高速铁路混凝土桥梁典型病害及防治策略的分析

贺大猛

摘要：在高速铁路轨道中，一些典型病害对混凝土桥梁结构有着极大的影响。而本文就主要从高速铁路的混凝土桥梁结构病害问题入手，探讨桥梁结构施工、运营中容易出现的典型病害，如常见的桥梁结构裂痕病害、钢筋锈蚀病害、混凝土结构冻融病害等问题，分析这些病害出现时的表现，以及问题产生的原因，然后根据这些典型性的病害问题，提出相应的病害防治措施。

关键词：高速铁路；混凝土桥梁；典型病害；防治策略

前言：

随着铁路事业的发展，受我国复杂多样地理环境的影响，各种类型的铁路工程桥梁结构应运而生，进一步满足了我国对铁路建设的需要。但在实际进行铁路工程时，受设计、技术和经营理念等因素的影响，使得高速铁路的桥梁混凝土结构存在隔板开裂、排水不良、钢筋锈蚀和保护层碳化等问题，影响了对整个工程的施工质量，这就需要针对各种病害，制定相应的防治策略。

1 高速铁路混凝土桥梁典型病害

1.1结构型裂痕

混凝土桥梁结构中，结构型病害属于一种常见的病害类型，这种病害类型通常包括三种形式：第一，以纵向发展的方式贯穿于桥梁深层的裂痕，通常会出现在铁路结构的梁体侧面方向或者是双线位置，病害问题严重时会贯穿整个墩身。第二，裂痕出现在混凝土结构的表面，并且深浅、长度不一，裂痕形状不规则，裂痕在出现后容易积水，形成应力，进而造成桥梁出现开裂、脱落问题。第三，裂痕出现在梁腹板位置，通常是斜向延伸形态，一旦出现这种裂痕，混凝土结构的承载力就会快速下降。而导致这种结构型裂痕出现的主要原因：一是，混凝土结构本身抗拉强度、承载力不足；二是，列车超负荷载重[1]。

1.2腐蚀问题

钢筋是桥梁混凝土结构中经常使用的材料，这种材料受本身容易发生锈蚀问题，一旦出现锈蚀现象就会对混凝土内部结构造成破坏。目前，这一问题已经引起了工程施工企业的广泛的关注。而在桥梁结构中，钢筋材料受氯离子的入侵影响，发展锈蚀问题，而钢筋在锈蚀后通常会产生Fe2O3，使得钢筋体积增大，进而造成桥梁结构外层脱落，同时钢筋和混凝土结构间的黏力也会下降。造成这一问题的主要原因是施工环境中存在的酸性气体、液体和废渣，引发混凝土材料碳化，并会钢筋遭受氯离子的破坏。

1.3混凝土冻融问题

桥梁混凝土结构中的冻融病害问题，是桥梁工程施工中常见的问题，而造成这一问题的主要原因为：混凝土结构中存在很多的孔隙，外部环境中的水分通过孔隙进入到混凝土内部结构中，在温度低于零度时，水分结冰，体积扩大，混凝土的内部出现压力，但温度上升后冰层融化，压力降低，在反复经过多次收缩、膨胀后，混凝土结构就会遭到破坏。

2解决混凝土病害问题的防治措施

2.1结构型病害的防治措施

高速铁路混凝土桥梁的结构型病害，主要发生在桥梁的表层，具体表现为梁体、墩台等位置产裂缝，这种裂缝形成的时间是施工期及工程使用期，要想保证防治的效果，就应根据裂缝的位置和类型，确定应使用的技术和不同材料。一方面，对于已经出现漏钢筋和表面脱落问题的位置，如果病害面积较小，可以使用环氧材料进行治理，但如果出现问题较为严重，则需要使用喷射高标号的水泥浆进行修复。另一方面，在修复桥柱和桥体上的纵横裂痕时，由于这两部分需要承受较大的负荷，修复过程中可以使用钢板材料，对裂痕位置进行加固，而要想提高修复才来的抗拉伸能力，还可以使用树脂材料粘贴钢板以及碳纤维，来进一步提高桥梁的加固效果。

2.2防治钢筋腐蚀问题的措施

鐵路施工过程中，周边的环境条件与后期运营时不同，并且在运行中缺乏对工程的维护，这就导致桥梁易出现一些细小的裂缝，一旦周边环境中有害物质进入裂缝中，就会造成钢筋腐蚀。在进行防治时，如果钢筋钢筋漏出来的钢筋锈蚀面积较小，就可以在其表面涂抹一层阻锈剂，使水分扩散，加强对钢筋材料的保护。但如果面临的腐蚀问题较为严重，就需要加大工程的施工量，先去除混凝土结构表面的松弛土，并检查钢筋材料具体的锈蚀情况，然后进行除锈处理，重点关注锈蚀问题严重的位置，在处理结束后还应对钢筋提进行绑焊处理。在施工结束后还需要使用混凝土填补施工裂缝，并再次涂抹一层阻锈剂[2]。

2.3防治冻融病害的策略

高速铁路中混凝土的结构质量受环境的影响较为严重，尤其是四季分明的北方地区，一旦出现冻融问题，混凝土结构受反复膨胀、收缩问题的影响，会导致结构的密实性和粘度降低，进而导致桥梁原有的混凝土承载强度降低，使得后期工程运营中易产生各种裂缝问题。针对高速铁路的冻融问题，要想保证工程使用的质量，要注意选择适合类型的混凝土砂浆进行修补，以此来降低裂缝问题对工程施工的影响。在解决这一问题时，具体的施工方式主要有两种：一种是，通过提高桥梁混凝土结构的防水效果，降低桥梁结构中水分的含量，防止出现严重的热涨冷缩现象。另一种是，提高桥梁混凝土结构施工的密实度和粘性，降低水分对结构主体的入侵效果。在具体进行施工时，可以使用灌浆嘴高压注浆法，对桥梁混凝土结构孔隙进行封堵，减少水分可以渗透、存储的空间。而在对贯通混凝土结构的毛细孔时，为提高贯通的效果，在施工中可以使用渗透结晶型材料，将其灌入到混凝土结构的内部，使材料与内部的一些物质发生化学反应，形成凝胶，以此来增加混凝土结构的密匙度和强度。

结论：

在高速铁路混凝土桥梁工程结构施工中，施工典型病害问题已经成分为影响施工质量的重要因素，关系到铁路工程建设的水平。因此，要想保证铁路工程的有效建设，推动高速铁路事业的发展，就需要提高对施工中存在病害问题的重视，找出常见的病害问题，制定相应的问题解决措施，从而提升施工的水平。

参考文献

[1]黑曹鹏.高速铁路混凝土桥梁典型病害及防治对策[J].绿色环保建材，2019（01）：123.

[2]崔玲枝. 高速铁路混凝土梁桥典型病害仿真分析及对策研究[D].西南交通大学，2018.

（作者单位：中国铁路北京局集团有限公司北京工务段）