载力出现一定程度的降低。与此同时,对桥梁结构的裂缝进行处理时,要考虑裂缝的宽度,裂缝宽度不同,选择的处治措施也有一定的差异。该桥的裂缝宽度大于0.3mm时,选择压浆法进行修补;裂缝宽度小于0.3mm时,选择封闭法进行修补。(2)桥面铺装处治该桥在进行桥面铺装处置时是先凿除原桥面,在箱梁顶板上植筋、架设钢筋网,然后再浇筑新的桥面。在箱梁顶板上植筋,能有效提高新旧浇筑混凝土之间的整体性,从而使得主梁刚度增加、抑制桥梁的变形,确保新浇筑桥面铺装与原箱梁能够协调工作,共同承担外荷载。
        4.4 合理设计与使用施工材料
        为更好地提高混凝土桥梁的抗腐蚀性能,在具体的设计环节,可适当提高桥梁截面积,并增加钢筋数量,结合具体情况,科学选择构件截面形式,必要时可选择预应力构件进行施工,保证混凝土桥梁的承载能力。在符合混凝土桥梁施工要求的基础之上,尽量选用直径比较小的钢筋进行施工,采取紧密排列方式进行施工。施工人员也可在混凝土材料当中加入适量的高弹性模量纤维物质,使混凝土构件韧性得到有效的强化,防止混凝土桥梁出现大面积裂缝。
        5 结束语
        总而言之,应根据不同的实际情况选用相应的加固措施,提高混凝土桥梁的整体性能,进而保障桥梁在运营阶段的安全。本文从混凝土桥梁产生病害的原因出发,如软土地基处理技术不完善,产生裂缝的原因,进而提出相应加固处理措施,为解决混凝土桥梁常见的病害问题提供了参考。
        参考文献:
        [1]杨明.浅析公路日常养护中桥梁病害成因及处治措施[J].山西建筑,2018,44(18):146-147.
        [2]彭军.混凝土桥梁常见病害及成因分析[J].住宅与房地产,2018(12):157.
        [3]李洪超.混凝土桥梁病害成因分析及对策[J].四川水泥,2017(10):20.
        [4]杨彦飞.混凝土桥梁病害成因及解决措施探讨[J].科技风,2017(05):107.
        [5]张文华.混凝土桥梁病害成因及养护与维修加固方法[J].应用能源技术,2017(01):15-18.
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