探究道路桥梁和渡河工程中的混凝土加固

付瑞蔷

摘要：随着工程技术的不断发展，越来越多的道路桥梁和渡河工程在全国各地开展，伴随着结构功能性要求的不断提高，这些项目逐渐呈现出复杂化、大型化的特点。对于道路桥梁和渡河工程，其耐久性是人们重点关注的问题，尤其是对于年久的建筑结构，“如何通过混凝土加固提升其耐久性”是现阶段施工技术人员着重解决的问题。本文将结合混凝土结构强度的影响因素以及混凝土加固的基本原则，深入探索道路桥梁和渡河工程的混凝土加固工作的要点。

关键词：道路桥梁工程;渡河工程;混凝土加固

在最近几年内发生的交通安全事故中，因车辆载重超过路面负荷而引起的事占有很大的比例。超载现象不仅对驾驶者和行人的生命安全造成威胁，还会影响社会和谐与稳定。因此，相关施工单位必须加强管控措施，提高工程施工的耐久性与安全性。混凝土是道桥及渡河工程的重要施工材料，是结构耐久性和安全性的重要决定因素。道路和桥梁设施的混凝土结构强度会随着时间的推移而逐渐下降，甚至出现结构开裂现象，因此为了保证结构的功能性与安全性，必须要对年久道路桥梁设施进行混凝土加固工作。

1 混凝土结构影响因素

根据混凝土材料的化学组成成分及材料性质，可以知道影响桥梁和渡河工程混凝土主体结构耐久性的因素有以下几点。

1.1 混凝土碳化

组成成分之一，因此混凝土的化学性质呈碱性。而空气中含有大量的CO₂或其他呈酸性的气体，这就导致了空气中的混凝土结构会随着时间的推移缓慢发生化学反应，导致混凝土材料逐渐中性化，附着在钢筋表面起到“钝化”作用的碱性薄膜逐渐被破坏，造成钢筋受到外界水分子和其他化学物质的侵蚀发生“锈蚀”现象，从而降低自身强度，导致结构耐久性和安全性下降^[1]。

1.2 钢筋锈蚀

钢筋锈蚀是导致混凝土结构强度大幅下降的主要因素。混凝土碳化会造成钢筋表面起到“钝化”作用的碱性保护膜受到破坏，缺乏保护的钢筋就会受到空气中氯离子和水分子的侵蚀发生氧化反应，从而产生“锈蚀”现象。发生“锈蚀”的钢筋其体积会逐渐膨胀，导致混凝土结构沿钢筋的纵伸方向产生裂缝，显著降低混凝土与钢筋间的粘结力，进而造成钢筋截面积变小，构建极限承载力下降，结构变形和裂缝尺寸增大等一系列严重后果，如不及时进行修整和加固，最终会导致混凝土结构完全破坏^[2]。

1.3 冻融破坏

由于道路桥梁及渡河建筑设施的混凝土主体承重结构大部分都浸在水中，因此冻融破坏对于混凝土结构的耐久性破坏还是非常明显的。长期浸入水体的混凝土结构，其材料内部会渗入大量的水分子。这些渗入混凝土内部的水分会随着温度的降低而发生凝结反应，出现结冰现象，从而导致水分子体积膨胀，进而从微观結构层面对混凝土内部结构造成破坏。随着时间的推移，混凝土结构会经过许多次的冻融循环破坏，最终导致混凝土结构表面出现酥裂剥落现象，大幅降低结构强度。

1.3 氯离子反应

海水是氯离子的主要来源，对于跨海大桥或混凝土结构浸入海水中的渡河设施来说，海水中存在的大量氯离子能够与混凝土中的氢氧化钙发生化学反应，从而快速降低混凝土的强度。当混凝土被破坏，露出内部钢筋后，氯离子能够在钢筋表面形成腐蚀电池效应，从而快速降低钢筋的极限屈服强度，最终导致混凝土主体结构丧失承重能力。对于北方寒冷地区，“盐化除雪”是氯离子的主要来源。当进行撒盐除雪的过程中，氯离子就会对道路桥梁和渡河设施的混凝土结构造成破坏^[3]。

