混凝土橋梁工程預(yù)防堿蝕的施工工藝

摘 要：在路橋工程施工中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是運(yùn)用較為最多的一種結(jié)構(gòu)形式，當(dāng)工程材料、環(huán)境因素以及施工設(shè)計(jì)過程中有一定的問題存在，都會造成長時(shí)間內(nèi)混凝土結(jié)構(gòu)有嚴(yán)重的堿蝕問題形成。直接影響了混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性能，導(dǎo)致多數(shù)結(jié)構(gòu)未滿足設(shè)計(jì)使用年限后即形成報(bào)廢問題，影響了國家的經(jīng)濟(jì)及財(cái)政費(fèi)用?；炷翗蛄簤A蝕是通過堿集料出現(xiàn)的反應(yīng)以及鹵素離子產(chǎn)生的侵蝕而導(dǎo)致的其它損壞現(xiàn)象形成。文章簡要論述了混凝土橋梁工程堿蝕預(yù)防的施工工藝。

關(guān)鍵詞：混凝土橋梁；堿蝕；預(yù)防；方法

中圖分類號：U44 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）6-0161-01

1 混凝土橋梁堿蝕問題的分析

由于硅酸鈣是構(gòu)成混凝土的重要成分，當(dāng)和水相遇后容易有水化反應(yīng)出現(xiàn)，逐漸分解為游離鈣、硅酸以及氫氧根。通常情況下，堿蝕產(chǎn)生的初期主要表現(xiàn)為水跡狀態(tài)，通過發(fā)展逐漸轉(zhuǎn)化為堿跡，最終構(gòu)成堿蝕。在整個(gè)發(fā)展過程中，當(dāng)結(jié)構(gòu)存在裂縫現(xiàn)象時(shí)，會造成鋼筋產(chǎn)生銹脹現(xiàn)象，加快了結(jié)構(gòu)構(gòu)件失效的形成。通常在混凝土空隙內(nèi)對水泥水解導(dǎo)致的氫氧化鈣液形成所充滿，存在較高的堿度。當(dāng)環(huán)境屬于高堿度狀態(tài)時(shí)，鋼筋會有鈍化狀態(tài)形成。通過破壞作用，混凝土碳化作用及鹵離子中的氫氧化鐵會向氯進(jìn)行轉(zhuǎn)化，導(dǎo)致自然界內(nèi)出現(xiàn)常見的原電池腐蝕問題。導(dǎo)致堿蝕形成的主要原因是由于設(shè)計(jì)、施工及養(yǎng)護(hù)過程中存在的問題。在設(shè)計(jì)時(shí)，防水性能的效果不為顯著，導(dǎo)致漏水問題形成。在施工過程中，由于混凝土質(zhì)量不合格、鋼筋保護(hù)層硬度不足以及振搗的不密實(shí)的問題都會導(dǎo)致堿蝕現(xiàn)象出現(xiàn)。在養(yǎng)護(hù)過程中，對結(jié)構(gòu)的維修未能得到及時(shí)操作，逐漸加快了堿蝕的發(fā)展速度，進(jìn)一步將結(jié)構(gòu)的耐久性能降低，從而使得新建橋梁結(jié)構(gòu)無法與設(shè)計(jì)使用年限相符。

2 混凝土橋梁堿蝕最常出現(xiàn)的位置

在橋梁工程中，最容易形成堿蝕的位置主要包括以下幾方面：邊梁挑檐位置；預(yù)制的邊梁、次邊梁和第三片梁的鉸縫及腹板位置；泄水孔周圍；其他預(yù)制梁的腹板和鉸縫位置；梁段和帽梁以及橋臺背墻等。

3 橋梁堿蝕病害產(chǎn)生的原因及處理方法

3.1 邊梁挑沿位置堿蝕病害產(chǎn)生的原因

由于未對防止雨水倒流裝置進(jìn)行設(shè)置，邊梁上存在較多的人行道、分隔帶部位、欄桿和防撞欄。當(dāng)有降雨出現(xiàn)之后，雨水會通過欄桿低氟，逐漸向梁邊流動。再通過雨水倒流，從而進(jìn)入梁翼緣根部和腹板區(qū)域，引發(fā)邊梁形成水跡、堿跡甚至堿蝕病害。應(yīng)采用防倒流裝置進(jìn)行設(shè)置的方法，對雨水的倒流實(shí)施阻攔。

3.2 造成水向梁體浸入的原因

未能對橋面防水措施進(jìn)行設(shè)置；防水設(shè)施未能向人行道位置伸入；不通暢的排水措施且人行道邊緣屬于橋面橫坡的坡腳；人行道處的防水層未能構(gòu)成整體；與梁相比，人行道更容易有負(fù)彎矩裂縫出現(xiàn)。

3.3 其它預(yù)制梁的鉸縫和腹板處形成的堿蝕破壞

其產(chǎn)生原因是由于：未對橋面實(shí)施防水層的設(shè)置；T梁間的橫斷板存在不牢固的聯(lián)系；橋面混凝土及瀝青混凝土存在較小的厚度比及強(qiáng)度；鉸縫間村子啊薄弱的連接；橋面鋼筋設(shè)置的相對較少。而導(dǎo)致鉸縫損壞的重要因素則是超重車過橋時(shí)引發(fā)的橋面劇烈震動出現(xiàn)。

