中小跨徑混凝土橋梁常見(jiàn)病害及處理措施

朱建朝 楊海挺 姜平忠

(寧波市交通建設(shè)工程試驗(yàn)檢測(cè)中心有限公司，浙江寧波 315000)

近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，公路運(yùn)輸對(duì)于我國(guó)交通運(yùn)輸?shù)淖饔迷桨l(fā)重要。在混凝土橋梁的使用過(guò)程中，由于公路交通的流量持續(xù)增長(zhǎng)，以及部分鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的磨損等種種原因都導(dǎo)致了一些混凝土橋梁逐漸出現(xiàn)各種病害，這嚴(yán)重影響公路混凝土橋梁功能的使用，也使行車的舒適性較大幅度的降低，甚至?xí)劤蓢?yán)重的交通事故。因此，為了保證橋梁安全，需要我們加大對(duì)公路中小跨徑混凝土橋梁病害預(yù)防和檢測(cè)工作，對(duì)于存在安全隱患的橋梁要采取合理措施維修加固，確保其穩(wěn)定安全，進(jìn)而保證我國(guó)公路運(yùn)輸事業(yè)的安全暢通。

1 中小跨徑混凝土橋梁的常見(jiàn)病害

1)混凝土的開(kāi)裂?；炷灵_(kāi)裂是中小跨徑混凝土橋梁常見(jiàn)病害中較為常見(jiàn)的一種。這種病害危害嚴(yán)重，一旦混凝土開(kāi)裂，將會(huì)影響到混凝土橋梁的整體承載能力，并且也將嚴(yán)重影響到橋梁的使用壽命。在橋梁的混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂以后，對(duì)內(nèi)部鋼筋結(jié)構(gòu)的隔離和保護(hù)作用大大降低，外部的空氣和水分與混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的鋼筋接觸以后，會(huì)造成鋼筋的腐蝕?；炷翗蛄旱拈_(kāi)裂有很多種形式，開(kāi)裂的位置則主要集中在橋梁的腹板和底板位置。

2)混凝土的脫落。在橋梁的混凝土結(jié)構(gòu)中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)混凝土的剝離現(xiàn)象，這也就是我們所說(shuō)的混凝土脫落，主要病害形式有酥松起皮、蜂窩麻面、露骨等。當(dāng)混凝土出現(xiàn)脫落病害后，會(huì)使橋梁的有效截面積減小，從而對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的有效承載力造成不利影響，外部侵蝕性物質(zhì)也會(huì)通過(guò)脫落處進(jìn)入，對(duì)橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部造成侵蝕，使混凝土結(jié)構(gòu)整體遭到破壞。

3)鋼筋的銹蝕。在橋梁的混凝土結(jié)構(gòu)中，鋼筋是其內(nèi)部最為重要的受力材料之一，鋼筋的強(qiáng)度和質(zhì)量直接影響著混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力。一旦內(nèi)部的鋼筋發(fā)生銹蝕現(xiàn)象，一方面，不能充分發(fā)揮其彎矩受力的作用;另一方面，由于生銹體積膨脹，會(huì)使混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部膨脹，達(dá)到一定程度后就會(huì)促使混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂，最終可能造成橋梁混凝土結(jié)構(gòu)被嚴(yán)重破壞。

4)橡膠支座的損壞。目前的橋梁施工中，橋梁混凝土結(jié)構(gòu)中主要使用的是板式橡膠支座和盆式橡膠支座等。由于使用的是橡膠材料，隨著使用年限的增加，橡膠支座會(huì)逐漸出現(xiàn)老化、變形、失效，以及脫落等各式各樣的病害，這些現(xiàn)象都可能會(huì)造成混凝土上部荷載的變化和變形傳遞的失效。

2 各類病害的成因分析

2.1 混凝土開(kāi)裂與脫落病害的成因

混凝土的開(kāi)裂與脫落主要由兩個(gè)原因造成:1)交通流量不斷增大，車輛荷載的反復(fù)作用，容易使橋面以及橋體的混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)磨損、開(kāi)裂、脫落等現(xiàn)象;2)凍融現(xiàn)象，這一現(xiàn)象也是造成橋梁混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂和脫落、影響中小跨徑混凝土橋梁承載能力重要原因之一。寒冷地區(qū)，由于受到天氣的影響，經(jīng)常出現(xiàn)凍融現(xiàn)象，長(zhǎng)期作用下來(lái)就很容易使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫和脫落。有時(shí)一些加固處理的橋梁，新舊混凝土不能很好的結(jié)合，本身就容易產(chǎn)生一些裂縫，而凍融現(xiàn)象正好又加劇了這一現(xiàn)象。造成凍融現(xiàn)象的原因主要是自然因素，同時(shí)也是由于橋梁本身混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量不高，內(nèi)部排水結(jié)構(gòu)不完善。對(duì)于溫暖潮濕的南方地區(qū)，混凝土長(zhǎng)期處于高溫天氣下，容易出現(xiàn)一定程度的體積膨脹，加上車輛的壓力，也容易使混凝土出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象。

