明秋鳳
摘 要:我國經濟快速發展,城市化進程加快,橋梁工程建設逐步完善。近年來,我國鋼筋混凝土橋梁建設數量逐步增多,但是,受到設計、施工以及維護等多方面因素的影響,橋梁在施工和運營期間還存在一些病害問題,如果任由病害問題發展,會對橋梁質量和橋梁運營構成一定威脅,造成巨大的經濟損失。因此,應用科學的檢測方法,積極做好鋼筋混凝土橋梁病害檢測工作,是提升鋼筋混凝土橋梁工程質量的重要保障。
關鍵詞:鋼筋;混凝土;橋梁病害;檢測
在城市化發展的全新背景下,我國不斷加大對橋梁工程等基礎設施建設的重視程度,鋼筋混凝土橋梁的數量呈現不斷增加的趨勢,但是鋼筋混凝土橋梁有其固定的使用周期,在運營一段時間后,會受到各種因素影響產生橋梁結構病害,成為提升橋梁工程質量的阻礙因素。如果不及時對橋梁病害進行檢測并積極采取應對措施,會導致橋梁出現坍塌等問題,對人身和財產安全都形成一定的威脅。因此,加強對鋼筋混凝土橋梁病害檢測的重視,提升橋梁工程質量,保障橋梁安全是當前我們需要面對的重要課題。
一、橋梁病害檢測的重要意義
(一)及時發現橋梁病害問題,進行維修加固,保障橋梁安全
通過對橋梁現有病害檢測,可以在重要的橋梁建成后,對其施工設計以及施工質量進行評估,確定橋梁工程的可靠性。對于一些采用了全新設計結構的橋梁,通過檢測能夠進一步驗證施工理論的可應用性,進而發現橋梁工程建設中的問題,采取針對性方案,對橋梁結構設計進行改善,盡量使其達到完美的狀態。另外,通過檢測,能夠及時發現橋梁病害問題,進行維修加固,減少病害對橋梁質量的影響。
(二)及時掌握橋梁的損壞程度,評估橋梁的荷載能力
近些年來,我國經濟飛速發展,工業化發展腳步加快,集裝箱運輸、特大型工業設備運輸等車輛的運行,都成為鋼筋混凝土橋梁的安全威脅。受到交通量不斷增加的影響,加之重型車輛的運輸需求,橋梁極易出現裂縫、錯位等一系列病害,通過對橋梁的檢測,能夠及時掌握橋梁的損壞程度,評估橋梁的荷載能力,為解決橋梁病害提供重要依據。
二、鋼筋混凝土橋梁病害常見類型
(一)橋面鋪裝病害
通過橋面鋪裝結構,能夠有效防止外在環境對橋梁工程內部結構的破壞,同時能夠減少雨水和外力作用對橋梁內部的影響。但是,當前的橋面鋪裝普遍存在裂縫、坑槽、犯油、松散露骨以及唧漿等病害,這些病害的存在,對橋梁最直接的危害就是造成橋梁主體結構滲水,引起橋梁工程內部鋼筋生銹,被氧化腐蝕。同時,因為滲水的影響,橋梁底部的混凝土會逐漸被化學腐蝕,橋梁的承重結構受到嚴重影響。
(二)橋梁橋頭搭板病害
在對橋梁的長期使用過程中,橋頭搭板會出現脫落,引發橋頭跳車等一系列問題。如果出現橋梁橋頭搭板病害,會對橋梁上行車構成重大的安全威脅,同時橋梁橋頭搭板病害還會危及橋梁整體結構的穩定性和安全性,嚴重降低橋梁工程質量。
(三)支座移位損害病害
在橋梁工程中,安裝支座能夠對橋梁體系上部的承載力和變形力進行有效傳遞,同時可以在一定程度上減少溫度變化對橋梁穩定性的影響[1]。橋梁一旦出現支座移位損害病害,最直接的危害是會使橋梁工程梁體的受力情況發生偏移,影響橋梁整體的穩定性,危機橋梁安全。
