橋梁建設(shè)中鋼筋混凝土存在的問題和技術(shù)補(bǔ)充

摘 要：經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動了交通運(yùn)輸事業(yè)的迅猛發(fā)展，帶來交通運(yùn)輸量大幅度增長，行車密度及車輛載重越來越大，現(xiàn)有公路橋梁中的一部分，特別是年代較遠(yuǎn)的低等級載荷橋，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足使用上的要求。文章立足于鋼筋混凝土橋梁的有關(guān)理論知識，針對現(xiàn)實(shí)情況中常見的病害及產(chǎn)生原因，提出了對病害的處理及預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土；橋梁；病害

1 鋼筋混凝土橋梁

1.1 橋梁病害產(chǎn)生原因

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是以水泥的水化產(chǎn)物作為膠結(jié)料并結(jié)合一定級配的骨料或其它惰性材料和鋼筋制成的一種復(fù)合材料。它是橋梁設(shè)計(jì)和實(shí)際建設(shè)中不可缺少的材料。在這一復(fù)合結(jié)構(gòu)中，鋼筋提供了結(jié)構(gòu)的抗拉強(qiáng)度，而混凝土則提供了結(jié)構(gòu)抗壓強(qiáng)度和對鋼筋的保護(hù)作用。所以混凝土橋梁的病害包括混凝土的性能劣化和混凝土中鋼筋的銹蝕兩個方面，混凝土的劣化指在使用過程中，混凝土受周圍環(huán)境的物理、化學(xué)、生物作用，混凝土內(nèi)的某些成分發(fā)生反應(yīng)變性、溶解析出等，造成混凝土性能的下降，混凝土的劣化不僅直接降低混凝土的性能，更主要的是它對混凝土中的鋼筋失去保護(hù)作用，導(dǎo)致鋼筋的銹蝕失效。（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)成分容易與侵蝕性介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)含量達(dá)到一定程度時，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，加速了鋼筋的腐蝕。（2）混凝土的碳化 混凝土的碳化是混凝土所受到的一種化學(xué)腐蝕?？諝庵械亩趸?xì)怏w滲透到混凝土內(nèi)，與其堿性物質(zhì)起化學(xué)反應(yīng)后生成碳酸鹽和水，使混凝土堿度降低的過程稱為混凝土碳化，又稱作中性化。碳化后使混凝土的堿度降低，當(dāng)碳化超過混凝土的保護(hù)層時，在水與空氣存在的條件下，就會使混凝土失去對鋼筋的保護(hù)作用，鋼筋開始生銹。（3）鋼筋的銹蝕 鋼筋銹蝕是指鋼筋放在潮濕的空氣中發(fā)生氧化反應(yīng)而銹蝕，在這種情況下，適當(dāng)?shù)匿P蝕是有利的，可以增大與混凝土的粘結(jié)力。但是如果鋼筋已經(jīng)澆筑到構(gòu)件里，因?yàn)闃?gòu)件的混凝土保護(hù)層破損或脫落而露出鋼筋導(dǎo)致鋼筋銹蝕，這是一種結(jié)構(gòu)損傷，會嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的使用壽命，應(yīng)采取加固修補(bǔ)措施，防止鋼筋外漏。

1.2 主要的病害處理措施

一般的混凝土橋梁病害是由幾種破壞的組合，如何致力于提高鋼筋混凝土的密實(shí)度，切斷與有害介質(zhì)侵入的通道對抑制混凝土橋梁各種病害的發(fā)生，提高結(jié)構(gòu)的抗侵蝕能力和橋梁的使用壽命有著重要的意義。主要處理措施如下：

1.2.1 選用適當(dāng)?shù)难a(bǔ)強(qiáng)混凝土或砂漿

被侵蝕松動的混凝土，膠結(jié)結(jié)構(gòu)已經(jīng)遭到破壞，喪失了原有的強(qiáng)度和承載能力。新型的環(huán)氧樹脂砂漿的主要性能及適用范圍，環(huán)氧樹脂砂漿是一種混凝土表面修補(bǔ)材料，是以環(huán)氧樹脂為主要成分，加入一些輔助材料，制成環(huán)氧材料。環(huán)氧樹脂是含有環(huán)氧基的合成樹脂，常用的是二酚基丙烷環(huán)氧樹脂。為黃色粘性液體，具有吸水性小，耐熱性好，能經(jīng)受一般溶劑的侵蝕，熱膨脹系數(shù)與體積收縮率小，耐震，不易老化，粘結(jié)力強(qiáng)等特點(diǎn)。

1.2.2 提高混凝土的密實(shí)度

第一，調(diào)整混凝土的配合比提高密實(shí)度。一般應(yīng)在保證混凝土拌和物和易性的前提下，減小水灰比，降低孔隙率，減少滲水通道。適當(dāng)提高水泥用量、砂率和灰砂比，在粗骨料周圍形成質(zhì)量良好的、足夠厚度的砂漿包裹層，阻隔沿粗骨料表面的滲水孔隙。改善骨料顆粒級配，降低混凝土孔隙率。第二，摻入化學(xué)外加劑提高密實(shí)度。在混凝土中摻入適量減水劑、三乙醇胺早強(qiáng)劑或氯化鐵防水劑均可提高密實(shí)度，增加抗?jié)B性。減水劑既可減少混凝土用水量，又可使水充分分散，水化加速，水化產(chǎn)物增加；三乙醇是水泥水化反應(yīng)的催化劑，可增加水泥水化產(chǎn)物；氯從而配置出高密度、高抗?jié)B的防水混凝土。第三，使用膨脹水泥提高混凝土密實(shí)度，提高抗?jié)B性。目前摻用膨脹劑的方法應(yīng)用頗廣，但必須首先依據(jù)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)來施工，合格后摻用，方可取得應(yīng)有的防水效果。