2.2 鋼筋銹蝕病害的成因

混凝土橋梁的鋼筋銹蝕主要是由于鋼筋發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。在鋼筋的表面都有一層致密的氧化膜，這層氧化膜能夠在一定程度上保護(hù)鋼筋免受銹蝕。而混凝土的“碳化”現(xiàn)象，或者混凝土中含有過(guò)高的氯離子都會(huì)造成混凝土pH值的下降，會(huì)使混凝土長(zhǎng)期處于弱酸性環(huán)境中，雖然沒(méi)有明顯的反應(yīng)，但是長(zhǎng)期下來(lái)，附著在鋼筋表面的氧化膜會(huì)逐漸出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。而氧化膜的破壞是鋼筋發(fā)生銹蝕現(xiàn)象的直接原因。

2.3 橋梁設(shè)計(jì)、施工以及維護(hù)不當(dāng)造成的病害成因

在中小跨徑混凝土橋梁的設(shè)計(jì)階段，可能會(huì)出現(xiàn)橋梁截面尺寸設(shè)置的不合理和配筋率達(dá)不到要求等現(xiàn)象;在橋梁的施工階段，可能出現(xiàn)施工材料質(zhì)量差、施工技術(shù)和工藝不夠合理等現(xiàn)象;在使用和維護(hù)的過(guò)程中，可能出現(xiàn)維護(hù)管理措施失利、沒(méi)有及時(shí)做到裂縫封閉，以及對(duì)于預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的維護(hù)不足等現(xiàn)象。這些設(shè)計(jì)或者施工操作的不當(dāng)都有可能造成中小跨徑混凝土橋梁病害的產(chǎn)生和加劇。

3 中小跨徑混凝土橋梁主要病害的處理措施

3.1 混凝土的開(kāi)裂和脫落的處理

處理橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的開(kāi)裂問(wèn)題主要是要提高混凝土的密實(shí)性能，這也是我們封閉裂縫的一個(gè)有效措施。我們要努力提高混凝土的密實(shí)性，把混凝土裂縫的寬度保持在0.15 mm以內(nèi)，這樣可以有效避免混凝土受到外界空氣和水分影響。如果混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，使用的補(bǔ)救方式應(yīng)該是壓力注漿、表面封閉，以及在裂縫處粘貼碳纖維等。為了提高橋梁混凝土的密實(shí)性能，可以利用滲透性結(jié)晶材料來(lái)滲入混凝土結(jié)構(gòu)中的各種貫通毛細(xì)孔內(nèi)部。

橋梁混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)脫落現(xiàn)象，就必須及時(shí)采取措施進(jìn)行補(bǔ)救?？梢韵葘⒓磳⒚撀涞幕炷烈瞥?，隨后再使用混凝土或砂漿等其他材料補(bǔ)足。為了保證脫落處的補(bǔ)救效果，必須采用高粘結(jié)力、高膨脹系數(shù)的混凝土或砂漿，使其具有足夠的變形強(qiáng)度、較高的抗?jié)B性以及密實(shí)性。

3.2 鋼筋銹蝕的處理

如果鋼筋的銹蝕程度不嚴(yán)重，我們可以在橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的表面涂一層阻銹劑，使阻銹劑逐漸滲透進(jìn)入混凝土中，從而能夠避免橋梁結(jié)構(gòu)中的鋼筋繼續(xù)銹蝕。如果鋼筋結(jié)構(gòu)銹蝕嚴(yán)重，首先移除附著在鋼筋上松動(dòng)的混凝土，隨后在腐蝕鋼筋處焊接相同型號(hào)的鋼筋，并且在其表面涂刷阻銹劑，最后，處理完腐蝕鋼筋后，要使用混凝土或砂漿對(duì)缺口封閉，確保萬(wàn)無(wú)一失。

3.3 橋梁橡膠支座病害的處理

橋梁橡膠支座病害，主要由于支座變形過(guò)大、開(kāi)裂或者銹蝕等造成。一旦出現(xiàn)橡膠支座損壞的情況，要及時(shí)進(jìn)行更換處理，首先對(duì)橋梁進(jìn)行頂升，可采取千斤頂法、抱柱支架法、滿布式支架法，以及鞍形支架法等，隨后再更換混凝土橋梁的橡膠支座。

4 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)橋梁數(shù)量巨大、環(huán)境多變、地形多變，不同的橋梁經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)不同的病害，在橋梁的施工和使用中要做到預(yù)防為主，防治結(jié)合，同時(shí)扎實(shí)掌握橋梁病害的防治措施，以及病害發(fā)生后的補(bǔ)救措施，以確保中小跨徑混凝土橋梁的安全穩(wěn)定，從而確保我國(guó)公路交通的穩(wěn)步發(fā)展。

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