混凝土橋梁耐久性設(shè)計(jì)與施工關(guān)鍵技術(shù)研究

肖小鈴

（招商局重慶交通科研設(shè)計(jì)院有限公司，重慶 400067）

1 引言

混凝土在橋梁工程中的應(yīng)用較為廣泛，材料方面具有良好的耐久性，但對(duì)于混凝土橋梁而言，其耐久性是橋梁結(jié)構(gòu)整體的耐久性。在混凝土橋梁設(shè)計(jì)過程中要關(guān)注整體結(jié)構(gòu)的耐久性，掌握現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)關(guān)鍵，及時(shí)處理混凝土材料、結(jié)構(gòu)中存在的問題，提升混凝土橋梁的整體穩(wěn)定性。

2 優(yōu)化混凝土橋梁耐久性設(shè)計(jì)的主要措施

2.1 優(yōu)化上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

混凝土橋梁橋面鋪裝與外部載荷會(huì)直接接觸，必須做好排水處理，而且橋面鋪裝會(huì)隨主梁傳遞應(yīng)力和撓變，容易產(chǎn)生早期橋面破損病害，若不能及時(shí)排水會(huì)侵蝕橋梁主筋?；炷翗蛄轰佈b與主梁發(fā)生剝離時(shí)，主梁的受力性能、橋梁的耐久性及安全性都會(huì)受到嚴(yán)重影響。混凝土橋梁橋面防水層是主梁防水的首道防線，混凝土橋梁施工過程中，不能僅僅使用防水混凝土，其作為一種剛性較強(qiáng)的防水層，若出現(xiàn)裂縫問題，防水性能會(huì)顯著下降。

2.2 關(guān)注橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在復(fù)雜建設(shè)環(huán)境下，混凝土外部形狀、應(yīng)力需要盡量簡(jiǎn)單，減少暴露在外的表面、棱角，可使用圓角代替部分棱角，各處的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要保證形狀、布置利于通風(fēng)，為后續(xù)施工中混凝土振搗、養(yǎng)護(hù)等工作提供便利，表面形狀應(yīng)有利于排水。對(duì)于各處結(jié)構(gòu)縫，要做好相應(yīng)的構(gòu)造設(shè)計(jì)，盡可能避開最不利部位，減少外部載荷作用下出現(xiàn)形變問題?？赡茉馐苈塞}侵蝕或處于干濕交替、水位變動(dòng)等部位，設(shè)計(jì)時(shí)要注意采取有效的防腐措施，對(duì)于混凝土表面要進(jìn)行防水、涂層、憎水等處理【1】。

2.3 控制主梁箱體積水

在混凝土橋梁中，主梁是混凝土橋梁的主要承力部件。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行細(xì)致分析，優(yōu)化關(guān)鍵部位設(shè)計(jì)，借助專業(yè)的理論計(jì)算提升設(shè)計(jì)成效，以便更好地滿足施工規(guī)范要求。

在混凝土橋梁使用過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)主梁箱體內(nèi)積水的問題。這種積水會(huì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)橋梁的主梁預(yù)應(yīng)力鋼筋產(chǎn)生損傷，導(dǎo)致混凝土橋梁主梁的安全性能下降。這一問題的產(chǎn)生一定程度上是因?yàn)橹髁杭?xì)節(jié)設(shè)計(jì)不科學(xué)，系統(tǒng)內(nèi)的排水設(shè)置不合理，導(dǎo)致橋面積水無法在短時(shí)間內(nèi)排除，通過梁頂縫隙流向箱體內(nèi)部，最終匯集產(chǎn)生積水。

伸縮縫是混凝土橋梁的重要組成部分，對(duì)混凝土橋梁的伸縮性、行車舒適度等會(huì)產(chǎn)生直接的影響。在設(shè)計(jì)的過程中，如果對(duì)混凝土橋梁的主梁徐變考慮不周全，那么將會(huì)出現(xiàn)型號(hào)選擇不合適等問題，造成梁端在高溫時(shí)出現(xiàn)積壓而受損。在低溫時(shí)出現(xiàn)梁體被拉壞等現(xiàn)象【2】。

3 混凝土橋梁施工關(guān)鍵技術(shù)

3.1 材料選擇

橋梁工程中需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)、施工需求選擇相應(yīng)的水泥類型，盡量選擇含堿量低、水化熱低的水泥，所使用的礦物摻合料要滿足工程耐久性要求，各類優(yōu)質(zhì)的礦物渣、粉煤灰等均可選用。各類骨料要保證級(jí)配合格、堅(jiān)固耐久、粒型良好，以便減少混凝土中的硅酸鹽水泥用量。

3.2 混凝土攪拌

所使用的混凝土可以選擇攪拌站生產(chǎn)的商品混凝土，現(xiàn)場(chǎng)可以使用小型攪拌站進(jìn)行小規(guī)模處理，對(duì)于深水橋墩的基礎(chǔ)混凝土需要使用水上混凝土廠拌制。但無論使用何種方式進(jìn)行混凝土處理，必須確保其混合均勻，保證石子表面包滿砂漿，各類顏色保持一致?；炷涟柚七^程中，可能需要使用添加劑，添加劑使用前要將其調(diào)配成溶液，通過人工方式進(jìn)行處理，然后使用其他材料進(jìn)行拌勻。對(duì)于水灰比要進(jìn)行嚴(yán)格管控，及時(shí)檢查、糾正混凝土坍落度、流動(dòng)性。

