混凝土橋梁病害成因及解決措施探討

楊彥飛

摘 要：重載車輛的增多，使混凝土橋梁很容易發生各類病害問題，影響車輛行駛，而且其安全性也難以保障。施工單位要認識混凝土橋梁施工防護的重要性，依據病害形成原因，采取針對性的措施，予以解決，充分發揮混凝土橋梁的使用性能，為人們提供良好的行車環境。

關鍵詞：混凝土橋梁；病害成因；解決措施

混凝土作為主要施工材料，在橋梁建設中應用比較普遍。因性能層面的優越性，其備受施工單位青睞。施工單位要依據混凝土橋梁具體施工情況，采用正確的方法，嚴格控制施工過程，規避各類病害問題。

1 混凝土橋梁病害類型

混凝土橋梁常見病害類型有裂縫、撞損、剝落、沖刷、鋼筋銹蝕和蜂窩等，尤以裂縫問題最為嚴重。各類病害情況如下：裂縫，對混凝土橋梁的承載力和耐久性產生嚴重干擾，也會破壞鋼筋保護層，造成空氣侵入，出現鋼筋銹蝕問題；鋼筋混凝土構件破壞都是由鋼筋銹蝕引起的，該情況下，鋼筋體積膨脹，使鋼筋混凝土構件因受拉力而開裂剝落，產生混凝土構件病害；車輛、船只等行駛過程中撞擊橋梁，使橋或橋墩產生開裂、破壞問題；橋梁樁基因河水沖刷外露，使其承載力降低，嚴重干擾橋梁的穩定性，抗震能力也得不到保障。

2 混凝土橋梁病害成因

2.1 侵蝕性介質腐蝕

侵蝕性介質腐蝕即混凝土中含Ca（OH）2等化學成分，其與侵蝕性介質接觸，發生化學反應。其中，氯鹽腐蝕和硫酸鹽腐蝕最為常見。氯鹽腐蝕原因是環境中CI-呈游離狀態，與混凝土中的（3CaO·2Al2O3·3H2O）發生反應，生成CaCl2和結晶水，前者具備易溶性，使混凝土體積發生膨脹，從而產生破壞。CI-和鋼筋在接觸狀態下，含量達到一定程度，會降低其PH值，繼而破壞鋼筋鈍化膜，在它與完好鈍化膜區域之間形成電位差。與此同時，CI-具備導電性，在和Fe2+反應狀態下生成FeCl2，使鋼筋腐蝕加劇。硫酸鹽腐蝕會破壞鈣礬石和石膏膨脹。

2.2 凍融破壞

該病害問題多發生于冬季，因溫度過低引起。混凝土的性質決定了橋梁中的空隙和裂縫很容易積水，當溫度過低，在冰點之下，空隙中的水以冰的狀態存在，該凝結過程中，會加大混凝土體積，從而使孔壁壓力增加。當溫度升高之后，冰融化，孔壁會產生拉力。幾經反復，使混凝土橋梁出現裂縫問題。裂縫增加、擴展，導致混凝土強度降低。

2.3 混凝土碳化

混凝土碳化是常見的橋梁病害問題。當鋼筋保護層混凝土碳化時，它的堿性會降低，出現裂縫問題。而大氣中的氧氣和水分也會通過裂縫，進入鋼筋表面，與之發生化學反應，使混凝土體積膨脹，加劇裂縫問題，直至最終脫落[ 1 ]。

2.4 鋼筋銹蝕

鋼筋銹蝕的本質是一個電化學反應過程，裂縫在0.3mm以上會發生該種情況。鋼筋銹蝕，會縮小其自身有效截面，生成氧化鐵。該處體積比較大，容易發生混凝土開裂問題，而有害物質也會進入鋼筋內部，對其產生腐蝕。橋梁病害問題處理過程中，要明確其產生原因，并提出針對性處理方法。

