混凝土桥梁病害原因及防腐加固措施探讨
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摘 要：混凝土桥梁在施工建造和实际运营过程中，会出现各种各样的病害，严重损害桥梁的安全性和稳固性。为了减少病害的发生，必须结合实际情况，合理选择防腐和加固措施，提升混凝土结构的综合性能，实现桥梁整体质量的提升。本文探讨了混凝土桥梁病害原因及防腐加固措施。
关键词：混凝土桥梁;病害原因;防腐加固;措施
1 前言
随着我国社会的快速发展，人们对混凝土桥梁的施工有着越来越高的要求，为了保障项目建设质量，施工单位应当根据当地的地理环境和桥梁的施工标准，采取一定的防腐和加固处理。要充分保证混凝土结构不会在使用过程中受到水分和氧气的侵蚀，出现各类病害。要规范施工操作，采取合适的施工材料，优化混凝土结构的性能，从而保障施工质量，为人们的出行需要提供基本的安全保障。
2 混凝土桥梁的常见病害以及原因分析
2.1 混凝土桥梁的病害表现
混凝土桥梁承受外力构件部位或者桥梁护栏以及栏杆柱子等不承受外力的构件部位，若混凝土表面的坚固状态被打破，则桥梁内部的骨料以及钢筋就会暴露在空气中，同时构件表面的桥梁结构很容易出现脱落情况。暴露在空气中的钢筋很容易受到环境因素的影响出现腐蚀，最终导致钢筋和混凝土脱离，桥梁承重功能丧失。
2.2 混凝土桥梁病害出现的原因分析
（1）外部原因。荷载作用方面。随着社会经济的飞速发展，公路系统的交通量、载重量不断攀升，超载现象更是层出不穷，对桥梁造成了负面影响：钢筋混凝土受力构件变形加大、裂缝愈加明显，甚至直接导致严重性破坏。由此可见，荷载作用是造成桥梁受力构件破坏的直接因素。水分、土质基础方面。桥梁所在区域的土质、含水量、含盐量、水位季节性变化，都会造成钢筋混凝土的腐蚀。环境、气候方面。以沿海地区为例，其气候呈现季节变化明显、空气湿度大等特点，由于温度和湿度的适宜性，具备结晶、冻融腐蚀的条件。此外，受到风力、雨水、潮汐等因素影响，加快了沿海地区的混凝土桥梁侵蚀程度。
（2）内部原因。就公路桥梁而言，其结构形式主要包括小跨径钢筋混凝土梁、板、桩柱式构造结构的主体构件，裂缝、毛细孔通道在主体构件部分较为常见;水泥混凝土主要由氢氧化钙、水化铝酸钙构成，在外部因素影响下，其经由空隙与盐碱成分发生化合作用，生成膨胀性、易溶性物质，进而引发桥梁腐蚀;在桥梁设计、施工过程中，防腐措施未能得到有效重视，也是产生桥梁病害的重要原因。
（3）设计施工原因。在混凝土桥梁的设计过程中，很多施工单位排水设计存在明显的不足，从我国目前混凝土桥梁的施工现状来看，普遍存在排水设计不合理的现象。很多施工单位重上轻下，将排水的重心集中在桥梁的上部结构，并没有对下部结构进行相应的处理。并且桥墩承载设计很多都采用了矩形界面的形式，使得在使用的过程中存在大量的积水隐患。同时，在进行检测的过程中，很多桥梁边角会出现损坏，桥墩承台也存在不同程度的开裂，尤其是下部结构的混凝土，由于使用时间的推移，损害现象会加重。如果施工单位没有进行相应的维护，很难保证排水系统的稳固程度，在使用过程中容易导致混凝土结构强度下降，出现脱落等现象。
3 混凝土桥梁的防腐加固措施分析
3.1 混凝土桥梁防腐措施
（1）添加桥梁防护层。在桥梁不承受弯拉应力或是形变较小的区段，使用沥青或是陶瓷等材料在其表面设置一个厚度适中的涂层。同时还可以使用氟硅酸对混凝土面层进行处理，形成碳酸钙材料的外表面。此外，对钢混凝土面层进行炭化处理。而对于桥梁需要承受外力的部分，则应该在其表面设置树脂材料涂层，抑制其形变作用，强化其抗疲劳能力。
