鋼筋混凝土橋梁耐久性措施探討

摘要本文針對提高混凝土橋梁耐久性的主要措施進行了探討，其基本措施包括：提高混凝土的抗腐蝕性能、耐久性設計、耐久性施工以及耐久性養護等四個方面。

中圖分類號：U445文獻標識碼：A

Discussion on Measures of Reinforced Coagulation Soil Bridges Durability

Gesangquzhen

(Transit Transport Bureau of Naqu District， Naqu， Tibet 852000;

Changsha University of Technology， Changsha， Hu'nan 410000)

AbstractThis paper aiming at improving the durability of concrete bridge main measures are discussed， and its basic measures include: to improve the corrosion resistance of concrete， the durability design， construction and durability of the durability of curing four aspects.

Key wordsReinforced coagulation soil Bridges; Durability; Measures

1 提高混凝土的抗腐蝕性能

1.1 抗滲性

（1）精心設計和嚴格控制混凝土配合比，一般要求控制水泥最低和最高用量：其水灰比要按不同工程對象，不同要求，嚴格控制；適當提高砂率，保證混凝土的和易性和密實性；（2）對砂石原材料的堅固性、顆粒級配、清潔度等嚴格要求，特別是其含泥量，絕對不允許超過其標準規定的限量；（3）通過試驗合理正確地摻加外加劑及礦物摻合料，提高混凝土的耐久性、改善混凝土的工作性；①（4）采用機械攪拌和機械振搗，特別是鋼筋密實部位，更應精心操作，保證混凝土的密實性。

1.2 抗凍性

由于混凝土抗凍性主要取決于其孔隙率、孔結構及孔的水飽和程度。因此提高混凝土抗凍性也主要應從降低混凝土孔隙度，改善其孔結構入手。②常用的措施有以下幾種；

（1）摻用優質引氣劑及高效減水劑或引氣型減水劑。摻引氣劑對增強混凝土的抗凍性具有重要作用，根據我國相關部門調查發現，混凝土中摻引氣劑可以有效的防止混凝土出現凍害情況，而不摻引氣劑的混凝土在使用十五年左右就會出現裂縫、表層掉落等病害。

（2）嚴格控制水灰比，提高混凝土密實性。所以，為了防止混凝土的冷凍害情況發生，科學調整合理的水灰比成為有效的解決措施。特別是高效減水劑能夠極大的減少工程用水量，提高混凝土強度，抗凍性也能得到相應的提高。

（3）防止混凝土早期受凍。混凝土早期凍害直接影響混凝土的正常硬化及強度增長。因而冬季施工時必須對混凝土加強早期養護或適當加入早強劑或防凍劑嚴防混凝土早期受凍。

1.3 鋼筋保護

鋼筋保護最基本的措施是提高混凝土自身的防護能力：選擇優質水泥、增加水泥用量、控制混凝土中的氯化物含量、降低水灰比、使用優良外加劑、摻合料、增加保護層厚度等。另外在較嚴酷的腐蝕環境條件下還應采用附加措施：混凝土外涂層、鋼筋阻銹劑、特種鋼筋、陰極保護等方面。

1.4 裂縫控制

鋼筋混凝土橋在施工和日后使用中所承受的基本負荷主要有各種外荷載和變形荷載兩種。前者包括自身重力和外界作用；后者為溫度、混凝土收縮等。③裂縫也因上述兩種荷載而產生。在施工過程主要應控制第二類荷載產生的裂縫。

（1）溫度裂縫。溫度裂縫的產生原因是由于混凝土在結構澆筑過程中所存在的水化熱流程，如果澆筑的混凝土面積和體積很大，內部大量的水泥水化熱會產生膨脹壓力，其基本原理是內熱外冷，而且由于混凝土剛剛澆筑完成，整體性能缺乏抗拉力，從而導致混凝土外部產生裂縫。在解決這一問題，必須從問題的產生機理角度出發，在混凝土澆筑過程中盡量減小內部溫度與外部溫度的大小。

（2）收縮裂縫。在混凝土澆筑完成后，需要等待混凝土降溫，而由于散熱過程中會產生內部水分蒸發，體積產生收縮。另外由于混凝土中膠質體的膠凝性，會造成局部混凝土硬化收縮。這兩種收縮共同作用下的混凝土會產生較大的收縮力，當這種收縮力達到一定的極限，混凝土就會產生裂縫。因此控制這類裂縫需解決好降溫收縮和硬化收縮這兩個問題。

