分析混凝土桥梁病害原因与解决路径

摘 要：在我国经济不断发展的背景下，国内桥梁数量与建设规模逐渐扩大。但是在桥梁投入使用的过程中，部分桥梁的损害现象较为严重，对桥梁的使用寿命造成了不良影响，因此，需要相关人员深入研究钢筋混凝土桥梁病害的原因，有针对性地采取解决对策，延长公路桥梁的使用寿命。文章就混凝土桥梁的病害原因进行分析，并提出解决混凝土桥梁病害的路径，以期提高公路桥梁的质量。

关键词：钢筋混凝土；桥梁病害；解决路径

1 概述

近几年来，公路的运输渐渐成为国内重要交通运输的形式之一，且交通荷载与公路的交通量都在与日俱增，加之，一些钢筋混凝土的材料性能衰变，致使部分混凝土的桥梁在投入使用时，出现各种病害，导致公路行车的舒适性与混凝土的桥梁使用功能大幅度的降低，甚至于因此引起各种交通事故。为保证行车舒适与安全，需要相关人员实时检测公路混凝土桥梁有无病害现象，及时进行桥梁维修，确保混凝土桥梁的稳定性与安全性。

2 国内混凝土桥梁的病害原因

2.1 钢筋锈蚀

混凝土桥梁中的钢筋发生锈蚀的过程属于化学反应，除了自身性能的影响，还和外界环境、混凝土性能有着紧密联系，当大气区的裂缝达到0.3毫米，桥梁中的钢筋就会发生锈蚀。一旦钢筋锈蚀后，钢筋自身的有效截面就会渐渐变小，而化学反应产生的Fe2O3体积则会膨胀，致使保护层下的混凝土裂开，有害物质就会顺着裂缝进入到混凝土的内部，导致混凝土腐蚀速度加快[1]。

2.2 混凝土的裂缝

混凝土裂缝是桥梁病害中比较常见的一种，也是造成钢筋内部腐蚀的关键原因之一。通常裂缝伴随着白化、生锈等劣化的现象，无论裂缝多大，都会影响到桥梁耐久性，特别是比较严重的裂缝，会严重影响到桥梁的使用寿命。此外，裂缝还会导致预应力的钢材锈蚀，一旦出现这个问题，势必会破坏到预应力的构件。裂缝的种类多种多样，不同的裂缝产生原因有差异，对安全性、耐久性的影响程度也不同。在桥梁施工的过程中，一般会出现沉降裂缝与收缩裂缝等；投入使用后，会出现受力裂缝、耐久性的裂缝等。导致裂缝产生的主要原因包含以下几个方面：

（1）由于冻融效应或者是温度变化导致裂缝产生。（2）进行大体积的混凝土浇筑过程中，水泥的水化反应会使混凝土出现自体收缩的裂缝。（3）在施工衔接处因为混凝土的龄期差异而发生的裂缝。（4）地震或者是强风等外界环境的冲击力而产生的裂缝。（5）钢筋锈蚀、膨胀导致的裂缝。（6）车辆超荷载导致剪切开裂或者是梁体底部的弯矩开裂。（7）墩台不均匀的沉陷导致的裂缝。（8）支座失效增加梁附加应力，进而出现裂缝。（9）混凝土的施工、养护不到位引发层裂或者是干缩开裂。（10）振捣或者是水灰比不当，导致梁体出现收缩裂缝。

2.3 耐久性的损伤

耐久性的损伤是钢筋混凝土或者预应力混凝土桥梁上部结构中较为常见的病害，由于桥梁运营荷载、结构的类型、构建条件、构建形式与使用构件等存在差异性，病害程度、产生部位与种类也就不同，且病害对桥梁的危害程度也有差异。目前混凝土桥梁主要病害包含钢筋锈蚀与混凝土的缺陷两种主要形式，其中，混凝土缺陷包括保护层的厚度不够、裂缝、白化、蜂窝、剥落、孔洞与露筋等。而钢筋锈蚀一般分为预应力的锚具锈蚀、普通钢筋的锈蚀与预应力的钢筋锈蚀等。由于混凝土桥梁长期暴露在外面，久而久之会因为各种外界条件而受到影响，从而产生各种病害[2]。

