ba力混凝土桥梁病因分析--铁道建筑-2006年1期

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1、维普资讯http://www.cqvip.com铁道建筑2006年第1期RailwayEngineering文章编号：1003．1995(2006)01—0033．03受腐蚀预应力混凝土桥梁病因分析刘椿，朱尔玉。，朱晓伟(1．北京铁路局工务处，北京100860；2．北京交通大学土建学院，北京100044)摘要：文章对京广线石家庄百孔大桥受腐蚀预应力混凝土桥梁病因进行了分析。给出了钢筋锈蚀状态的判别准则，并对预应力钢丝的锈蚀状态进行了检测和判断。对普通钢筋及预应力管道设计保护层厚度进行检测表明，太小

2、的保护层厚度对腹板钢筋和预应力钢丝的锈蚀防护极为不利。通过对梁体碱活性骨料的种类、数量和碱含量测试，认为部分梁体已经发生了较严重的碱硅反应。它是造成腹板沿筋开裂的主要原因。对梁体氯离子分布检测表明，本桥所受的氯离子侵蚀，已到十分严重的地步，建议全部更换曲线区段粱体，对于未更换的梁，应进行加固和增设防水层、完善排水系统。关键词：预应力混凝土梁腐蚀碱一骨料反应氯离子中图分类号：U448．35文献标识码：B京广线石家庄百孔大桥由103孔(70孔在R=本次检测中主要采用GXY。l型钢筋锈蚀仪结合1200m

3、曲线段上，33孑L在直线段上)混凝土简支梁组小范围破损检查来检测预应力梁体的锈蚀状态，按《混成，有98孔采用23．8m预应力混凝土标准梁。桥梁凝土中钢筋半电池电位试验方法应用技术手册》中给平面布置和断断示意图见图l。该桥1976年交付使用出的判别准则进行判别。见表1，时，状态良好。自1995年发现第40孔后的预应力混凝土梁在泄水孔下混凝土有局部裂损、膨胀、掉块后，表1钢筋锈蚀状态的判据近两年来，预应力梁体纵向裂纹及混凝土脱落等病害电位水平／mV钢筋锈蚀状念发展迅速。2000年8月，又发现第52孔曲

4、线内梁的腹O一一loo未锈蚀板箍筋和一束预应力钢丝束已锈断，这是我国既有铁一lOO～一2OO发生锈蚀的概率<10％，可能有锈蚀路桥梁首例预应力筋因腐蚀导致断裂，引起了有关部一2OO～一3oo锈蚀状态明确，a』能有锈蚀门的高度重视。该桥预应力混凝土梁的病害分布特点是曲线段严一3OO～一4OO发生锈蚀的概率>90％，全面锈蚀重、直线段较轻，曲线段内梁外侧病害最重，而且又集一400以上(绝对值)肯定锈蚀，锈蚀严重中在沿梁体的8个泄水孔的下方。内梁外侧的病害主要表现为：泄水孔流水经过的区域在梁体上形成明显

5、1．2分析与结论的污渍带，自上翼缘到腹板、下翼缘周围的混凝土锈迹根据测试结果，钢筋严重锈蚀集中在本桥曲线内明显，混凝土脱落掉块，露出严重锈蚀的钢筋。相应外梁外侧面8个泄水孔区段，锈蚀分布宽度在0．8～1．2梁外侧及梁体内部两侧虽有明显的冲刷痕迹及污物，nl之间。距泄水孑L0．6m以外的梁段钢筋基本未锈但钢筋锈蚀引起的混凝土掉块比较少。蚀。曲线内梁的内侧面，除个别梁段在上翼缘底面有部分区域锈蚀严重外，钢筋基本未锈蚀或仅有浮锈。1预应力钢丝的锈蚀状态曲线外梁的测试结果表明，尽管同跨的内梁钢筋锈蚀严重，

6、但外梁的钢筋状态良好，锈蚀电位都≯300现场检测中对已经出现锈蚀、开裂的梁体部位，打mV，且锈蚀电位在200～300mV的测点数量仅占开破损层，直接检查内部钢筋锈蚀程度。对外观基本4．8％～6．1％，可以认为钢筋基本未锈蚀。完好的部位采用锈蚀仪测量其半电池电位。位于缓和曲线上的内梁，其泄水孔梁段的锈蚀电1．1钢筋锈蚀状态判别准则位均<200mV。由此可以认为，处于直线段及缓和曲线段上的桥跨，梁内钢筋基本未锈蚀。*本文受北京市自然科学基金项口资助(编号：8032011)维普资讯http://www.

7、cqvip.com34铁道建筑January，2006注：A一内粱外侧：彝蓁窝镯D-外粱外侧图1百孔大桥桥梁平面位置示意图2普通钢筋和预应力管道的保护层设计厚度表2普通钢筋和预应力管道设计保护层厚度部位类别保护层厚度／ram说明检查中发现腹板混凝土保护层厚度过薄，常有露预应力管道30筋和锈斑痕迹。根据设计图纸计算，腹板及下翼缘的腹板箍筋19距侧面钢筋、预应力管道保护层厚度列于表2。表2数据表水平构造筋11明，腹板普通钢筋混凝土保护层只有l1mm，预应力管5O距底面道保护层30mm，考虑到施工产生的

8、偏差，实际可能更底排管道小，这对腹板钢筋和预应力钢丝的锈蚀防护极为不利。65距侧面上排管道45距斜梗胁面下翼缘3碱一骨料反应42距底面箍筋57距侧面在已确定要更换的34孔预应力梁中，许多梁的腹纵向构造筋34距底面板上有明显的沿预应力管道的裂缝。怀疑其为混凝土中碱一硅酸反应所引起的，必须对其进行碱一骨料反维普资讯http://www.cqvip.com2006年第1期受腐蚀预应力混凝土桥梁病因分析应检测，以确定有无碱活性骨料、反应产物、潜在膨胀0．10％(不能使用氯化钙和氯化物为基础