探討市政道路橋梁工程的常見病害及處理對策

摘 要：根據交通部門發布的統計數據顯示，截止2018年末，全國公路橋梁85.15萬座、5568.59萬米，比上年增加1.90萬座，各地交通網絡基本完善，許多建成于上世紀的市政橋梁因磨損、載荷增加暴露出了諸多病害問題。文章通過對多處存在病害問題的市政混凝土橋梁進行實地考察，綜合考慮橋梁所處環境大氣因素、降水因素等，從物理、化學、結構力學多個方面進行分析。著重闡述了混凝土橋梁出現的混凝土保護層松動、混凝土剝落、鋼筋銹蝕問題，并分析了問題成因，提出了相應的解決對策。總結出，部分老舊市政混凝土橋梁因混凝土結構服役時間較長，其存在的裂縫、毛細孔等成為氣體、水侵蝕的主要通道，在載荷增加的情況下，橋梁原結構發生破壞，必須要在充分調查、深入論證的基礎上，采取提高混凝土密實度、防水抗滲性能以及結構性能的處理措施，方可延長橋梁使用壽命，確保當地交通網絡的正常運作。

關鍵詞：市政道路橋梁;常見病害;病害處置措施

文章編號：2095-4085（2020）09-0102-02

近幾年，我國各地交通流量持續增加，私家車保有量不斷上升，各地市政橋梁承受載荷不斷提高，許多修建于上世紀的橋梁因多種因素影響開始加速老化，并出現諸多導致行車舒適度下降的病害問題。以混凝土橋梁病害問題最為突出，經過研討發現，市政混凝土橋梁所用混凝土材料會在外界因素影響下出現過早損壞現象，并嚴重影響橋梁結構正常使用。我國多數市政混凝土橋梁的設計使用年限都為100～120年，但是存在病害的橋梁使用壽命將會大幅度縮短，故當前必須要根據實際情況，分析常見病害的處理方法，以保證市政混凝土橋梁的正常使用。

1 市政混凝土橋梁常見病害以及發生成因

市政橋梁工程的主要材料為鋼筋與混凝土，混凝土是水泥、不同級配石子骨料、礦粉、外摻劑等材料拌和而成的一種復合型建筑材料，以一般混凝土結構為例，鋼筋在混凝土中提高結構抗拉強度，混凝土則能夠有效保護鋼筋并提高整體結構的抗壓強度，所以混凝土橋梁出現的病害大多由鋼筋銹蝕、混凝土劣化兩個因素引發。市政混凝土橋梁在服役過程中，受到周邊環境影響，混凝土內部成分發生變化，比如溶解、析出、膨脹、開裂等，從而導致混凝土性能大幅度下降，出現凍融破壞、結構性裂縫、介質腐蝕等現象，若這些問題得不到處理，病害將會持續發展，最終對橋梁性能構成嚴重影響[1-2]。

1.1 侵蝕性介質腐蝕

侵蝕性介質腐蝕主要是指混凝土中含有的部分化學成分在自然環境中和部分物質發生化學反應，比如硫酸鹽的腐蝕以及氯鹽的腐蝕。這里以氯鹽的腐蝕為例，混凝土中含有大量的3H2O，2A12O3等元素，和自然環境中游離存在的CT發生反應后產生大量的結晶水，混凝土體積因此膨脹，從而形成龜裂或者結構性裂縫，混凝土面層膨脹后，裂隙擴大，鋼筋暴露在自然環境中，同時混凝土構件本身的pH值也被嚴重破壞，鋼筋鈍化膜被破壞，鈍化膜被破壞的區域和尚未被破壞的區域形成電位差現象，鋼筋腐蝕因此加劇。

1.2 凍融破壞

凍融破壞主要表現為混凝土中存在大量裂縫或者孔隙，空氣中的水分通過毛細作用進入到混凝土孔隙中，當自然環境氣溫降至冰點或以下，混凝土中水分凍結，體積膨脹，混凝土原有結構被破壞，在溫度升高后，混凝土中的冰晶融化，然后再次形成拉力，反復作用下，混凝土穩定性受到嚴重影響并且開裂。

1.3 鋼筋銹蝕

鋼筋銹蝕是典型的化學反應該過程，該現象發生除了和鋼筋本身性能有關聯之外，和混凝土的性能以及外界環境變化也有密切關系，若是鋼筋不能受到混凝土的有效保護，那么鋼筋裸露在自然環境中就會開始銹蝕，且鋼筋生銹后，其本身的有效截面開始縮小，銹蝕部分開始膨脹，從而導致外部混凝土進一步開裂，水分等有害物質更容易和鋼筋發生接觸，加劇銹蝕現象[3]。

2 市政混凝土橋梁主要病害處理措施

一般市政混凝土橋梁多存在多種破壞現象，各類病害同時出現，侵蝕速度較快。比如，化學侵蝕引發結構破壞，同時由凍融破壞現象發生，尤其是在我國北方地區，一個冬季，便能夠導致混凝土出現極為嚴重的結構性裂縫。根據文章上述內容我們可了解到，在處理病害過程中，應采取多元化措施進行應對。

2.1 補強措施

針對裂縫不嚴重、結構損壞不嚴重的市政橋梁，可采用適當的補強混凝土、補強砂漿對損壞部分進行處理，應適當增大原結構尺寸，并降低混凝土表面拉應力，避免裂縫進一步發展，同時提高結構的承載能力。值得注意的是，合格的補強混凝土、合格的補強砂漿應具備以下特征：一是良好的和易性;二是和混凝土構件有良好的粘接作用;三是具有良好的抗侵蝕性能;四是具有一定的防水性能。

2.2 增強厚度

在我國現行的混凝土施工耐久規范中，明確規定了混凝土構件的最小保護層厚度，該規范標準比上世紀所使用標準有較大變化，當前應充分調查橋梁的服役年限以及建成時間，根據現行規范對混凝土橋梁保護層進行處理，適當增加保護層厚度，保證混凝土橋梁滿足現行規范，以避免病害持續發展。

2.3 鋼筋處理

盡管混凝土本身具有一定的抗滲性能，但是受到施工質量影響以及自然環境中諸多不確定因素影響，有害物質始終會侵入混凝土結構。針對侵蝕較為輕微的橋梁可考慮在混凝土構件表面涂刷阻銹劑以避免水分等滲透到混凝土構件內部，針對已經發生嚴重銹蝕的橋梁，應該在剔除松動混凝土、剔除鋼筋銹蝕層后，在表面適當涂刷阻銹劑，然后重新澆筑混凝土，以避免病害發展，保證混凝土結構承載力。

3 結 語

綜上所述，導致市政混凝土橋梁發生病害的原因較為復雜，廣大從業者想要延長橋梁使用壽命，應深刻認識到病害發生的具體成因，在充分調查、論證的基礎上采取相應的處置措施，以確保混凝土橋梁的正常使用。

參考文獻：

[1]張漣.西南地區簡支空心板典型病害及成因統計分析西南地區簡支空心[J].公路交通科技：應用技術版，2018，（03）：234-236.

[2]玉梟彤，王桂芳.市政病害路面組合改造施工技術及工程應用[J].建筑技術，2019，50（1）：116-118.

[3]陳飛飛，張宇峰，韓曉健.基于圖像特征值的混凝土橋梁表面病害圖像分類[J].結構工程師，2018.

作者簡介：于海濤（1987—），男，漢族，河北秦皇島人，本科，工程師。研究方向：建筑行業市政工程施工技術方向。