（2）合理选用阻锈剂。大多数投入运行的混凝土桥梁墩台部位应该利用渗透形式的防锈保护剂。选用的阻锈剂可以达到的渗透能力应该不小于30mm，同时不能小于墩台钢筋混凝土保护层厚度的数值。对桥梁起到保护作用的阻锈剂进行盐水腐蚀试验后必须不能产生锈蚀情况，而且电位必须满足0～250mV。通过干湿冷热循环试验测定后应该满足60次不出现锈蚀情 况。对其进行电化学试验的测量结论中的电流值不应大于150μA，对样本进行破坏检查中不出现腐蚀现象。
（3）加做防腐保护层。在负荷相对较小的部件中，通过陶瓷、塑料、沥青等涂层的使用，提升整个桥梁表面的密实度;在易发生应力性弯拉的部位（梁、板）可以采用树脂类涂层进行加固，通过加固功能，保证防护层和混凝土构件共同承担桥梁的弯拉变形。在结合大构件截面尺寸的基础之上，通过改善钢筋配置的适度性，增加钢筋保护层的厚度，有效提升防腐效果和桥梁的使用寿命。
（4）提高钢筋的抗腐蚀强度。施工前选择规格合适的钢筋材料，并对钢筋的存储环境进行监控。使用前要对钢筋进行養护，注意外部环境对钢筋造成的腐蚀影响。使用过程中，需要合理控制混凝土的比例，同时保证混凝土质量，适当的加入阻锈剂降低对钢筋的腐蚀程度。对于承重较大的建筑区域，需要对不同型号的钢筋进行绑焊，这种方法一定程度上弥补了钢筋承载力不足的问题。完成以后需要再次对钢筋表面喷涂除锈剂，进一步提高钢筋的抗腐蚀能力。
3.2 混凝土桥梁加固措施
（1）对桥梁裂缝的宽度、深度以及数量进行合理的设置。在进行桥梁设计的过程中，适当的增大桥梁匹配钢筋的数量，根据实际情况选择构件截面形式，在必要的情况下可以选择预应力桥梁形式，提升桥梁的承载力。在满足桥梁工程施工要求的前提下，尽可能的选择直径较小的钢筋，并采用紧密排列的布置方式。此外，可以在混凝土中添加适当具有高弹性模量的钢纤维物质，强化混凝土构件的韧性，避免裂缝的发生。
（2）合理选择桥梁施工方式和养护方法，强化质量控制。在混凝土施工过程中，严格按照设计配合比进行生产。对于骨料的选择，应该优先选用较为坚固、性能较好的卵石会或是碎石材料。对粗骨料的粒径进行严格的控制，避免其超出混凝土保护层厚度的三分之二。在具体施工的过程中，严格遵照搅拌、摊铺、振捣等工序的技术标准和规范，尽可能的做到一次性施工完成，保障混凝土的密实度。在混凝土施工完成后，必须要采取湿法进行养护，根据具体情况合理设置养护时间。
（3）抗渗混凝土的质量控制措施。对于混凝土方面，应该利用普通硅酸盐水泥或粉煤灰硅酸盐水泥等，可以达到的强度不应该小于C35，熟料当中的铝酸三钙占比应该处在6%～12%的区间，不可以应用立窑水泥和火山质硅酸盐水泥。对于骨料方面，应用坚固性能强的卵石和碎石材料，海沙不得用于混凝土的骨料当中，粗骨料最大的粒径不得超过混凝土保护层厚度的2/3。而对于搅拌所用到的水，应该利用市区内供水管网内的自来水，不可以用海水进行混合，水中的氯离子含量不可以大于200mg/L。而对于掺合料，最好选用粉煤灰或者硅灰等材料。外加剂中的氯离子成分占比不可以大于水泥重量的0.02%。
4 结束语
综上所述，在混凝土桥梁的建造过程中，应该结合实际情况，选用多种防腐蚀措施进行有效的配合，来提高对桥梁的防腐蚀效果，还应该注重经济合理性，用最小的投资达到最满意的效果。
参考文献：
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