混凝土橋梁病害成因及解決措施探討

楊彥飛

摘 要：重載車輛的增多，使混凝土橋梁很容易發(fā)生各類病害問題，影響車輛行駛，而且其安全性也難以保障。施工單位要認(rèn)識混凝土橋梁施工防護(hù)的重要性，依據(jù)病害形成原因，采取針對性的措施，予以解決，充分發(fā)揮混凝土橋梁的使用性能，為人們提供良好的行車環(huán)境。

關(guān)鍵詞：混凝土橋梁；病害成因；解決措施

混凝土作為主要施工材料，在橋梁建設(shè)中應(yīng)用比較普遍。因性能層面的優(yōu)越性，其備受施工單位青睞。施工單位要依據(jù)混凝土橋梁具體施工情況，采用正確的方法，嚴(yán)格控制施工過程，規(guī)避各類病害問題。

1 混凝土橋梁病害類型

混凝土橋梁常見病害類型有裂縫、撞損、剝落、沖刷、鋼筋銹蝕和蜂窩等，尤以裂縫問題最為嚴(yán)重。各類病害情況如下：裂縫，對混凝土橋梁的承載力和耐久性產(chǎn)生嚴(yán)重干擾，也會破壞鋼筋保護(hù)層，造成空氣侵入，出現(xiàn)鋼筋銹蝕問題；鋼筋混凝土構(gòu)件破壞都是由鋼筋銹蝕引起的，該情況下，鋼筋體積膨脹，使鋼筋混凝土構(gòu)件因受拉力而開裂剝落，產(chǎn)生混凝土構(gòu)件病害；車輛、船只等行駛過程中撞擊橋梁，使橋或橋墩產(chǎn)生開裂、破壞問題；橋梁樁基因河水沖刷外露，使其承載力降低，嚴(yán)重干擾橋梁的穩(wěn)定性，抗震能力也得不到保障。

2 混凝土橋梁病害成因

2.1 侵蝕性介質(zhì)腐蝕

侵蝕性介質(zhì)腐蝕即混凝土中含Ca（OH）2等化學(xué)成分，其與侵蝕性介質(zhì)接觸，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。其中，氯鹽腐蝕和硫酸鹽腐蝕最為常見。氯鹽腐蝕原因是環(huán)境中CI-呈游離狀態(tài)，與混凝土中的（3CaO·2Al2O3·3H2O）發(fā)生反應(yīng)，生成CaCl2和結(jié)晶水，前者具備易溶性，使混凝土體積發(fā)生膨脹，從而產(chǎn)生破壞。CI-和鋼筋在接觸狀態(tài)下，含量達(dá)到一定程度，會降低其PH值，繼而破壞鋼筋鈍化膜，在它與完好鈍化膜區(qū)域之間形成電位差。與此同時，CI-具備導(dǎo)電性，在和Fe2+反應(yīng)狀態(tài)下生成FeCl2，使鋼筋腐蝕加劇。硫酸鹽腐蝕會破壞鈣礬石和石膏膨脹。

2.2 凍融破壞

該病害問題多發(fā)生于冬季，因溫度過低引起?；炷恋男再|(zhì)決定了橋梁中的空隙和裂縫很容易積水，當(dāng)溫度過低，在冰點(diǎn)之下，空隙中的水以冰的狀態(tài)存在，該凝結(jié)過程中，會加大混凝土體積，從而使孔壁壓力增加。當(dāng)溫度升高之后，冰融化，孔壁會產(chǎn)生拉力。幾經(jīng)反復(fù)，使混凝土橋梁出現(xiàn)裂縫問題。裂縫增加、擴(kuò)展，導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度降低。

2.3 混凝土碳化

混凝土碳化是常見的橋梁病害問題。當(dāng)鋼筋保護(hù)層混凝土碳化時，它的堿性會降低，出現(xiàn)裂縫問題。而大氣中的氧氣和水分也會通過裂縫，進(jìn)入鋼筋表面，與之發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使混凝土體積膨脹，加劇裂縫問題，直至最終脫落[ 1 ]。

2.4 鋼筋銹蝕

鋼筋銹蝕的本質(zhì)是一個電化學(xué)反應(yīng)過程，裂縫在0.3mm以上會發(fā)生該種情況。鋼筋銹蝕，會縮小其自身有效截面，生成氧化鐵。該處體積比較大，容易發(fā)生混凝土開裂問題，而有害物質(zhì)也會進(jìn)入鋼筋內(nèi)部，對其產(chǎn)生腐蝕。橋梁病害問題處理過程中，要明確其產(chǎn)生原因，并提出針對性處理方法。

3 混凝土橋梁病害解決措施

3.1 混凝土

3.1.1優(yōu)選補(bǔ)強(qiáng)混凝土或砂漿

外力侵蝕使混凝土發(fā)生松動，并破壞其膠結(jié)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致它的強(qiáng)度和承載力被嚴(yán)重干擾?；炷翗蛄翰『μ幚頃r，要將松動混凝土剔除，選用合適的混凝土或砂漿補(bǔ)強(qiáng)。如果侵蝕問題過于嚴(yán)重，采用正確的方式，增加原有結(jié)構(gòu)尺寸，以對混凝土表面拉應(yīng)力進(jìn)行有效控制，避免產(chǎn)生裂縫問題，使其具備較好的承載力。

