1 公路混凝土桥梁的病害类型分析
1.1 混凝土开裂
在长期投入使用过程中, 公路桥梁会出现混凝土开裂问题。一旦摊铺公路桥梁的混凝土层开裂, 路桥内部的钢筋将不再受到封闭保护, 以致空气内的水分渗透到钢筋中, 钢筋逐步锈蚀。目前, 混凝土桥梁开裂的常见形式有:横向裂缝、纵向裂缝、斜向裂缝, 开裂的主区是混凝土桥梁底板、桥梁腹板。
1.2 混凝土的脱落
混凝土脱落病害一般指混凝土剥离, 如混凝土出现露骨现象, 混凝土路面变成蜂窝麻面, 路面发生酥松起皮问题。脱落后, 公路路面的有效截面积明显缩小, 混凝土结构的整体承载能力下降, 混凝土外部侵蚀物质渗透内部, 致使混凝土内件被破坏、被腐蚀。
1.3 钢筋的锈蚀
混凝土结构内部的主要承压材料是钢筋。用高质量钢筋的打造的混凝土结构具有极强的承载能力。一旦钢筋被锈蚀, 其弯矩受力功能将被破坏, 连带体积逐渐膨胀, 最终致使混凝土内部严重膨胀, 土层开裂, 各内部构件被破坏、被侵蚀。
1.4 橡胶支座的损坏
当前, 混凝土桥梁工程建设过程中经常会使用板式和盆式橡胶支座。若用于制作这两种支座的橡胶材料质量不佳, 则橡胶支座在短期应用后会发生老化问题、开裂问题、脱空问题、变形问题或失效问题, 进而导致桥梁上部荷载能力下降, 无法再进行变形传递。
2 公路混凝土桥梁病害原因分析
2.1 混凝土开裂的原因
混凝土之所以会开裂, 主要是因为混凝土构件未做好相应的构造处理, 以至于混凝土内部的应力过度集中, 进而发生开裂问题。未采取科学合理的措施养护混凝土层、未及时处理混凝土碱集料反应、内部钢筋被其他物质锈蚀、温度差异太大、车辆长期超载等都会破坏桥梁混凝土结构, 致使混凝土出现开裂问题。
2.2 钢筋锈蚀的原因
经分析与总结, 混凝土钢筋之所以会被锈蚀, 主要是因为混凝土发生开裂问题后, 空气、水汽等会渗入钢筋内锈蚀钢筋;在公路通行过程中, 混凝土会逐步发生中性化, 导致钢筋被锈蚀;如果钢筋表面含有过分丰富的氯离子, 则其钢筋极容易会被锈蚀。
2.3 混凝土脱落的原因
混凝土之所以会脱落, 主要是因为腐蚀性物质渗入到了混凝土内, 或者是混凝土被碳化。当混凝土内含化学物质与硫酸盐、氯盐发生化学反应时, 混凝土结构的整体体积会在短时间内快速膨胀, 以至于混凝土结构被严重破坏, 混凝土脱落。混凝土碳化则指混凝土结构中的钢筋保护层发生中性化, 致使混凝土碱性下降, 钢筋被锈蚀, 连带混凝土的体积快速胀大, 混凝土被迫脱落。
2.4 设计、施工以及维护不当造成的混凝土桥梁病害
设计师在设计混凝土桥梁结构时, 通常要结合现场勘查结果里设置桥梁截面尺寸、配筋率、施工材料规格、施工工艺、维修养护措施等。但一旦违背现场事实, 混凝土桥梁结构便会出现病害, 如混凝土开裂, 出现裂缝;预应力构件的承受能力下降等。
3 公路混凝土桥梁病害处理措施
3.1 混凝土裂缝的处理
要防止公路桥梁内的混凝土结构出现裂缝, 施工单位应加大力度增强混凝土的密实性能, 切实有效地封闭裂缝。
为防止外部气体、空气水汽渗入并侵蚀混凝土, 有必要大力提升混凝土密实性, 并使裂缝宽度不超过0.015cm。如果混凝土结构不慎出现裂缝, 可充分采用粘贴碳纤维、封闭表面、向混凝土结构注浆的方式封闭裂缝。如果混凝土结构内含较多毛细孔, 则向毛细孔内部注入具有较强渗透能力的结晶材料, 进而全方位增强混凝土的整体密实性。
3.2 混凝土脱落的处理
一旦发现混凝土脱落, 立即着手修补混凝土。在选用处理混凝土的方式时, 应先剔除松散的混凝土, 再填补混凝土抑或是注入砂浆做有效的补强处理。要增强混凝土处理效果, 必须充分保证填筑的混凝土、砂浆粘结力达标, 胀线性系数符合要求, 结构弯拉强度满足规定, 唯有如此, 桥梁混凝土结构的密实性、抗渗性、弹性、收缩性能才能得到保障。此外, 可充分发挥补强砂浆或是混凝土的性能优势, 弥补混凝土结构的不良问题。
3.3 钢筋锈蚀的处理
若混凝土结构的钢筋锈蚀程度较低, 可在钢筋钢筋混凝土基面涂抹一层阻锈剂, 使阻锈剂逐步浸入到混凝土结构的钢筋上, 防止钢筋被继续锈蚀。如果混凝土结构的钢筋锈蚀程度较高, 施工单位可先采取措施剔除松散混凝土, 再将阻锈剂涂刷到基面上。也可在原有混凝土结构上绑焊同型号钢筋。以上工序完成, 再用砂浆封闭混凝土结构。
3.4 桥梁橡胶支座病害的处理
针对橡胶支座膨胀变形, 导致混凝土结构表面被迫开裂, 钢板与空气、水汽接触而被腐蚀的病害, 施工单位应及时做好橡胶支座更换处理。更换时, 可充分发挥液压千斤顶、鞍形支架、抱柱支架以及满布式支架等的作用。应注意的是, 更换橡胶支座时还要确保顶升到位。
4 结束语
公路桥梁的病害是由多种原因引起的。为有效维护、加固公路混凝土结构, 施工单位应采取相关可行性检测技术深度剖析混凝土桥梁的常见病害及其成因, 再根据病害成因采取针对性方案进行处置桥梁混凝土病害, 全面消除桥梁通行安全隐患。除此之外, 维修与加固混凝土桥梁时, 尽量引用现代化新型维修技术, 引进符合维护标准的高质量的新维修材料, 充分确保混凝土桥梁的维修达成既定要求, 进而延长公路桥梁的使用年限。
摘要：桥梁是公路工程必不可少的构筑物。它的成功建设不仅保障了公路安全性, 还保障了公路通行的便捷性。本文详细探讨了公路混凝土摊铺而成的桥梁的病害及其成因, 针对性说明了解决桥梁病害的有效措施, 以供桥梁病害处理人员参考借鉴。
关键词：公路桥梁,病害分析,加固措施
参考文献
[1] 谢晖.关于高速公路桥梁病害的检测及加固[J].广东建材, 2017, 33 (02) :51-52.
[2] 米静, 张浦.高速公路桥梁典型病害分析与加固方案设计[J].公路交通科技 (应用技术版) , 2017, 13 (04) :1-3.
[3] 李琼, 申伟.浅析基于病害分析的桥梁结构维修与加固措施[J].科技创新与应用, 2013 (35) :221.
[4] 刘胜高, 石润民.钢板及碳纤维布加固桥梁施工技术探讨[J].交通建设与管理, 2015 (10) :103-105.