2 橋梁混凝土的配制及運(yùn)輸

2.1 目前的橋梁工程的建設(shè)基本上全部是鋼筋混凝土制成的，鋼筋在其中承載著拉、剪、壓力，而混凝土在其結(jié)構(gòu)中對鋼筋起到的是保護(hù)作用防止鋼筋的銹蝕從而影響其使用壽命，所以在混凝的的配制相當(dāng)重要，混凝土的配制按照設(shè)計(jì)的各方面考慮加以配制出具有防腐，防風(fēng)化，防滲透，輕質(zhì)量高強(qiáng)度的混凝土。目前的混凝土與施工現(xiàn)場不是在一起的，一般是在專門的混凝土廠配制好了，再用罐車將其運(yùn)到施工現(xiàn)場，從配制好到運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場，要保證混凝土的流動性，保水性，粘聚性，可泵性等，所以在配制是應(yīng)該按照相應(yīng)的比例加入緩凝劑、引氣劑、防凍劑等外加劑，以確保其混凝土的質(zhì)量。

2.2 混凝土施工的一般要求

2.2.1 炎熱氣候的混凝土施工：在澆筑前的混凝土溫度不應(yīng)超過32℃。集料及其他組成成分的遮陰或圍蓋和冷卻。用致冷法或埋水箱法或在部分拌合水中加碎冰以冷卻拌合水，但在拌和完后，冰應(yīng)全部融化。與混凝土接觸的模板、鋼筋、鋼法蘭盤及其他表面，在澆混凝土前應(yīng)冷卻至32℃以下。橋面板及橋面鋪裝混凝土澆筑溫度應(yīng)不超過26℃。不應(yīng)在橋面板、橋面鋪裝或其他暴露的板式結(jié)構(gòu)上澆筑混凝土。

2.2.2 冬季的混凝土施工：混凝土工程施工除材料及施工要求應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定外，應(yīng)提交一份關(guān)于冬季施工方案，詳細(xì)說明施工方法和設(shè)備，保證溫度在澆筑后的前7天不低于10℃。放置一個溫度計(jì)，專人連續(xù)觀測記錄。

3 鋼筋混凝土橋梁的維修與保養(yǎng)

3.1 對于混凝土表層微細(xì)出現(xiàn)的獨(dú)立裂縫或網(wǎng)狀裂紋可采用表面封閉法來進(jìn)行補(bǔ)充。方法如下：先用鋼絲刷清縫口表面面漿并打毛，然后用壓縮空氣吹盡縫口浮塵。清洗縫口后，刷上兩層裂縫封閉膠進(jìn)行裂縫封閉。

3.2 對于靜止獨(dú)立裂縫、貫穿性裂縫以及蜂窩狀局部缺陷采用灌漿法進(jìn)行處理。進(jìn)行裂縫注射處理時，采用優(yōu)質(zhì)無溶劑型改性環(huán)氧樹脂類裂縫注射膠。

3.3 混凝土結(jié)構(gòu)表面修補(bǔ)

3.3.1 蜂窩麻面等混凝土缺陷處理對于板底存在混凝土蜂窩、麻面、剝落、掉塊、缺損、凹陷等缺陷，首先將缺陷部位表層的舊混凝土全部鑿除，露出新鮮混凝土，然后利用人工除銹的方法對缺陷部位的外露鋼筋除銹，并將混凝土表面清理干凈，最后利用環(huán)氧砂漿對缺陷部位進(jìn)行修補(bǔ)。

3.3.2 為使老混凝土表面能充分補(bǔ)環(huán)氧樹脂漿液所濕潤，保持良好的粘結(jié)力，可以在涂抹環(huán)氧砂漿時應(yīng)先在表面涂一層環(huán)氧基液。涂刷時，盡量薄而均勻，鋼筋和凹凸不平等難于涂刷的部位，應(yīng)該反復(fù)多刷幾次，保證涂劑切實(shí)發(fā)揮作用。

4 結(jié)束語

通過對鋼筋混凝土橋梁的常見病害及維修方法的分析，可以看到，一座橋梁的病害成因涉及到許多方面的因素，諸如專業(yè)人員設(shè)計(jì)方案、施工人員施工水平及后續(xù)的橋梁養(yǎng)護(hù)工作等方面都會影響橋梁的使用壽命。因此，要使得病害減輕就需要從以下幾個方面入手：應(yīng)該緊抓設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。好的設(shè)計(jì)是橋梁是否成功的基本保證，沒有好的設(shè)計(jì)方案，以后的工作就不可能符合實(shí)際情況，就不可能建造出高水平、現(xiàn)代化的橋梁；組織和管理好施工的各個環(huán)節(jié)。因?yàn)闃蛄嘿|(zhì)量的好壞不是靠一時的好壞來衡量，而是環(huán)環(huán)緊扣的，只要一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，則引起其他環(huán)節(jié)病害的發(fā)生；加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)和維修。要積極做好養(yǎng)護(hù)工作，及時發(fā)現(xiàn)橋梁的病害，并分析其可能成因，在了解成因的基礎(chǔ)上采用有效的維修措施，減輕或消除病害。

參考文獻(xiàn)

[1]劉濤.公路舊橋加固技術(shù)研究與實(shí)踐[J].四川建材，2010.

[2]任西固.預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁裂縫檢測和修補(bǔ)[J].建材與設(shè)計(jì)，2002.

[3]羅萌.鋼筋混凝土橋梁裂縫類型及[M].建材與裝飾，2000.