中小跨桥混凝土常见病害

中小跨桥混凝土常见病害

徐波

徐波

【摘要】混凝土是桥梁建设当中非常常用的材料，但是它在施工的过程中会因为一些因素的影响而出现一定的病害，这些病害会使得桥梁结构的稳定性受到非常不利的影响，因此我们必须要对其予以高度的重视。

【关键词】混凝土桥梁；病害成因；防治对策

1、引言

混凝土桥梁在建设和使用的过程中会不可避免的出现一些病害，如果这些病害一直得不到有效的控制，就可能会对桥梁自身的使用功能产生十分不利的影响，甚至还会影响到整个桥梁工程的安全性，因此我们一定要对常见的中小桥梁混凝土病害予以分析，并采取有效的措施加以控制。

2、桥梁病害成因分析

2.1锈蚀病害

钢筋锈蚀会对桥梁的稳定性和寿命产生非常重大的影响，钢筋锈蚀主要是出现了电化学反应，钢筋表层的氧化膜会出现一定的锈蚀现象，钢筋表面的氧化膜会在较长的时间之内都处在酸性的环境当中，这样也就对钢筋的锈蚀起到了推波助澜的作用。

钢筋出现锈蚀问题之后，锈蚀的部分会出现非常明显的体积膨胀现象，这样一来就会对周围的混凝土产生严重的挤压作用，这样也就使得截面的尺寸在不断的减小，从而也就使得结构自身的承载力不断的下降，截面积和结构自身的抗弯能力有着十分密切的关系，钢筋锈蚀会降低混凝土的承载力，有时候其所产生的影响也是十分严重的。

2.2冻融病害

冻融现象也产生桥梁的病害，它也成为了桥梁自身承载力不断下降的一个重要的原因，冻融现象的反复影响会使得结构非常容易出现裂缝的问题，还有一些桥梁在建设的过程中采取了加固的方式对其进行处理，新浇混凝土和后补的混凝土结合并不是非常好，在这样的情况下就非常容易出现裂缝现象，冻融现象又使得这种现象越来越严重。

2.3伸缩缝病害

出现伸缩缝的原因是多种多样的，因为伸缩缝自身的受力具有一定的复杂性，其中有原材料自身的质量问题，也有设计和施工方面的问题，如果从设计的角度上来看，设计人员在工程设计的过程中比较重视桥梁自身伸缩梁的计算工作，同时还将这一要素当做重要的参考进行选型处理，但是在设计中对产品自身的性能并不是非常的了解，不能完全满足技术方面的要求。同时在设计图上也没有清晰的标注。其中的一些问题只有在安装施工的过程中才能真正的出现。但是这个时候已经晚了。如果站在施工的角度上来说，伸缩缝的安装是桥梁施工中非常重要的一个环节，但是有些施工人员为了赶施工的进度没有严格的按照安装的规范进行施工。此外，安装施工滞后没有达到一定的强度就运行，所以在这样的情况下也就比较容易出现混凝土早期损伤。

2.4桥面铺装病害

桥面铺装的病害有很多类型，这样一来就使得维修的费用大大增加，甚至还需要进行大量的翻修，此外在桥面铺装的过程中还要承受较大的冲击，此外还会受到当地气候的影响，因此在定性分析方面存在着一定的问题。桥面铺装的过程中受力分析相对比较困难，因此在设计和施工中必须要对其加以关注和重视，这样才能有效的防止桥面出现下陷的现象。很多病害都是因为养护不到位而造成的，结构自身的膨胀也会影响到桥梁自身的功能。

2.5其他病害

裂缝是桥梁中一种较为普遍的病害。调查研究表明，桥梁结构还有其他病害，如：支座病害、混凝土保护层不足、失效、疏松、胀鼓、裂纹甚至脱落；混凝土碳化速度快，碳化深度已达到钢筋表面；桥面排水不畅，防水层无保护层，损坏严重，泄水管质量不过关，施工质量差，混凝土保护层厚度的变异性很大；混凝土收缩裂缝、桥面板自然磨耗、材料的老化、大型车辆超载严重、冬季融雪时化学药剂的渗入、建桥时施工质量等诸多影响因素，也是加剧桥梁病害的重要原因。

