混凝土橋梁病害原因及防腐加固措施探討

高偉

摘? ? 要：混凝土橋梁在施工建造和實際運營過程中，會出現(xiàn)各種各樣的病害，嚴重損害橋梁的安全性和穩(wěn)固性。為了減少病害的發(fā)生，必須結合實際情況，合理選擇防腐和加固措施，提升混凝土結構的綜合性能，實現(xiàn)橋梁整體質(zhì)量的提升。本文探討了混凝土橋梁病害原因及防腐加固措施。

關鍵詞：混凝土橋梁;病害原因;防腐加固;措施

1? 前言

隨著我國社會的快速發(fā)展，人們對混凝土橋梁的施工有著越來越高的要求，為了保障項目建設質(zhì)量，施工單位應當根據(jù)當?shù)氐牡乩憝h(huán)境和橋梁的施工標準，采取一定的防腐和加固處理。要充分保證混凝土結構不會在使用過程中受到水分和氧氣的侵蝕，出現(xiàn)各類病害。要規(guī)范施工操作，采取合適的施工材料，優(yōu)化混凝土結構的性能，從而保障施工質(zhì)量，為人們的出行需要提供基本的安全保障。

2? 混凝土橋梁的常見病害以及原因分析

2.1? ?混凝土橋梁的病害表現(xiàn)

混凝土橋梁承受外力構件部位或者橋梁護欄以及欄桿柱子等不承受外力的構件部位，若混凝土表面的堅固狀態(tài)被打破，則橋梁內(nèi)部的骨料以及鋼筋就會暴露在空氣中，同時構件表面的橋梁結構很容易出現(xiàn)脫落情況。暴露在空氣中的鋼筋很容易受到環(huán)境因素的影響出現(xiàn)腐蝕，最終導致鋼筋和混凝土脫離，橋梁承重功能喪失。

2.2? 混凝土橋梁病害出現(xiàn)的原因分析

（1）外部原因。荷載作用方面。隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，公路系統(tǒng)的交通量、載重量不斷攀升，超載現(xiàn)象更是層出不窮，對橋梁造成了負面影響：鋼筋混凝土受力構件變形加大、裂縫愈加明顯，甚至直接導致嚴重性破壞。由此可見，荷載作用是造成橋梁受力構件破壞的直接因素。水分、土質(zhì)基礎方面。橋梁所在區(qū)域的土質(zhì)、含水量、含鹽量、水位季節(jié)性變化，都會造成鋼筋混凝土的腐蝕。環(huán)境、氣候方面。以沿海地區(qū)為例，其氣候呈現(xiàn)季節(jié)變化明顯、空氣濕度大等特點，由于溫度和濕度的適宜性，具備結晶、凍融腐蝕的條件。此外，受到風力、雨水、潮汐等因素影響，加快了沿海地區(qū)的混凝土橋梁侵蝕程度。

（2）內(nèi)部原因。就公路橋梁而言，其結構形式主要包括小跨徑鋼筋混凝土梁、板、樁柱式構造結構的主體構件，裂縫、毛細孔通道在主體構件部分較為常見;水泥混凝土主要由氫氧化鈣、水化鋁酸鈣構成，在外部因素影響下，其經(jīng)由空隙與鹽堿成分發(fā)生化合作用，生成膨脹性、易溶性物質(zhì)，進而引發(fā)橋梁腐蝕;在橋梁設計、施工過程中，防腐措施未能得到有效重視，也是產(chǎn)生橋梁病害的重要原因。

（3）設計施工原因。在混凝土橋梁的設計過程中，很多施工單位排水設計存在明顯的不足，從我國目前混凝土橋梁的施工現(xiàn)狀來看，普遍存在排水設計不合理的現(xiàn)象。很多施工單位重上輕下，將排水的重心集中在橋梁的上部結構，并沒有對下部結構進行相應的處理。并且橋墩承載設計很多都采用了矩形界面的形式，使得在使用的過程中存在大量的積水隱患。同時，在進行檢測的過程中，很多橋梁邊角會出現(xiàn)損壞，橋墩承臺也存在不同程度的開裂，尤其是下部結構的混凝土，由于使用時間的推移，損害現(xiàn)象會加重。如果施工單位沒有進行相應的維護，很難保證排水系統(tǒng)的穩(wěn)固程度，在使用過程中容易導致混凝土結構強度下降，出現(xiàn)脫落等現(xiàn)象。

3? 混凝土橋梁的防腐加固措施分析

3.1? 混凝土橋梁防腐措施

（1）添加橋梁防護層。在橋梁不承受彎拉應力或是形變較小的區(qū)段，使用瀝青或是陶瓷等材料在其表面設置一個厚度適中的涂層。同時還可以使用氟硅酸對混凝土面層進行處理，形成碳酸鈣材料的外表面。此外，對鋼混凝土面層進行炭化處理。而對于橋梁需要承受外力的部分，則應該在其表面設置樹脂材料涂層，抑制其形變作用，強化其抗疲勞能力。

