桥梁病害原因与防治措施

桥梁病害原因与防治措施

作者：陈俊涛

来源：《建筑工程技术与设计》2015年第07期

【摘要】公路桥梁工程是我国国民经济建设中很重要的基础设施，保持桥梁的良好状态，对公路运输具有极重要的意义。本文针对桥梁产生病害的现象及原因进行了分析，提出了防治措施。

【关键词】桥梁；病害；原因；防治

随着高速公路的发展，桥梁使用趋于多样化，交通量及荷载急速增大，桥梁就会产生大大小小的病害，这些病害破坏了桥梁的正常使用状态。这种不良状态，除将大大缩短桥梁的使用寿命之外，有的已经威胁着过往人车的安全。为了全面提高公路桥梁工程混凝土结构物的耐久性、安全性和可靠性，保证其在设计使用年限内的有效使用，必须加强防治混凝土结构质量病害。

1.桥梁产生病害的现象及原因 1.1侵蚀性介质腐蚀

侵蚀性介质腐蚀主要指混凝土中含有的某些化学成分Ca（OH）2、

（3CaO·2Al2O2·3H2O）容易与侵蚀性介质发生化学反应，比较典型的是氯盐的腐蚀和硫酸盐的腐蚀。氯盐的腐蚀主要是环境中游离的Cl-和混凝土中的（3CaO·2Al2O·3H2O）等发生反应，生成易溶的CaCl2和大量的结晶水，使体积膨胀好几倍，造成混凝土的破坏，当Cl-与钢筋接触，含量达到一定程度时，使该处的PH值迅速下降，钢筋的钝化膜发生破坏，使与完好的钝化膜区域之间构成了电位差，同时，Cl-具有导电作用，可以和Fe2+发生反应生成FeCl2，加速了钢筋的腐蚀。 1.2冻融破坏

主要表现在混凝土中存在大量的孔隙和裂缝，水份通过毛细作用进入，当温度降至冰点以下时，孔隙中的水冻结膨胀，使孔壁受压变形，当温度升高冰融化后，使孔壁产生拉力，经过持续的反复冻融，使混凝土发生开裂，裂缝随着冻融次数的增多而增加，并逐渐扩展连接，以致逐渐降低混凝土的强度。 1.3 混凝土的碳化

在大气环境下，桥梁结构的破坏主要是钢筋的混凝土保护层碳化，碱性降低，混凝土出现裂缝，大气中的氧气和水深入混凝土中到达钢筋表面，并发生化学反应，引起体积膨胀，使混凝土的裂缝加大，最终引起保护层的开裂、剥落。

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1.4 钢筋的锈蚀

钢筋的锈蚀是电化学过程，除受其自身性能影响外，与混凝土的性能和外界环境有着密切的关系，在大气区当裂缝达到0.3mm时，钢筋已经开始腐蚀。钢筋生锈后，使其本身有效截面缩小，生成的氧化铁体积比原来膨胀好几倍，使保护层的混凝土开裂，使有害物质更容易进入混凝土内部，加速对钢筋混凝土的腐蚀。 2桥梁病害防治措施 2.1桥梁病害的处理方案设计

（1）为了保障高速桥梁上车辆和驾驶人员的人身安全，对一座梁板横向裂缝最宽大于 4厘米、 跨径为8 米的空心板桥更换了新的梁板。不但更换了破损的梁板，其左右两块的梁板也同时进行了更换，这样做主要是为了保证应力横向分布均匀。同时，做好板之间铰缝的连接。

（2）对于那些已经严重受损瘫痪的桥面，应先完善桥面排水系统，维修桥面。裂缝比较严重的桥梁，可先采取转取出沥青混凝土面、混凝土桥钢筋、混凝土桥面、混凝土桥面、钢丝网、防水，找出平层，重新铺设3cm厚度的防水层再修复。利用混凝土保护层和钢筋网进行裂缝的修复连接。此外，清理和排水孔钻孔，最后完成桥面裂缝修复后，防止交叉损坏，在公路桥时，可通过PVC管的分流顺利与否来检查排水情况。 （3）桥台的修复方案