3、对策分析

某中跨桥加固中，鉴于静载试验过程中没有发现拱肋控制截面有新的裂缝发生，且原有裂缝未见进一步发展，试验后一年来拱肋、承台等开裂部位裂缝没有明显发展和增宽也表明在正常使用状况下，裂缝已经基本稳定，不会危及桥梁的正常使用。因此，对拱肋和承台的裂缝用环氧砂浆进行封闭处理，同时外包碳纤维布进行补强加固，一般应包两层外包碳纤维布，裂缝每侧碳纤维布宽度不少于150mm，且构造满足相应“碳纤维布加固技术规程”的要求。因桥面铺装层剥落、破损比较严重，所以全部凿除重新设置钢筋网和浇筑砼，并把原来39条伸缩缝减少到15条。在大桥加固中，因该桥上部结构大部份横系梁出现裂缝，已经影响结构横向联系，设计施工中不仅加大了横系梁断面尺寸，而且增设5道横系梁，在主肋侧面及主拱底粘贴钢板，考虑钢板与主肋共同受力。对于钢筋锈蚀问题，在出现锈蚀的区域，修复时，首先要清除所有锈蚀区域的混凝土，然后对钢筋采用喷砂法和超高压水枪进行喷射除锈处理，如果钢筋严重锈蚀，应根据验算结果确定修复部位并增加钢筋数量，以确保钢筋含筋率，然后浇注高强混凝土。当混凝土层较薄无法立模施工时，可采用喷射混凝土浇注。同时，还可以采用物理方法防锈：如钢筋表面增加环氧树脂涂层。良好的涂层能有效防止钢筋锈蚀，大大延长结构使用寿命。据有关调查资料评估，使用环氧树脂涂层钢筋可使桥梁寿命延长10年以上。另外，在经常接触水的表面增加环氧树脂或其他高分子材料作为防水层，改善表面防水，也可以达到防锈蚀的效果。

在中小跨径桥梁中，采用无缝桥梁可以避免出现伸缩缝病害。针对桥梁铺装当中存在的病害可以采取冷轧带肋钢筋和钢纤维混凝土材料做好防护工作，冷轧带肋钢筋的设计强度非常高，和混凝土的粘结效果也比较好，此外，这种钢筋网还具备非常好的整体刚度，不容易产生变形的状况，在施工的过程中不会出现钢筋网塌落的状况。采取钢纤维混凝土材料对桥面进行施工可以很好的提升桥面的抗震性和耐磨性，此外还可以有效的减少桥梁结构维修的次数，此外其早期的强度也占据着非常强的优势，在经济效益和社会效益方面都有着十分好的表现。

4、相关建议

（1）在广泛调查典型地区混凝土桥梁已存在的各类病害的基础上，对各类病害问题进行分类分析，评估它们对结构的影响。

（2）选择若干已出现典型性和普遍性病害问题的桥梁，同具有相同或类似规模而未发现问题的桥梁进行对比，结合设计、施工和维护信息考察病害产生的原因，分析各种影响因素及其作用机理和发展规律。

（3）参考目前维护桥梁的工程实践，研究防病害的对策，提出减小和消除已有病害的处理方法以及防止病害产生的构造措施和施工要求，并在防病害设计方面进行探讨和研究。

（4）将研究成果用于依托工程上，检验其效果，并不断完善。

（5）归纳各类病害的成因和改造方法，以及防止病害的设计要点和施工方法，形成防病害信息系统，总结各种处理方法的优缺点和适应范围。

5、结语

不同类型的桥梁，在不同条件下，不同部位都会出现不同程度的病害。目前，国内的研究水平只停留在针对具体病害具体分析，尚未系统研究。我国桥梁众多，地形和环境多变，不仅为此项研究提供了丰富的素材，更为今后的实际应用提供了广阔的前景。本文提供的思路，对中小跨径桥梁病害成因作系统分析，对新型材料、新的施工工艺和新的设计方法在桥梁防病害领域进行相关研究，将对提高桥梁的使用性能，完善桥梁设计方法等方面起到积极的推动作用。

参考文献：

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