3.4 引發(fā)泄水孔周圍及附近出現(xiàn)堿蝕的原因

①泄水孔周邊的混凝土存在一定的不密實(shí)性，且防水層設(shè)置不合理。

②泄水管滿足相關(guān)規(guī)范要求，在橋面區(qū)域的每平方米進(jìn)行一個(gè)300 mm2泄水孔的設(shè)置。

③在板下對立交橋及高速公路上的橋梁泄水管的掛設(shè)步驟進(jìn)行省去，可對泄水管直接實(shí)施縱向或豎向排水管的方式向地面進(jìn)行引入。

3.5 梁端和帽梁出現(xiàn)的堿蝕

端及帽梁出現(xiàn)堿蝕的原因主要是由于連續(xù)縫損壞造成的。

①現(xiàn)有工程未來對進(jìn)度進(jìn)行追趕，一般應(yīng)在中小型橋梁中對預(yù)制梁進(jìn)行應(yīng)用，在荷載的作用下，導(dǎo)致連續(xù)縫破壞的另一主要原因則是由于預(yù)制梁的梁段轉(zhuǎn)角。

②造成連續(xù)縫破壞的另一原因則是熱脹冷縮。

上述裂縫形成的原因都是由于和其他部位的剛度進(jìn)行對比，連續(xù)縫有相對較小的剛度存在。要求我們應(yīng)合理解決連續(xù)縫存在的問題，只有實(shí)現(xiàn)連續(xù)縫與其他部位的剛度達(dá)到一致，才能從根本上解決裂縫病害的形成。在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)采用現(xiàn)澆施工的方法，不設(shè)置連續(xù)縫，或采用先簡支后連續(xù)的方式，實(shí)現(xiàn)連續(xù)縫的剛度與其余部位剛度達(dá)到統(tǒng)一。

3.6 伸縮縫漏水是引發(fā)橋臺背墻堿蝕的關(guān)鍵

由于橋梁伸縮縫長期在大氣中暴露，存在極為惡劣的使用環(huán)境，使得橋梁結(jié)構(gòu)容易有破壞出現(xiàn)，而對修補(bǔ)的部位進(jìn)行查找時(shí)存在較大難度。在對橋梁伸縮縫進(jìn)行設(shè)計(jì)及施工時(shí)，若有任何的不當(dāng)或缺陷都會導(dǎo)致早期破壞形成，隨著車輛沖擊荷載的加劇，使得伸縮縫的使用壽命降低?，F(xiàn)階段，最為適宜的伸縮縫是毛勒、仿毛勒伸縮縫。但是很縮量小于5 cm時(shí)，應(yīng)和彈塑性伸縮裝置進(jìn)行配合使用，能夠在一定時(shí)間按內(nèi)對漏水問題得到解決。

4 新建橋梁的堿跡、堿蝕的處理方法

4.1 處理混凝土的堿跡問題

①運(yùn)用干刷子進(jìn)行刷除。

②在清洗時(shí)，應(yīng)通過水和刷子實(shí)施操作。

③先運(yùn)用高壓水槍或輕微噴灑進(jìn)行處理后，再通過水清理的方式進(jìn)行施工。

④對不與水相溶的堿跡物質(zhì)進(jìn)行清洗時(shí)，應(yīng)采用系時(shí)候的弱酸進(jìn)行操作，為了避免再次有堿跡病害形成，應(yīng)運(yùn)用較差滲透性的防水涂料對堿跡部位進(jìn)行清洗。

4.2 表面處理

作為基礎(chǔ)性工作的關(guān)鍵，應(yīng)對施工便面實(shí)施認(rèn)真的處理。為了使施工效果達(dá)到長期且可靠，應(yīng)采用以下方式對表面實(shí)施嚴(yán)格落實(shí)：對構(gòu)件達(dá)到足夠清潔，滿足設(shè)計(jì)要求。采用噴灑或高壓水槍的方式對灰塵、松動砂漿、泛堿、油漆、浮漿以及油污等產(chǎn)生影響的雜質(zhì)實(shí)施處理。當(dāng)施工完成之后，將表面殘留的雜物通過鋼絲刷實(shí)施清除，最后通過清水對施工表面進(jìn)行沖刷。

4.3 施工方法

在充分濕潤的構(gòu)件表面運(yùn)用刷子或噴槍對SP防水裝飾進(jìn)行均勻涂刷，要求第一遍涂刷時(shí)應(yīng)采用粗纖維刷子進(jìn)行操作，促使表面孔洞形成完全彌合。在進(jìn)行第二遍涂刷時(shí)，應(yīng)采用噴槍或普通刷子進(jìn)行操作。兩遍的涂刷之間應(yīng)存在24 h的間隔時(shí)間。若被涂刷構(gòu)件表面存在較粗紋理時(shí)，應(yīng)在第一遍涂刷完成后的5～7 d之后即可對第二遍涂刷進(jìn)行操作，進(jìn)一步提升了SP涂料的遮蓋效果。

4.4 養(yǎng)護(hù)處理

當(dāng)氣候狀況處于正常狀態(tài)下，對SP涂層的養(yǎng)護(hù)處理無法實(shí)施操作。當(dāng)氣候具有干燥、炎熱氣候下，應(yīng)對SP防水涂層及西寧小于48 h的養(yǎng)護(hù)處理。

5 結(jié) 語

總之，橋梁堿蝕病害作為一項(xiàng)工程常見病害，要求橋梁工程施工人員應(yīng)將重點(diǎn)落實(shí)在設(shè)計(jì)、施工以及養(yǎng)護(hù)的工藝上，若能徹底對堿蝕病害得到消除，不僅能夠?qū)蛄壕S修部門的施工費(fèi)用造成節(jié)約，而且還能進(jìn)一步延長橋梁的使用壽命。

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