目前我国高速公路对桥台的修复，主要是采取对出现裂缝进行喷浆补强，主要是对桥台外观的修复。桥台承受能力是否能够正常使用，不是从桥台的外观就能够直接看出来的，而是通过基础与隐藏的结构进行观察和判断。也为高速公路桥梁的桥台方面的修补和修复加大了难度。主要是维护人员无法对其当时桥梁建设施工时的工作状态判断，如果是出现基础性的破坏，那么会大大增加维护人员的修复工作难度。 2.2裂缝的防治措施 2.2.1优选施工方案

采取良好的施工方案，对控制混凝土裂缝有很大的关系。施工方案主要应确定一定的浇筑量，施工缝间距、浇筑时间、位置及构造、振捣和运输等。一次浇筑长度由垂直施工缝分割，最好是设置在变截面处或承力较小的部位。水平施工缝位置的设留也应加以注意，一般来说，水平施工缝应尽量留在变截面处，或远离受拉钢筋部位而设在混凝土的受拉区，确定浇筑时间的原则应尽量避开炎热天气和昼夜温差大的时间。如果必须在夏季施工，则应采取材料降温措施来控制混凝土入模温度。

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2.2.2提高施工质量

由于施工质量原因而产生的裂缝发生率是最大的，如果在施工时能控制住了裂缝，那么在使用阶段出现裂缝的可能性也就降低了。因此，预防裂缝的主要阶段是施工阶段，在施工阶段要注意以下几个问题：（1）选择合适的配合比，配合比的选择不仅要满足强度要求、施工要求，同时还要从防止产生裂缝的需要出发。在满足强度的原则下，尽可能减少水泥用量。（2）钢筋的成型和模板安装位置要准确、牢固，以免施工中发生变形。钢筋上的污物和氧化层要清除，以免影响黏结力。（3）浇筑和振捣操作要合理，特别是振捣操作技术往往被忽视，过分的振捣对水泥混凝土均匀有害，振捣不足也不能保证混凝土应有的密实度，振捣的程度要恰到好处。 2.2.3加强养护管理

养护的目的是使混凝土正常硬化，强度增长，不受或少受外界影响。关键是设法使混凝土温度慢慢下降到接近外界气温，缩小降温过程的温差。以便减小温度应力，尽量防止裂缝的产生。常规的养护方法是喷水，对一般混凝土结构，减少表面收缩，防止龟裂是可行的。大体积混凝土由于块体内外温度不一致，强度增长不同，常常是在强度增长慢的表面开裂，其养护就不能只满足于常规方法。具体说，尽量晚拆模，拆模后要立即覆盖或及时回填，避开外界气候的影响，养护期应以混凝土强度增长最快的阶段为准，即7～ 28d。 2.3混凝土碳化的防治措施 2.3.1水泥的选择

在施工中应根据建筑物所处的地理位置、周围环境等因素，选择合适的水泥品种；对于水位变化区以及干湿交替作用的部位或较严寒地区选用抗硫酸盐普通水泥；冲刷部位宜选高强度水泥；

2.3.2骨料的选择

分析骨料的性质，如抗酸性骨料与水、水泥的作用对混凝土的碳化有一定的延缓作用。另外，若建筑物地处环境恶劣的地区，宜采取环氧基液涂层保护效果较好，对建筑物地下部分在其周围设置保护层；用各种溶注液浸注混凝土。 2.3.3配合比的选择

要选好配合比，适量的外加剂，高质量的原材料，科学的搅拌和运输，及时的养护等各项严格的工艺手段，以减少渗流水量和其它有害物的侵蚀，以确保混凝土的密实性。 2.4钢筋锈蚀的防治对策

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为了预防混凝土及钢筋的腐蚀，应该从提高混凝土结构防腐蚀的能力入手，针对结构预期功能和所处环境，选择合理的材料和结构。具体来说可以从原材料的选取、施工质量的控制、混凝土配合比、增加混凝土保护层厚度、使用高性能的混凝土及采取相应的防腐措施等方面入手加以预防。 3.结束语

引起桥梁病害的因素涉及到设计、施工、使用和管理养护等各方面，而且因为桥梁的结构类型、跨度、环境和使用条件不同而各不相同。要减少病害的发生，就必须从上述各方面入手，有针对性地采取对策。 【参考文献】

[1]周雨超.道路桥梁施工管理中的问题控制及解决方法[J].科技创业月刊，2010 [2]郑玉石.浅谈公路桥梁常见病害及加固措施[J].黑龙江科技信息，2009.