3 混凝土桥梁病害的解决路径

3.1 钢筋的选择

虽然混凝土抗渗性比较好，但是由于公路施工质量、施工条件之间存在差异性，难免会存在细小裂缝与空隙，导致各种有害物质的渗入，使钢筋受到腐蚀。一些轻微腐蚀的钢筋混凝土构件，可以在混凝土结构表面涂刷防锈剂，以免混凝土水分散发，同时保持混凝土透气性，更好的保护钢筋混凝土结构，以防混凝土结构的进一步腐蚀。有害物质渗入量和阻锈剂渗入量紧密相关，因此，为保证钢筋混凝土不会因为有害物质而受到腐蚀，在混凝土结构表面涂刷阻锈剂是最好的选择，可以确保混凝土结构不会受到锈蚀。腐蚀比较严重的混凝土桥梁，可以将表层松动混凝土剔除，同时严格检查钢筋锈蚀的情况，例如：一些只是表面腐蚀的钢筋，要进行除锈的操作；钢筋有效面积如果变小，则要使用同种型号钢筋来绑焊。

3.2 在混泥土桥梁表面增设防护层

一些恶劣环境中的混凝土结构，需要增加防护层。近海或者是海洋环境下的混凝土桥梁，需要增设多层混凝土对表面进行保护，且这些加保护层的构件中氯离子含量值与混凝土中原始浓度基本一致。此外，钢筋混凝土的结构设计还要根据裂缝的允许值进行，正常情况下，混凝土桥梁有细小的裂缝，因此，混凝土表面应该采用结晶型的混凝土防护材料，该材料具备遇湿固化的能力，不仅能够在混凝土的表层形成防水的屏障，还可以增加混凝土渗透性，使得活性物质渗入到混凝土后，充分和混凝土中物质发生化学反应，生成凝胶物质，有效阻塞混凝土的毛细孔、空隙与裂缝，加大基层混凝土密实度，以防各种腐蚀性物质渗入混凝土中[3]。

3.3 选择适当的砂浆补强混凝土结构

被腐蚀且松动的钢筋混凝土，表面胶结结构已经受到破坏，导致原先的承载力与强度丧失。在处理的过程中，要将松动混凝土剔除，使用适度砂浆或者是混凝土补强，腐蚀比较严重的混凝土结构应该加大原有的结构尺寸，以此弱化混凝土的表面腐蚀能力。且补强砂浆或者是混凝土要具备较低的收缩性、较好的和易性以及较好的弹性，尽可能保证补强混凝土不再出现开裂的情况；和原有的混凝土结构之间要有较强粘接性，膨胀系数要基本相似，尽可能满足结构需要的抗拉强度或者是抗弯强度；具备抗化学腐蚀性能与较高密实度，满足抗冻与抗渗的要求。一些处于腐蚀性水中的路桥，要使用添加剂或者是适当混合性渗料、防水的混凝土来加强桥墩密实度。通常情况下，混凝土桥梁病害发生都是因为水分影响，水分通过孔道或者是裂缝进入到钢筋的位置或者是混凝土内部，且裂缝越严重，腐蚀速度就会越快。

混凝土桥梁病害的处理方式一般包含加强混凝土密实度与改善混凝土结构防水的性能。既有混凝土结构裂缝，通常会埋设一些注浆嘴，采用高压注浆方式封堵填塞裂缝；而贯通毛细孔，则要应用新型渗透性的结晶材料，这种材料通过混凝土毛细孔进入到混凝土的内部，和混凝土发生化学反应，进而生成凝胶物质，封堵毛细孔，加强混凝土密实度，提高抗渗的性能，进而延长混凝土桥梁使用的寿命与增强混凝土抗腐蚀的性能。还可以适度加大混凝土的保护层厚度，相关规范中对混凝土保护层的最小厚度进行了规定，与原有混凝土的规范比起来有很大的改变，这也是预防混凝土结构腐蚀的关键手段，可延长外界物质进入混凝土内部的时间，使得钢筋腐蚀时间得到有效延缓，进而提高了混凝土桥梁使用的寿命。

4 结束语

总而言之，导致钢筋混凝土桥梁发生病害的因素比较多，因此，为更好地维修混凝土桥梁与加固混凝土桥梁的牢固程度，需要引进先进的混凝土桥梁检测、维修技术，及时发现混凝土桥梁的病害原因，有针对性地采取解决措施，尽可能消除公路混凝土桥梁的病害，保证行人、通车的安全。此外，在加固维修混凝土的桥梁过程中，要尽可能应用新型维修材料与技术，提升混凝土结构的维修、防护水平，确保混凝土桥梁的质量。

参考文献

[1]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），2014，23（1）：46-49.

[2]刘阳.公路混凝土桥梁病害及处理措施[J].科技创新与应用，2013，14（34）：194.

[3]查从余.钢筋混凝土桥梁病害的分析及处理[J].中国新技术新产品，2012，21（7）：47.

作者简介：吕建志（1986-），男，民族：汉，籍贯： 山东省莱西市，学历：本科，研究方向：水利水电工程。