混凝土桥梁病害成因分析及对策研究.doc

1、1混凝土桥梁病害成因分析及对策研究摘要：随着桥梁建设的不断发展，桥梁结构的形式与功能日趋复杂，人们对现代桥梁的质量和寿命也越来越重视。建成的桥梁经过长期使用后，内外多种因素会使桥梁的安全度有所下降，以致影响车辆运营的安全。本文分析了混凝土桥梁病害成因，探讨了主要的病害处理对策。 关键词：混凝土；桥梁；病害；成因；对策 中图分类号：K928 文献标识码： A 文章编号： 随着我国交通量和重型汽车的不断增加，有些建筑材料的性质衰变，以及由于设计和施工留下的一些缺陷，必然造成道路桥梁使用功能和行车服务质量的日趋退化、不适应。在使用荷载及其它外界各种影响的长期作用下，如果不对结构上所出现的病害予以检测

2、、维修和加固，则结构上的这些初始缺陷加上结构的自然老化使得结构上的损伤不断积累和发展，结构的功能不断退化，由此极有可能导致结构在一定的使用期后将成为危桥而面临损毁、垮塌的危险，这方面的实例已屡见不鲜，给国家和人民的生命财产造成了极大损失。 一、混凝土桥梁病害现象 常见的病害现象有裂缝、撞损、剥落、蜂窝、冲刷、钢筋锈蚀等，其中，裂缝是混凝土桥梁最常见的病害现象。混凝土桥梁病害主要表现: 1、裂缝是影响桥梁的承载力和耐久性的重要因素，混凝土裂缝引起钢筋保护层破坏，致使空气侵入，导致钢筋锈蚀现象; 2、钢筋锈蚀是钢筋混2凝土构件破坏的主要原因，钢筋锈蚀产生的体积膨胀使混凝土承受拉力而开裂剥落，造成钢

3、筋混凝土构件的病害; 3、 混凝土的剥落与剥离，减少了构件的截面积，增大了应力，并使得有害化学物质更容易向内侵蚀; 4、车辆、船只等对桥梁的撞击，造成桥或桥墩开裂、破坏; 5、河水的冲刷会导致桥梁桩基外露，降低基桩的承载力，影响桥梁的稳定性和抗震能力。 二、混凝土桥梁病害成因 1、 混凝土开裂 裂缝是混凝土桥梁最常见的病害现象，也是导致内部钢筋锈蚀的主要原因，因此，其一般多伴随有钢筋生锈等病害现象。裂缝宽度无论大小，均对桥梁的耐久性产生影响，尤其以结构性裂缝对桥梁使用年限的影响最大。裂缝也将造成预应力钢筋的锈蚀及疲劳，进而造成预应力构件的破坏。裂缝对结构物的影响，视裂缝类型( 包括发生的位置及

4、走向) 以及裂缝尺寸( 包括长度及宽度) 是否随时间增加而不同。引起梁体开裂的原因是多方面的。构造处理不当导致的局部应力集中，混凝土早期养护不当引起的干缩，混凝土的碱骨料反应，温度的骤升骤降，钢筋的锈蚀，超载等均会引起混凝土开裂。桥面铺装混凝土损坏主要原因是施工质量存在问题，桥面铺装混凝土普遍比设计厚度薄，强度达不到设计标准。 2、 钢筋锈蚀 钢筋锈蚀可分为两种情况： 一种是混凝土开裂后导致的钢筋锈蚀，即先裂后锈; 另一种是因为保护层太薄或露筋而引起的钢筋锈蚀。钢筋3锈蚀体积膨胀导致混凝土开裂或表面混凝土成块脱落，即先锈后裂。由于钢筋锈蚀，造成构件的混凝土剥落开裂，破坏混凝土构件。钢筋锈蚀为钢

5、筋混凝土桥梁构件破坏的主要原因。钢筋锈蚀时体积会膨胀( 为原体积的 1 7 倍) ，推挤混凝土，导致混凝土承受拉力而裂开剥落，使钢筋暴露于大气中，加速生锈，并造成钢筋混凝土桥梁构件的劣化。钢筋锈蚀后，钢筋截面积将减少，强度降低，从而影响桥梁结构物的耐久性。造成钢筋锈蚀的主要原因有: （1） 混凝土开裂; （2）钢筋受湿气及氧气的作用; （3）混凝土中性化; （4）钢筋表面氯离子含量偏高等。 3、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，体积可增大 10%，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