1.5 碱骨料反应

碱骨料反应的本质是混凝土中的水泥与骨料中的活性硅进行反应，形成凝胶性的碱硅酸盐，在发生碱骨料反应的过程中，水泥会吸水发生结构性膨胀，从而导致混凝土结构内部开裂。碱骨料反应的反应程度比较激烈，对于结构耐久性的破坏程度特别大，并且反应一旦发生，很难进行有效控制，最终会导致混凝土结构在极短的时间内出现明显开裂，丧失承重能力。

2 混凝土加固原则

2.1 安全耐久

道桥与渡河工程的坚固性主要是由其承载力决定的，当主体结构承载力不足时，就会直接导致整体工程的结构稳定性。由于道桥与渡河工程的施工环境长期暴露在外，受到自然环境因素影响，混凝土的强度会不断变化。因此在进行混凝土加固工作时，一定要以工程主体的安全性与耐久性为首要加固原则，一方面通过加固，加强原有混凝土结构的强度，提升其承重能力和安全性;另一方面通过加固，提升混凝土结构的耐腐蚀性，提升其耐久度。

2.2 经济适用

道路桥梁及渡河工程的混凝土加固工作不仅施工工艺复杂，而且技术要求严格。因此在进行加固施工之前，要对施工流程进行全面梳理，对各项施工细节进行周密规划。在施工准备阶段，必须要做好施工组织计划工作，合理控制工程成本预算。有时候混凝土加固工程所耗费的人力和财力，甚至能够与新建一座相同大桥所花费的费用相同，因此施工单位必须认真研究施工方案，灵活结合现场实际情况，做好成本控制工作，不仅如此，还要根据施工进度，灵活调配财务支出比例，取保用最少的成本，最大化实现社会效益，彰显工程的经济适用性^[4]。

3 混凝土加固要点

3.1 提升结构耐久度

道桥及渡河工程的混凝土加固工程，实质上就是提升混凝土结构对外部影响因素的抵抗能力。因此，在进行加固施工时，可以通过以下方式提升混凝土结构的耐久度，从而达到混凝土加固的目的。可以在混凝土加固材料中加入高效减水剂，从而有效降低加固混凝土的毛细孔隙率，进而提升混凝土与原建筑结构的粘合力，显著提高混凝土的耐久性。另外，对于桥面加固工程，还可以通过粘贴碳纤维的方式进行耐久度提升。碳纤维加固法是通过专用树脂材料将碳纤维材料粘贴于桥体混凝土表面，使其与钢筋一同承担外力荷载，从而减少钢筋应力，保护混凝土表面，提升整体结构的耐久性。同时对桥梁整体进行全面检测，彻底排查各细部环节和隐蔽部位。除此以外，还要全面掌握待加固桥梁的运营情况、尺寸数据信息以及病害表现，确保加固工程施工方案能够在准确的信息下进行制定^[5]。

3.2 运用科学加固技术

现阶段对于混凝土加固工程，普遍采用注浆方式进行裂缝处理。即运用高性能的专用粘合剂，沿着结构裂缝进行注入，随着粘合剂的不断渗入，结构裂缝位置会呈现出较大的空间，这时再向裂缝内进行大量的粘合剂注入，直至结构裂缝被完全填满。通过这种方法，能够有效巩固混凝土结构的稳定性，提升主体结构承载力。除了混凝土加固法，对于桥梁和渡河工程，还可以采用粘贴钢板的方法进行加固。这种方法适合对常温湿度且受静力作用的承重结构进行加固。其具有工期短，施工影响小的特点，但是受施工技术与粘贴工艺的影响较大。

4 结语

道路桥梁及渡河工程是我国基础设施建设工作的重要组成部分，道路和桥梁的安全性直接关系到百姓的生命财产安全。因此，针对年久的桥梁和道路，要及时进行混凝土加固工作，确保其能够正常使用。了解混凝土的影响因素，掌握混凝土加固工作的基本原则，是进行混凝土加固施工的重要基础，相关技术人员应基于上述基础，以提升结构耐久度、灵活运用加固技术、加强养护和维修为要点，有效开展混凝土加固工作。

参考文献：

[1]李志超.道路桥梁工程的混凝土施工技术要点分析[J].四川水泥，2020（03）：12.

[2]高彬.浅析道路桥梁和渡河工程中的混凝土加固[J].低碳世界，2018（04）：252-253.

[3]孟凡娇.谈论道路桥梁和渡河工程中的混凝土加固[J].建材与装饰，2018（15）：267-268.