三、關于鋼筋混凝土橋梁病害檢測分析的探討
(一)針對鋼筋銹蝕的檢測思路
橋梁工程建設過程中,鋼筋表面會利用混凝土進行保護,而一旦混凝土保護層遭受破壞,會使水和氧氣等物質進入混凝土內部,進而引起鋼筋銹蝕。經過銹蝕后的鋼筋,承受拉力的面積在原有基礎上減少。同時,鋼筋混凝土結構也會深受影響[2]。目前,對于鋼筋銹蝕的檢測方法普遍采用電測法測定鋼筋電流,通過這樣的方法可以深入了解鋼筋銹蝕的具體狀況,為后期進行病害解除提供重要的依據。
(二)針對混凝土碳化的檢測思路
橋梁工程建設過程中,混凝土結構長期暴露在空氣中,與CO2長期接觸,CO2會通過混凝土表面的一些細小孔洞和裂隙進入混凝土結構內部,與其中的堿性物質發生化學反應,引發混凝土發生碳化反應。碳化反應會降低混凝土的堿性,日積月累,混凝土碳化程度逐漸加深,鋼筋表面保護層逐漸變薄,引發鋼筋銹蝕的狀況,導致混凝土結構的受力性能大打折扣。一般說來,鋼筋混凝土橋梁發生碳化現象非常普遍,對于碳化的檢測,可以CO2通過的濃度換算出混凝土的碳化深度,同時能夠計算出碳化的具體時間,隨著碳化深度和碳化時間的累加,碳化的速率會逐漸降低。
(三)針對堿-骨料的檢測思路
橋梁工程建設過程中,混凝土中的水泥和骨料中的活性硅,在水的催化作用下發生化學反應,生成一種堿-硅酸鹽凝膠。堿-硅酸鹽凝膠的存在,極易使混凝土出現松散、鼓脹的現象,引發混凝土出現裂縫。一旦出現這樣的病害,堿-骨料反應將引發混凝土表面出現網狀裂縫,同時裂縫位置還會出現大量白色凝膠物質,目前,很難通過一定的措施對這一病害進行有效解決[3]。對混凝土堿-骨料反應進行檢測時,最直接的方式是對外表進行細致的觀察。但是,截止到現在,對于已經出現堿-骨料反應的鋼筋混凝土橋梁工程,還沒有科學可靠的解決方案,只能是施工人員在施工時嚴格把控含堿量指標,從根本上預防堿-骨料反應。
(四)針對氯離子侵蝕的檢測思路
已經硬化的混凝土,會受到外界氯離子的侵蝕破壞。一般情況下,如果在短時間內,大量氯離子進入到鋼筋混凝土結構之中,會致使混凝土結構表面出現泛白的現象,破壞混凝土整體結構。針對氯離子進行檢測,可以定期對混凝體周邊水體的 pH 值以及 Cl 離子濃度進行檢測,在水體pH 值低于4時,就要采取合理的措施對橋梁的鋼筋混凝土結構做好隔離以及保護工作。
四、結束語
橋梁病害問題于我們非常嚴峻,尤其是近年來我國交通運輸業的發展,逐步加重了橋梁的負擔。針對鋼筋混凝土橋梁使用過程中出現的病害,我們必須重視橋梁病害檢測分析,避免病害長期發展惡化,提升橋梁工程質量,減少橋梁安全事故的發生。
參考文獻:
[1]唐垚,高迎鑫,劉洪波等.公路混凝土橋梁病害分析與技術建議[J].黑龍江交通科技,2021,44(09):122-123+125.
[2]楊建華,鄒俊志.基于機器學習的RC橋梁病害檢測方法[J].北方交通,2020(06):18-20+25.
[3]栗新然.鋼筋混凝土橋梁病害檢測方法及其結果分析[J].四川水泥,2019(03):45.