6、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。 4、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。 三、混凝土桥梁病害处理对策 1、材料的控制 施工工艺是保证混凝土构件质量的关键，除施工操作应严格按照施4工技术规范的有关规定进行外，还应对原材料(钢筋、水泥、砂、碎石、水等)进行严格的抽样检验。对混凝土配合比应进行对比试验，在高温下或雨后施工时对砂、碎石应进行含水量检验，及时调整

7、施工配合比，确保混凝土的施工质量。 2、加强温度控制 温度裂缝区别其他裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢，而引起温度的变化的因素主要是年温差、日照、骤然降温、水热火等。因此要想有效防治因温度而引起的裂缝，必须做到以下几点：（1）在材料上做改变，选择高性能的混凝土，增加抗裂效果，避免表面干缩程度大的混凝土应用于桥梁施工中。 （2）在混凝土中添加减水剂，这样的话能避免泌水，增加了混凝土保护层厚度，在桥梁施工中，有必要采取二次抹面。(3)施工中应根据实际情况，尽量选择水化热低的水泥品种，限制水泥单位用量，减少骨料入模温度，降低内外温差，并缓慢降温，同时采取相关的措施进行散热，比如循环冷却系统的

8、应用、薄层连续浇筑等技术的应用。 （4）合理的养护对于控制因温度的变化引起的裂缝非常有用，比如在夏季时对混凝土骨料进行洒水，在冬季施工中，混凝土表面采取保温措施。 3、严格控制混凝土施工配合比 根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比，严格控制水灰比和水泥用量，要求监理严格监督控制。把好质量关，选择级配良好的石子，控制砂的粒径及含量，适当减少空隙率以减少混凝土收缩量，从而加强混凝土抗裂强度。 54、混凝土结构加固方法的选择 钢箍加固法：对于补强梁内特长箍筋及弯起筋不足，抗剪强度达不到设计要求时用此方法再好不过。具体步骤为:将圆钢或扁钢做成斜形或垂直的钢箍，两端开有螺纹纹路，

9、再用螺母将其套入钢板拧紧，或者直接通过焊接方法将两个 U 型钢箍套在一起，然后打入金属楔楔紧，同时，相关人员必须记住在使用钢箍时需在梁上刻槽以避免滑开。粘贴加固法:通过改性环氧树脂粘结剂将钢板粘结到构件混凝土裂缝部位表面，使钢板与混凝土连接成整体共同受力。粘结前，必须将钢材与混凝土表面处理干净，同时，保证粘结层厚度为 3 毫米左右。目前，结构加固技术中常常采用预应力法加固、加大混凝土结构的面积，喷射混凝土补强加固以及增设支点加固等方法。 5、混凝土的养护 混凝土终凝后应及时采用覆盖、洒水、喷雾或薄膜保湿等措施进行养护，避免急剧干燥、温度剧变化、振动以及外力干扰等。对于硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥

10、或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土，养护时间不得少于 7 d，对于有抗渗要求或设计有明确要求的混凝土，养护时间不得少于 14 d。冬季施工，不得向裸露部位的混凝土直接浇水养护，应用塑料薄膜或其他保温材料进行保温、保湿养护。 6、其他措施 桥梁结构设计中考虑了施工顺序对内力的影响，施工中应严格按照制定的方案进行，不得随意更改施工顺序，以免引起不必要的附加应力导致结构开裂。施工技术方案中，应做好入模混凝土的温度控制、浇筑6后混凝土温度控制、养护及拆除模板后的养护等措施，施工前做好施工技术交底，落实各项施工任务，分配专人进行技术指导和质量监督。 综上所述，加强研究，探讨桥梁各类病害治理的新技术、新工法，选择有效的新材料，加强混凝土桥梁的维修养护，及时治理病害、保证行车安全、延长桥梁结构的使用寿命是桥梁工程界，特别是养护维修人员的职责。科技养桥是必由之路。 参考文献： 1 李宏安,张耀元,张新.浅析混凝土桥梁温度效应及裂缝控制J. 华东公路. 2012(04) 2 蔡庆怡. 浅谈桥梁施工过程中裂缝产生的原因与分析J. 中小企业管理与科技(下旬刊), 2010,(07) . 3 杨家勇桥梁病害问题研究分析J。现代商贸工业。2010(16)