3.3 現(xiàn)場(chǎng)工藝

3.3.1 模板

選擇表面平整、光潔度好的模板，安裝時(shí)要保證接縫嚴(yán)密、不存在漏漿問題。模板接縫處要采取有效防漏措施，拼裝完成后，要對(duì)拼裝縫進(jìn)行處理，盡量消除拼接縫留下的印跡。模板的脫模劑可以使用成品脫模劑或使用工業(yè)油在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行配制，一般較為常用的成品脫模劑包括：乳化機(jī)油類脫模劑、甲基硅樹脂類脫模劑。乳化機(jī)油脫模劑使用前要用水進(jìn)行調(diào)勻，甲基硅樹脂脫模劑用甲基硅樹脂加固化劑、稀釋劑配制而成，現(xiàn)場(chǎng)還可使用自制脫模劑，但不得使用廢機(jī)油。在進(jìn)行脫模劑涂刷時(shí)，要合理控制涂刷總量，避免出現(xiàn)漏刷、過涂的問題，同時(shí)注意不要對(duì)鋼筋造成污染【3】。

模板拆除應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行確定，一般情況下，橋梁墩臺(tái)等結(jié)構(gòu)要在混凝土施工結(jié)束后48h 拆模，現(xiàn)澆橋梁底模必須在混凝土強(qiáng)度滿足要求后才能拆模。模板拆卸順序與安裝過程中相反，拆下的模板要臥放在平整場(chǎng)地上，首先清除拼縫處混凝土漿水，板面清理干凈后再涂刷脫模劑，以備周轉(zhuǎn)使用。拆模時(shí)注意不要碰到混凝土邊角，避免造成混凝土損壞。

3.3.2 鋼筋

混凝土橋梁當(dāng)中鋼筋是另一類重要材料，其對(duì)工程整體質(zhì)量控制作用較為顯著。在鋼筋材料施工時(shí)，要注意鋼筋綁扎，注意將綁扎材料折向內(nèi)側(cè)，避免外露污染混凝土表層。進(jìn)行鋼筋加工時(shí)，相關(guān)材料種類、規(guī)格、型號(hào)要滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范要求。在封模前，要做好砂漿墊塊、扎絲的清理工作。墊塊依照規(guī)范進(jìn)行布置，并對(duì)其進(jìn)行固定，避免在施工過程中出現(xiàn)位置變化。在對(duì)混凝土進(jìn)行振搗時(shí)，要注意混凝土自重、振動(dòng)等因素造成的鋼筋位置移動(dòng)。

3.3.3 澆筑

在進(jìn)行混凝土澆筑前，要先檢查、清理模板及支架，確保模板表面無雜物，尺寸滿足設(shè)計(jì)要求，支架剛度、穩(wěn)定性滿足標(biāo)準(zhǔn)，并注意檢查鋼筋、預(yù)埋件的數(shù)量、位置、保護(hù)層厚度。在檢查完成后及時(shí)進(jìn)行記錄，所涉及的各類材料、機(jī)具要提前進(jìn)行準(zhǔn)備。

混凝土入模過程中要避免出現(xiàn)離析，合理控制其傾落高度，然后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工構(gòu)件的尺寸、內(nèi)部鋼筋布置等合理選擇振動(dòng)工具、方法，振動(dòng)過程中每層澆筑厚度要嚴(yán)格依照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行控制，各點(diǎn)的振動(dòng)時(shí)間要控制在有效范圍內(nèi)，確?；炷帘砻娌怀霈F(xiàn)沉降，避免出現(xiàn)過振、漏振等問題。

3.3.4 養(yǎng)護(hù)

在橋梁工程中，混凝土的養(yǎng)護(hù)是保證其強(qiáng)度、減少表面裂縫的重要措施?；炷琉B(yǎng)護(hù)的主要方法包括自然養(yǎng)護(hù)、加熱養(yǎng)護(hù)、蓄熱養(yǎng)護(hù)等幾種方式。

自然養(yǎng)護(hù)是在自然氣溫條件下，對(duì)混凝土進(jìn)行覆蓋、澆水、擋風(fēng)、保濕等處理，其又包括草袋覆蓋澆水養(yǎng)護(hù)、塑料薄膜覆蓋養(yǎng)護(hù)2 種方式；蓄熱養(yǎng)護(hù)多在冬季開展，加熱養(yǎng)護(hù)用于冬季施工及預(yù)制構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)。因此，針對(duì)混凝土橋梁的養(yǎng)護(hù)情況要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)具體情況進(jìn)行選擇【4】。

4 結(jié)語

混凝土橋梁設(shè)計(jì)過程中要重視橋梁耐久性，做好基礎(chǔ)施工的同時(shí)，采取有效措施提升混凝土橋梁細(xì)節(jié)優(yōu)化創(chuàng)新，將混凝土橋梁耐久性設(shè)計(jì)作為一項(xiàng)系統(tǒng)性工作，影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的因素眾多，需要結(jié)合設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)等過程，樹立全壽命設(shè)計(jì)的理念做好耐久性設(shè)計(jì)，在實(shí)際施工過程中掌握施工關(guān)鍵技術(shù)，確?；炷翗蛄菏褂脡勖?，為經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益提升奠定基礎(chǔ)。