2 混凝土耐久性設計

2.1 混凝土及原材料要求

橋梁結構的原材料主要包括混凝土和外摻劑。根據對影響混凝土橋梁結構耐久性主要因素的分析，在目前混凝土橋梁的耐久性設計中，應從混凝土的抗滲透性、抗凍性、鋼筋銹蝕的控制和預防堿骨料反應等方面進行。其中（下轉第99頁）（上接第54頁）混凝土的抗滲透性用抗滲等級確定，一般情況橋梁混凝土抗滲等級應不低于S6；抗凍性通過混凝土的抗凍標號確定，不同使用環境，如大氣環境、水位變動區、除冰鹽易腐蝕區的混凝土抗凍標號應有不同的要求；鋼筋銹蝕的控制應著重注意除冰鹽易腐蝕區，如伸縮縫和落水口處，這些部位應采用摻加鋼筋阻銹劑、使用環氧涂層鋼筋、混凝土表面涂層隔離等措施控制混凝土內部的鋼筋銹蝕，特別是預應力結構，孔道灌漿和封錨混凝土應采取阻銹措施。

2.2 結構構造設施

結構構造設施的規范性對橋梁壽命產生直接的影響。規范合理的橋梁結構或構件標準應該是受力方向合理、構造科學、施工便捷等方面。為了保證橋梁的壽命最大化，橋梁排水結構設計尤為重要。科學合理的排水結構可以保證橋身不殘留積水，從而有效的防止水侵蝕對橋梁整體的安全威脅。在這一要求下，橋梁伸縮縫要盡可能采用隔、防水型伸縮縫，泄水管也要盡量選擇密封較好的材料制作。橋梁結構防水層材料選擇要堅持以在外力作用下不會發生功能性改變的原則。橋面整體結構要盡量采用現澆混凝土的施工方式進行。

3 混凝土耐久性施工

3.1 混凝土配合比和外加劑

集料應通過試驗或實踐驗證可以作為混凝土的骨料使用。應具有足夠的強度和耐凍、耐磨性能。不宜使用可能與水泥中的堿發生化學反應或可能發生物理變化的骨料，如果條件限制必須使用這種骨料時應同時使用低堿水泥。外加劑應不產生對混凝土及鋼筋有害的物質，應不降低混凝土的耐久性。混凝土應根據所用的材料作配合比設計，使混凝土具有適當的和易性和稠度，澆筑能順利入模并包裹鋼筋和預埋件，不發生離析或過多的泌水。配合比設計應作試驗驗證。根據結構耐久性要求，對最小水泥用量、最大水灰比及混凝土拌合物的氯離子含量按有關規定進行檢測，其實測值不得超出規定的最大限制。暴露于凍融環境中的混凝土應摻入引氣劑，保證混凝土中有適當的孔間隔和孔徑分布。

3.2 模板

使用能大幅度地減小吸水膨脹力的堅硬模板；澆筑混凝土時監控模板內混凝土上升速度，使其限制在一定的范圍之內。模板內的鋼筋要合理安裝定位，并牢固定性，此外，模板還要有較強的強度和密度性，在混凝土澆筑過程中不能使其錯位、移位。

3.3 養護

拌合的混凝土應盡快入模，并以適當的速度澆筑混凝土。不得使用局部己硬化的混凝土、加水重拌的混凝土以及初凝后再次攪拌的混凝土。混凝土應充分振搗；在分層澆筑過程中，橋梁的連接部分的混凝土也要認真振搗。混凝土在溫度較低的情況下澆筑時，其相關的材料、鋼筋、模板以及堆料地面溫度要保持合理控制。混凝土材料攪拌前可以考慮加溫，使其保持較為合理的溫度。相反，在溫度較高的氣候下，要防止混凝土溫度過高，可以考慮利用涼水攪拌。

4 維修養護

混凝土結構使用階段應定期進行耐久性檢測，及時維修損壞部位。對耐久性敏感的結構部位如伸縮縫、排水設備等處，應重點檢查和維修。

注釋

①孫海燕.混凝土結構耐久性的研究現狀[J].內蒙古水利，2009（1）.

②孟超.試析混凝土橋梁結構耐久性的影響因素及預防[J].民營科技，2008（2）.

③鄧學軍.混凝土橋梁結構耐久性技術研究[J].北方交通，2008（12）.