（2）合理選用阻銹劑。大多數(shù)投入運行的混凝土橋梁墩臺部位應該利用滲透形式的防銹保護劑。選用的阻銹劑可以達到的滲透能力應該不小于30mm，同時不能小于墩臺鋼筋混凝土保護層厚度的數(shù)值。對橋梁起到保護作用的阻銹劑進行鹽水腐蝕試驗后必須不能產(chǎn)生銹蝕情況，而且電位必須滿足0～250mV。通過干濕冷熱循環(huán)試驗測定后應該滿足60次不出現(xiàn)銹蝕情 況。對其進行電化學試驗的測量結論中的電流值不應大于150μA，對樣本進行破壞檢查中不出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。

（3）加做防腐保護層。在負荷相對較小的部件中，通過陶瓷、塑料、瀝青等涂層的使用，提升整個橋梁表面的密實度;在易發(fā)生應力性彎拉的部位（梁、板）可以采用樹脂類涂層進行加固，通過加固功能，保證防護層和混凝土構件共同承擔橋梁的彎拉變形。在結合大構件截面尺寸的基礎之上，通過改善鋼筋配置的適度性，增加鋼筋保護層的厚度，有效提升防腐效果和橋梁的使用壽命。

（4）提高鋼筋的抗腐蝕強度。施工前選擇規(guī)格合適的鋼筋材料，并對鋼筋的存儲環(huán)境進行監(jiān)控。使用前要對鋼筋進行養(yǎng)護，注意外部環(huán)境對鋼筋造成的腐蝕影響。使用過程中，需要合理控制混凝土的比例，同時保證混凝土質(zhì)量，適當?shù)募尤胱桎P劑降低對鋼筋的腐蝕程度。對于承重較大的建筑區(qū)域，需要對不同型號的鋼筋進行綁焊，這種方法一定程度上彌補了鋼筋承載力不足的問題。完成以后需要再次對鋼筋表面噴涂除銹劑，進一步提高鋼筋的抗腐蝕能力。

3.2? 混凝土橋梁加固措施

（1）對橋梁裂縫的寬度、深度以及數(shù)量進行合理的設置。在進行橋梁設計的過程中，適當?shù)脑龃髽蛄浩ヅ滗摻畹臄?shù)量，根據(jù)實際情況選擇構件截面形式，在必要的情況下可以選擇預應力橋梁形式，提升橋梁的承載力。在滿足橋梁工程施工要求的前提下，盡可能的選擇直徑較小的鋼筋，并采用緊密排列的布置方式。此外，可以在混凝土中添加適當具有高彈性模量的鋼纖維物質(zhì)，強化混凝土構件的韌性，避免裂縫的發(fā)生。

（2）合理選擇橋梁施工方式和養(yǎng)護方法，強化質(zhì)量控制。在混凝土施工過程中，嚴格按照設計配合比進行生產(chǎn)。對于骨料的選擇，應該優(yōu)先選用較為堅固、性能較好的卵石會或是碎石材料。對粗骨料的粒徑進行嚴格的控制，避免其超出混凝土保護層厚度的三分之二。在具體施工的過程中，嚴格遵照攪拌、攤鋪、振搗等工序的技術標準和規(guī)范，盡可能的做到一次性施工完成，保障混凝土的密實度。在混凝土施工完成后，必須要采取濕法進行養(yǎng)護，根據(jù)具體情況合理設置養(yǎng)護時間。

（3）抗?jié)B混凝土的質(zhì)量控制措施。對于混凝土方面，應該利用普通硅酸鹽水泥或粉煤灰硅酸鹽水泥等，可以達到的強度不應該小于C35，熟料當中的鋁酸三鈣占比應該處在6%～12%的區(qū)間，不可以應用立窯水泥和火山質(zhì)硅酸鹽水泥。對于骨料方面，應用堅固性能強的卵石和碎石材料，海沙不得用于混凝土的骨料當中，粗骨料最大的粒徑不得超過混凝土保護層厚度的2/3。而對于攪拌所用到的水，應該利用市區(qū)內(nèi)供水管網(wǎng)內(nèi)的自來水，不可以用海水進行混合，水中的氯離子含量不可以大于200mg/L。而對于摻合料，最好選用粉煤灰或者硅灰等材料。外加劑中的氯離子成分占比不可以大于水泥重量的0.02%。

4? 結束語

綜上所述，在混凝土橋梁的建造過程中，應該結合實際情況，選用多種防腐蝕措施進行有效的配合，來提高對橋梁的防腐蝕效果，還應該注重經(jīng)濟合理性，用最小的投資達到最滿意的效果。

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