3.1.2提高混凝土密實(shí)度

混凝土橋梁病害問題很多是由水導(dǎo)致的，水經(jīng)裂縫、孔道進(jìn)入混凝土內(nèi)部，與鋼筋發(fā)生接觸，使裂縫增加，快速腐蝕。具體工程實(shí)踐中，依據(jù)實(shí)際工程背景，將混凝土橋梁裂縫控制在0.15mm以內(nèi)，以保障其使用性能和壽命。該過程中，要改進(jìn)結(jié)構(gòu)材料的防水能力和密實(shí)度。假使混凝土已有裂縫問題，采用注漿填充方法，對其進(jìn)行封堵；混凝土內(nèi)遍布毛細(xì)孔，借助滲透結(jié)晶型材料，使其在內(nèi)部與混凝土發(fā)生反應(yīng)，堵塞孔道，使混凝土具備較好的密實(shí)度和抗侵蝕性。

3.1.3增加混凝土保護(hù)層厚度

混凝土保護(hù)層最小厚度已具備明確規(guī)定，能夠保護(hù)混凝土，以免出現(xiàn)侵蝕問題，延緩鋼筋腐蝕速度，使鋼筋混凝土具備較長的使用壽命。據(jù)經(jīng)驗(yàn)可知，混凝土鋼筋凈保護(hù)層厚度僅為15mm。立足于結(jié)構(gòu)受力角度，使截面具備合適的高度和承載力。針對侵蝕比較嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)，要增加其保護(hù)層厚度，使補(bǔ)強(qiáng)混凝土凈保護(hù)層厚度與具體設(shè)計規(guī)范相符合。

3.2 鋼筋

混凝土具備較好的抗?jié)B性，但常因外力干擾，產(chǎn)生孔隙、裂縫問題等，導(dǎo)致其受到有害物質(zhì)侵襲，腐蝕內(nèi)部鋼筋。假使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)侵蝕不是很嚴(yán)重，應(yīng)用阻銹劑涂抹它的基面，以控制銹蝕問題。依據(jù)有害物質(zhì)滲入量，確定阻銹劑用量，避免鋼筋在使用壽命期間出現(xiàn)銹蝕問題。

3.3 混凝土表面防護(hù)層

混凝土橋梁處于不良外部環(huán)境，需增加防護(hù)層，減少外力對橋梁的破壞，確保其安全性。施工單位要依據(jù)具體工程背景，對多層混凝土表面進(jìn)行防護(hù)實(shí)驗(yàn)之后，尋求合適的混凝土表面，將其作為最佳防護(hù)層。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，混凝土經(jīng)處理之后，能夠很大程度上減少氯離子滲入，而鋁離子和原材料氯離子含量并沒有發(fā)生變化。設(shè)計鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時，需對裂縫問題進(jìn)行嚴(yán)格考量。如果存在細(xì)小裂縫，可應(yīng)用防護(hù)層，使混凝土橋梁處于正常使用狀態(tài)。橋梁的性質(zhì)決定了其應(yīng)用過程中，不能夠規(guī)避微小裂縫問題，要應(yīng)用新型材料，對其進(jìn)行加固，以具備良好的防水性。將滲透結(jié)晶型混凝土防水材料應(yīng)用到表面防護(hù)層中，活性物質(zhì)和混凝土物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，使空隙和裂縫部位進(jìn)行融入和滲透，予以堵塞，實(shí)現(xiàn)細(xì)小裂縫自我修復(fù)。

防護(hù)涂層既要能夠防水，又要包含以下技術(shù)指標(biāo)：1）與混凝土基面具備較好的粘結(jié)性，將其控制在0.8MPa以上。2）適應(yīng)堿性環(huán)境。3）具備較好的抗老化能力，能夠適應(yīng)外部環(huán)境，使用過程中無起泡、剝離現(xiàn)象。4）具有較好的密實(shí)性，能夠阻隔有害離子。5）防護(hù)涂層要具備良好的透氣性和抗沖擊能力，以確保在混凝土橋梁中具備較好的適用性。

4 結(jié)語

綜上所述，病害問題會嚴(yán)重干擾混凝土橋梁的使用性能，對其產(chǎn)生破壞。施工單位要結(jié)合具體工程背景，對混凝土橋梁病害問題具備清晰地認(rèn)識，使混凝土橋梁時刻處于良好的應(yīng)用狀態(tài)，避免外部環(huán)境對其產(chǎn)生干擾，保障混凝土橋梁的性能及質(zhì)量，使日常行車過程更加安全。

參考文獻(xiàn)：

[1] 黃建強(qiáng).公路混凝土橋梁常見病害與成因分析及處治方法[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2014，（01）：46-49.