浅谈钢筋混凝土桥梁耐久性

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1、浅谈钢筋混凝土桥梁耐久性　　摘要：本文针对钢筋混凝土桥梁的耐久性做了一些理论和实践的探讨，内容主要包括影响桥梁结构耐久性的因素分析，并对提升混凝土桥梁耐久性的施工改进技术进行了全面的介绍。关键词：钢筋；混凝土；桥梁；耐久性中图分类号：U448.34文献标识码：A文章编号：钢筋混凝土桥梁以其优越的性能成为了世界上应用最为广泛的一种桥梁结构形式，在过去的几十年里我国乃至世界修建了不计其数的钢筋混凝土桥梁。然而，在以往的钢筋混凝土桥梁设计中，由于片面的追求强度，因而忽视了桥梁的耐久性，导致很多已建成的混凝土桥梁出现耐久性局部失效和老化现象。近年来，在役的

2、钢筋混凝土桥梁因为耐久性问题而发生破坏的情况越来越多，其中因钢筋锈蚀需要处理的桥梁普遍存在，由此造成的负面影响和经济损失也是难以估量的，因而对钢筋混凝土桥梁耐久性问题的研究是当前一个重要课题[1]。1影响桥梁结构耐久性的因素分析1.1混凝土的碳化混凝土碳化是指环境中的6CO2与混凝土表面接触并且通过混凝土孔隙不断向混凝土内部扩散，与混凝土中碱性水化物发生很复杂的多相物理化学反应的过程。混凝土碳化会使混凝土的收缩加剧，混凝土表面因为收缩产生拉力出现微裂纹，降低了混凝土强度以及抗渗能力；同时，混凝土碳化会降低混凝土的PH值，当混凝土中PH值降低到一定数

3、值时，混凝土中的钢筋钝化膜就会被破坏，造成钢筋锈蚀。1.2混凝土中钢筋的锈蚀混凝土中的钢筋表面有一层致密的钝化膜，在正常情况下钢筋不会发生锈蚀，但是钝化膜破坏以后，在有足够的水和氧化剂的条件下钢筋就会发生锈蚀。钢筋锈蚀后导致混凝土结构破坏主要表现在三方面：(1)钢筋锈蚀导致钢筋截面积减少；(2)钢筋锈蚀导致钢筋不能把所受的力有效传递给混凝土；(3)钢筋锈蚀产物体积增大，对混凝土的压力增大导致混凝土保护层开裂[2]。1.3结构设计对桥梁耐久性的影响分析（1）设计标准低比如我国公路桥梁荷载标准是经过多次修改逐步提高的，随着交通事业发展，既有桥梁的荷载标

4、准不能满足当前汽车荷载标准的要求，由此可能导致桥梁耐久性加速劣化，这种情况在世界各国都普遍存在。此外，长期以来，由于经济及社会条件的限制，我国规范在桥梁性能及构造细节设计方面的要求一直较低，也在客观上影响了桥梁的耐久性。（2）结构与构造细节不合理6在国内桥梁总体设计方案的比选过程中，一般由地质条件、施工方法、经济指标等因素来决定方案的取舍，而很少从耐久性的角度来进行分析和评价。例如采用预应力结构或钢筋混凝土结构，简支或连续，型梁或箱梁以及跨径比例、断面尺寸的拟定等众多结构与构造问题，不但影响经济性，对桥梁的耐久性能也有很大影响评价指标的缺失，可能导

5、致中选方案的结构耐久性能不足，为运营后桥梁出现病害埋下了病根。有的结构整体性和延性不足，冗余性小；有的计算图式和受力路径不明确，造成局部受力过大；有的混凝土强度等级过低、保护层厚度过小、钢筋直径过细、构件截面过薄这些都会削弱结构耐久性，增加桥梁的病害。2提升混凝土桥梁耐久性的施工改进技术2.1改善施工缝施工质量的措施(1)上下层混凝土施工龄期差对施工缝施工质量的影响研究在施工过程中，若上下两层混凝土之间施工龄期相差过大，会造成上下两层混凝土之间收缩差大，从而混凝土会出现开裂问题。为了确定上下两层结构合理施工龄期差值应该在保证前期混凝土强度满足后期混

6、凝土施工要求的前提下，尽早浇筑后期混凝土，以免出现过大的前后层混凝土收缩差。(2)上下层混凝土施工工艺研究a.混凝土表面凿毛处理6接缝施工时可以使用模板，但模板尽可能在混凝土硬化后拆除，进行接缝表面凿毛，过早会破坏混凝土表面质量，太晚会加大施工难度。b.混凝土浇注工艺研究浇注前接缝表面必须清洗干净，并使旧的混凝土表面充分吸水，但不能有多余水，在混凝土浇注过程中应充分振捣，同时注意浇注顺序，先浇注结构变形大的一端，再进行接缝部位混凝土浇注，在整个混凝土浇注过程中，接缝处的模板不能产生变形。c.施工缝处混凝土常出现的问题和处理措施梁、板体积较大造成留置

7、缝厚大，表面的浮浆层、泌水层也相应厚，施工缝的处理难度较大如采取刮除表面的浮浆或二次振捣效果不佳，可采用添加粗骨料的方法，将级配干净的碎石撒入浮浆内，重新振捣防止石子集中。这样会使缝处浇筑混凝土在体积较大处时粗细骨料均匀，水泥浆不会流失且强度不会降低，亦能提高新旧界面的粘结力和咬合力。2.2基于改善桥梁耐久性的附加防腐蚀措施①处于氯盐环境中的钢筋混凝土结构，应选用如下的防腐蚀附加措施混凝土表面浸渍、采用环氧涂层钢筋等。必要时也可采用钢筋阴极保护技术。6②处于化学侵蚀环境中的混凝土结构，应在混凝土表面采取涂装或设防护面层等附加防腐蚀措施。处于化学侵蚀

8、环境中的混凝土结构，除了采取上述附加防腐蚀措施外，还可采用换填土、降低地下水位等工程措施。③处于冻融破坏环境中的混凝土结构