混凝土桥梁病害成因及整治方法分析

(整期优先)网络出版时间:2018-05-15
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混凝土桥梁病害成因及整治方法分析

李来强

中国铁路青藏集团有限公司格尔木工务段816099

摘要:现今工业水平不断发展,高载重车辆增多。混凝土桥梁面对此类现象时极易发生各类问题,不仅影响行驶,同时易存在安全隐患,相关部门对此类现象需足够重视,施工单位对于防备混凝土桥梁安全问题的重要性也应充分了解,做到防患于未然,根据原因采取相对应措施,保障桥梁安全。

关键词:混凝土桥梁病害成因整治方法

混凝土是目前工程建设中主要原料之一,由于其性能优越,在桥梁建筑中应用广泛。近年来,关于混凝土病害的问题逐渐增多,需要结合现实施工情况,了解此类材料特性基础上以规避、解决各类病害问题。

一、混凝土桥梁病害类型与对应成因

常见于混凝土桥梁中的病害类型大致分为产生裂缝、碎片剥落、水体冲刷、钢筋腐蚀等原因。其中裂缝最为常见,经调研表明,桥梁结构新型病害逐渐开始出现在桥梁中。例如、混凝土保护层问题、混凝土碳化问题、冻融、桥面问题、自然损耗问题、材料老化与车载超重问题等问题丞待解决。

混凝土腐蚀,即混凝土中化学成分与其侵蚀性介质产生化学反应,其中氯盐腐蚀、硫酸盐腐蚀占较大比重。氯盐腐蚀反应是由于环境中为游离态的负一价氯离子与混凝土中物质产生反应,生成结晶水与易溶化学物质,此物质易使混凝土发生膨胀,从而损坏结构。负一价氯离子与钢筋接触时间过长,含量程度上符合反应需求时,会破坏钢筋钝化保护层,从而使其与完好区域形成电位差。

冻融问题则多数由于冬季温度引起。桥梁空隙、裂缝易积水,冰冻与融化过程中过程中其体积不断变化,导致孔壁压力增加,拉力变大。长此以往裂缝增多、增大。导致混凝土强度变差。裂缝产生混凝土碳化与钢筋锈蚀问题。处于钢筋保护层的混凝土一旦碳化,即产生裂缝,当裂缝0.3mm以上时,大气中氧气水分通过裂缝进入内部,产生电化学反应,导致钢筋锈蚀,缩小钢筋有效截面,使混凝土体积膨胀,开裂,最终脱落。发生桥梁病害时,要明确其产生原因,提出针对性处理方案,有效减少防止其带来损失。

二、整治方法对策分析

(1)混凝土部分

混凝土为桥梁主要结构材料之一,首先,当其出现问题时要将问题混凝土清除,选用合适材料进行强度补充,若问题较为严重,应采用具体方法加宽结构尺寸,对其表面拉应力采取控制手段,尽量杜绝裂缝问题,使其质量较好。其次,需提高混凝土密度。多数桥梁病害,如上文所述冻融问题,即是水造成的。提升其密实度可有效减少其发生几率,实际施工背景下,需将混凝土桥梁裂缝控制于0.15mm以内来保障施工质量,延长桥梁使用寿命。该过程中需改进结构材料防水能力。若已发现裂缝超出标准,则采用注浆填充以解决问题。可利用混凝土其中布满毛细孔的材料特性,使用渗透结晶型材料,堵塞孔道,增强密实度与抗侵蚀性。

混凝土保护层能够有效减少对桥梁的破坏,确保安全性。施工单位应针对不同情况,对混凝土进行试验性防护,从而寻求最佳防护效果,实验表明,很大程度减少氯离子侵入的原因在于混凝土的处理。处理后,铝离子和原材料氯离子含量与原本含量无差别。防护涂层标准需达到有良好粘合性、适应内外环境、抗老化、密实、透气、抗冲击等技术标准。

(2)钢筋部分

混凝土抗渗性较好,内部钢筋腐蚀问题一般是由于外力干扰产生空隙裂缝,致使内部钢筋受到有害物质侵袭,从而结构腐蚀。当腐蚀程度尚未严重时,应用阻锈剂,据腐蚀程度严重程度确定阻锈剂用量,避免使用期间出现问题。出现较为锈蚀区域时,应清除锈蚀部位混凝土,采用喷射除锈方法,若锈蚀严重应根据公式,结合现实条件与验算结果准确修复破损部位,增加钢筋以达到标准含筋率。若土层因较薄而无法完成立模施工,应采用喷射混凝土浇注。另外,亦可在钢筋表面增加环氧树脂涂层来防护进一步损害,涂层决定钢筋结构使用寿命,据调查资料表明,使用环氧树脂涂层钢筋可延长桥梁寿命近十年左右。将环氧树脂涂层钢筋广泛应用在工程建设中,是世界上大多数发达国家的一致选择。

(3)桥面及其他部分

关于桥面与其他问题,首先关注的应为桥面铺装问题。对于此问题,可采取近年来新开发出的新型钢筋材料与钢纤维混凝土材料进行防护。冷轧带肋钢筋便是新型钢筋材料中应用率较广的。其与普通钢筋对照,拥有强度大幅度提高、整体刚度良好、与混凝土粘合力强等特点。不会出现如使用普通钢筋时局部陷落的情况。采用钢纤维混凝土,则可有效对桥面进行强度补充,不仅提高抗裂与耐磨性,更可延长使用寿命,减少维修率。此外,由于其材料特性,桥梁通车前等待时间较普通材料更短,对于社会与技术、经济方面有更大利益且发展前景广阔。关于其他问题,大多数由于缺乏养护或疏于管理造成的,如桥面下沉、栏杆损坏、人行道系养护等,须有效引起相关部门重视,提高桥梁养护在日常工作中的比重。

结束语:如本文所述,结合现实生活中可能遇到的状况,对于桥梁病害的整治方法,要针对具体成因,即不同桥梁在不同条件、不同部位所产生的病害,结合具体施工环境,提出具体解决办法。事实证明,在各类施工环境中,只有从各方面严格把控,加强质量,将各项标准合理控制在国家相关规章制度容许范围内,才能最大限度保证混凝土桥梁结构安全、耐用,保障人民群众的交通安全。

参考文献

[1]李洪超.混凝土桥梁病害成因分析及对策[J].四川水泥,2017(10):20.

[2]杨彦飞.混凝土桥梁病害成因及解决措施探讨[J].科技风,2017(05):107.

[3]刘波.钢筋混凝土桥梁病害及其防治方法[J].四川水泥,2017(01):319.

[4]黄建强.公路混凝土桥梁常见病害与成因分析及处治方法[J].公路交通科技(应用技术版),2014,10(01):46-49.