沿海地区混凝土桥梁耐久性现状研究.pdf

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1、桥梁工程器BridgeEngineering沿海地区混凝土桥梁耐久性现状研究李燕飞1，杜守建1，牟军2(1．山东水利职业学院，山东日照276826；2．Et照市政工程有限公司，山东日照276826)摘要：对山东省日照市34座城市桥梁进行现状调查，并对典型桥梁进行检测，以全面了解沿海地区在役混凝土桥梁的耐久性现状。调查分析表明，在役混凝土桥梁普遍存在钢筋锈蚀、混凝土水侵等各类耐久性劣化问题，并且随着环境条件不同在损伤程度、类型和原因上表现出明显的差异。因此，应定期对在役桥梁进行耐久性检测、评估．并采取适当的维护和加固措施。该

2、研究结果为沿海地区混凝土桥梁的耐久性设计、施工及评估提供了依据。关键词：混凝土桥梁；耐久性；海洋环境；现状调查中图分类号：U448_33文献标志码：B文章编号：1009—7767(2013)04—0063—04DurabilityStatusResearchonConcreteBridgeinCoastalAreaLiYanfei，DuShoujian，MuJun由于海洋大气环境的腐蚀性高于一般气候条件。沿海地区的混凝土结构耐久性劣化现象非常严重。调查表明．在现有技术条件下．沿海地区混凝土桥梁在10～20年内就需要大规模维

3、修。远达不到设计寿命的要求⋯。为全面了解山东省日照市沿海地区在役混凝土桥梁结构的耐久性现状．对日照城区34座在役混凝土桥梁进行了耐久性调查和检测，分析桥梁的主要损伤类型及损伤原因。提出改善沿海地区混凝土桥梁耐久性的初步建议。1桥梁耐久性调查1．1调查状况日照市地处中国大陆海岸线中部，山东省东南部。2010年《日照市城区桥梁质量检测报告》调查混凝土桥梁34座，其中包括大桥3座，中桥24座，小桥7座，分布于日照市城区。所调查桥梁的地理位置、服役年限、结构形式与桥梁损伤程度的关系如表1～3所示。表1调查桥梁的地理位置与损伤程度的

4、关系座2013年$4期(7一)931誊辛荭敏木63器桥梁工程BridgeEngineering表3调查桥梁的结构形式与损伤程度的关系座结构影式完好状态良好状态合格状态不台格校态危险状态÷÷合计曩桥梁损伤程度按《城市桥梁养护技术规范》[2】提供的方法进行评估，即根据城市桥梁状况指数分为完好、良好、合格、不合格和危险状态等5个等级。由表l～3可知：1)离海岸距离较近时，混凝土桥梁耐久性损伤较为严重．即使是服役时间不足3年的桥梁，也出现了一定的耐久性损伤：当离海岸距离超过4km之后，环境的不利影响减弱。2)服役年限对桥梁的耐久性

5、影响非常显著。服役3～5年的桥梁开始出现各类轻微的耐久性损伤，而服役20年之后的桥梁普遍存在各种明显的耐久性病害．并影响到结构整体功能。3)从桥梁结构形式看，中小桥梁中普遍采用的装配式空心板桥及预应力空心板桥均表现出较好的耐久性能。1．2损伤类型El照沿海地区混凝土桥梁主要耐久性病害形式如表4所示，按发生频次排序，主要病害为：混凝土渗水侵蚀、剥落露筋与钢筋锈蚀、混凝土裂缝、铰缝渗水泛白和挡块开裂。表4调查桥梁的混凝土损伤类型1．2．1混凝土水侵泛白由于桥面铺装开裂、桥面伸缩缝的破损、桥梁泄水管外壁渗水、泄水孔堵塞等导致桥面

6、排水不良，67．6％64席荭投术2013No．4(Jul．)V01．31的调查桥梁中出现桥面排水直接侵蚀边主梁、盖梁、墩台帽等混凝土构件的现象。在流水干湿交替的循环作用下。通过水的作用将混凝土内部可溶解的物质(如氢氧化钙)析出，使混凝土构件表面泛白，导致混凝土内部疏松，强度和耐久性降低，混凝土质量退化较快。此外，若有裂缝存在，渗水后增加了钢筋锈蚀的可能性。1．2．2钢筋锈蚀由于氯离子侵蚀、碳化腐蚀等原因造成钢筋锈蚀膨胀(钢筋体积可膨胀2～3倍)，因此在混凝土内部产生巨大的张拉力，引起混凝土结构表面出现一些变化，在外观上表现

7、为顺筋裂缝和剥落露筋。在钢筋锈蚀初期，若混凝土不密实，存在渗水通道，则锈水沿渗水通道渗出，出现锈斑。通过对34座桥梁的调查发现。64．7％的桥梁出现不同程度的剥落露筋现象，这是影响混凝土桥梁耐久性的最重要因素。1．2．3混凝土裂缝由于受力、温度变化及钢筋锈蚀等原因导致混凝土桥梁出现各种不同形式的裂缝，从形式上看有横向、纵向、竖向、斜向裂缝，出现各类裂缝的桥梁占调查桥梁总数的41．2％。混凝土裂缝有多种形式，其中顺筋裂缝是表征混凝土耐久性状态和混凝土保护能力的最主要裂缝形式，它是由钢筋锈蚀膨胀引起的。调查和研究表明，钢筋表面

8、锈层厚度很薄时(如20～40汕m)，便可导致混凝土保护层顺筋开裂【3]。混凝土开裂后，特别是发生顺筋开裂后，水、CO：、氯离子等腐蚀介质更容易到达钢筋表面，加剧钢筋锈蚀程度。并进一步出现剥落露筋等现象。1．2．4铰缝渗水泛白混凝土铰缝无勾缝或勾缝脱落．再加上桥面排水不良，沿铰缝渗水，导致接缝处混凝土中氢