3 混凝土橋梁病害解決措施

3.1 混凝土

3.1.1優選補強混凝土或砂漿

外力侵蝕使混凝土發生松動，并破壞其膠結結構，導致它的強度和承載力被嚴重干擾。混凝土橋梁病害處理時，要將松動混凝土剔除，選用合適的混凝土或砂漿補強。如果侵蝕問題過于嚴重，采用正確的方式，增加原有結構尺寸，以對混凝土表面拉應力進行有效控制，避免產生裂縫問題，使其具備較好的承載力。

3.1.2提高混凝土密實度

混凝土橋梁病害問題很多是由水導致的，水經裂縫、孔道進入混凝土內部，與鋼筋發生接觸，使裂縫增加，快速腐蝕。具體工程實踐中，依據實際工程背景，將混凝土橋梁裂縫控制在0.15mm以內，以保障其使用性能和壽命。該過程中，要改進結構材料的防水能力和密實度。假使混凝土已有裂縫問題，采用注漿填充方法，對其進行封堵；混凝土內遍布毛細孔，借助滲透結晶型材料，使其在內部與混凝土發生反應，堵塞孔道，使混凝土具備較好的密實度和抗侵蝕性。

3.1.3增加混凝土保護層厚度

混凝土保護層最小厚度已具備明確規定，能夠保護混凝土，以免出現侵蝕問題，延緩鋼筋腐蝕速度，使鋼筋混凝土具備較長的使用壽命。據經驗可知，混凝土鋼筋凈保護層厚度僅為15mm。立足于結構受力角度，使截面具備合適的高度和承載力。針對侵蝕比較嚴重的結構，要增加其保護層厚度，使補強混凝土凈保護層厚度與具體設計規范相符合。

3.2 鋼筋

混凝土具備較好的抗滲性，但常因外力干擾，產生孔隙、裂縫問題等，導致其受到有害物質侵襲，腐蝕內部鋼筋。假使鋼筋混凝土結構侵蝕不是很嚴重，應用阻銹劑涂抹它的基面，以控制銹蝕問題。依據有害物質滲入量，確定阻銹劑用量，避免鋼筋在使用壽命期間出現銹蝕問題。

3.3 混凝土表面防護層

混凝土橋梁處于不良外部環境，需增加防護層，減少外力對橋梁的破壞，確保其安全性。施工單位要依據具體工程背景，對多層混凝土表面進行防護實驗之后，尋求合適的混凝土表面，將其作為最佳防護層。實驗結果表明，混凝土經處理之后，能夠很大程度上減少氯離子滲入，而鋁離子和原材料氯離子含量并沒有發生變化。設計鋼筋混凝土結構時，需對裂縫問題進行嚴格考量。如果存在細小裂縫，可應用防護層，使混凝土橋梁處于正常使用狀態。橋梁的性質決定了其應用過程中，不能夠規避微小裂縫問題，要應用新型材料，對其進行加固，以具備良好的防水性。將滲透結晶型混凝土防水材料應用到表面防護層中，活性物質和混凝土物質發生反應，使空隙和裂縫部位進行融入和滲透，予以堵塞，實現細小裂縫自我修復。

防護涂層既要能夠防水，又要包含以下技術指標：1）與混凝土基面具備較好的粘結性，將其控制在0.8MPa以上。2）適應堿性環境。3）具備較好的抗老化能力，能夠適應外部環境，使用過程中無起泡、剝離現象。4）具有較好的密實性，能夠阻隔有害離子。5）防護涂層要具備良好的透氣性和抗沖擊能力，以確保在混凝土橋梁中具備較好的適用性。

4 結語

綜上所述，病害問題會嚴重干擾混凝土橋梁的使用性能，對其產生破壞。施工單位要結合具體工程背景，對混凝土橋梁病害問題具備清晰地認識，使混凝土橋梁時刻處于良好的應用狀態，避免外部環境對其產生干擾，保障混凝土橋梁的性能及質量，使日常行車過程更加安全。

參考文獻：

[1] 黃建強.公路混凝土橋梁常見病害與成因分析及處治方法[J].公路交通科技（應用技術版），2014，（01）：46-49.