混凝土桥梁病害成因及解决措施探讨

杨彦飞

摘 要：重载车辆的增多，使混凝土桥梁很容易发生各类病害问题，影响车辆行驶，而且其安全性也难以保障。施工单位要认识混凝土桥梁施工防护的重要性，依据病害形成原因，采取针对性的措施，予以解决，充分发挥混凝土桥梁的使用性能，为人们提供良好的行车环境。

关键词：混凝土桥梁；病害成因；解决措施

混凝土作为主要施工材料，在桥梁建设中应用比较普遍。因性能层面的优越性，其备受施工单位青睐。施工单位要依据混凝土桥梁具体施工情况，采用正确的方法，严格控制施工过程，规避各类病害问题。

1 混凝土桥梁病害类型

混凝土桥梁常见病害类型有裂缝、撞损、剥落、冲刷、钢筋锈蚀和蜂窝等，尤以裂缝问题最为严重。各类病害情况如下：裂缝，对混凝土桥梁的承载力和耐久性产生严重干扰，也会破坏钢筋保护层，造成空气侵入，出现钢筋锈蚀问题；钢筋混凝土构件破坏都是由钢筋锈蚀引起的，该情况下，钢筋体积膨胀，使钢筋混凝土构件因受拉力而开裂剥落，产生混凝土构件病害；车辆、船只等行驶过程中撞击桥梁，使桥或桥墩产生开裂、破坏问题；桥梁桩基因河水冲刷外露，使其承载力降低，严重干扰桥梁的稳定性，抗震能力也得不到保障。

2 混凝土桥梁病害成因

2.1 侵蚀性介质腐蚀

侵蚀性介质腐蚀即混凝土中含Ca（OH）2等化学成分，其与侵蚀性介质接触，发生化学反应。其中，氯盐腐蚀和硫酸盐腐蚀最为常见。氯盐腐蚀原因是环境中CI-呈游离状态，与混凝土中的（3CaO·2Al2O3·3H2O）发生反应，生成CaCl2和结晶水，前者具备易溶性，使混凝土体积发生膨胀，从而产生破坏。CI-和钢筋在接触状态下，含量達到一定程度，会降低其PH值，继而破坏钢筋钝化膜，在它与完好钝化膜区域之间形成电位差。与此同时，CI-具备导电性，在和Fe2+反应状态下生成FeCl2，使钢筋腐蚀加剧。硫酸盐腐蚀会破坏钙矾石和石膏膨胀。

2.2 冻融破坏

该病害问题多发生于冬季，因温度过低引起。混凝土的性质决定了桥梁中的空隙和裂缝很容易积水，当温度过低，在冰点之下，空隙中的水以冰的状态存在，该凝结过程中，会加大混凝土体积，从而使孔壁压力增加。当温度升高之后，冰融化，孔壁会产生拉力。几经反复，使混凝土桥梁出现裂缝问题。裂缝增加、扩展，导致混凝土强度降低。

2.3 混凝土碳化

混凝土碳化是常见的桥梁病害问题。当钢筋保护层混凝土碳化时，它的碱性会降低，出现裂缝问题。而大气中的氧气和水分也会通过裂缝，进入钢筋表面，与之发生化学反应，使混凝土体积膨胀，加剧裂缝问题，直至最终脱落[ 1 ]。

2.4 钢筋锈蚀

钢筋锈蚀的本质是一个电化学反应过程，裂缝在0.3mm以上会发生该种情况。钢筋锈蚀，会缩小其自身有效截面，生成氧化铁。该处体积比较大，容易发生混凝土开裂问题，而有害物质也会进入钢筋内部，对其产生腐蚀。桥梁病害问题处理过程中，要明确其产生原因，并提出针对性处理方法。

3 混凝土桥梁病害解决措施

3.1 混凝土

3.1.1优选补强混凝土或砂浆

外力侵蚀使混凝土发生松动，并破坏其胶结结构，导致它的强度和承载力被严重干扰。混凝土桥梁病害处理时，要将松动混凝土剔除，选用合适的混凝土或砂浆补强。如果侵蚀问题过于严重，采用正确的方式，增加原有结构尺寸，以对混凝土表面拉应力进行有效控制，避免产生裂缝问题，使其具备较好的承载力。

3.1.2提高混凝土密实度

混凝土桥梁病害问题很多是由水导致的，水经裂缝、孔道进入混凝土内部，与钢筋发生接触，使裂缝增加，快速腐蚀。具体工程实践中，依据实际工程背景，将混凝土桥梁裂缝控制在0.15mm以内，以保障其使用性能和寿命。该过程中，要改进结构材料的防水能力和密实度。假使混凝土已有裂缝问题，采用注浆填充方法，对其进行封堵；混凝土内遍布毛細孔，借助渗透结晶型材料，使其在内部与混凝土发生反应，堵塞孔道，使混凝土具备较好的密实度和抗侵蚀性。

3.1.3增加混凝土保护层厚度

混凝土保护层最小厚度已具备明确规定，能够保护混凝土，以免出现侵蚀问题，延缓钢筋腐蚀速度，使钢筋混凝土具备较长的使用寿命。据经验可知，混凝土钢筋净保护层厚度仅为15mm。立足于结构受力角度，使截面具备合适的高度和承载力。针对侵蚀比较严重的结构，要增加其保护层厚度，使补强混凝土净保护层厚度与具体设计规范相符合。

3.2 钢筋

混凝土具备较好的抗渗性，但常因外力干扰，产生孔隙、裂缝问题等，导致其受到有害物质侵袭，腐蚀内部钢筋。假使钢筋混凝土结构侵蚀不是很严重，应用阻锈剂涂抹它的基面，以控制锈蚀问题。依据有害物质渗入量，确定阻锈剂用量，避免钢筋在使用寿命期间出现锈蚀问题。

3.3 混凝土表面防护层

混凝土桥梁处于不良外部环境，需增加防护层，减少外力对桥梁的破坏，确保其安全性。施工单位要依据具体工程背景，对多层混凝土表面进行防护实验之后，寻求合适的混凝土表面，将其作为最佳防护层。实验结果表明，混凝土经处理之后，能够很大程度上减少氯离子渗入，而铝离子和原材料氯离子含量并没有发生变化。设计钢筋混凝土结构时，需对裂缝问题进行严格考量。如果存在细小裂缝，可应用防护层，使混凝土桥梁处于正常使用状态。桥梁的性质决定了其应用过程中，不能够规避微小裂缝问题，要应用新型材料，对其进行加固，以具备良好的防水性。将渗透结晶型混凝土防水材料应用到表面防护层中，活性物质和混凝土物质发生反应，使空隙和裂缝部位进行融入和渗透，予以堵塞，实现细小裂缝自我修复。

防护涂层既要能够防水，又要包含以下技术指标：1）与混凝土基面具备较好的粘结性，将其控制在0.8MPa以上。2）适应碱性环境。3）具备较好的抗老化能力，能够适应外部环境，使用过程中无起泡、剥离现象。4）具有较好的密实性，能够阻隔有害离子。5）防护涂层要具备良好的透气性和抗冲击能力，以确保在混凝土桥梁中具备较好的适用性。

4 结语

综上所述，病害问题会严重干扰混凝土桥梁的使用性能，对其产生破坏。施工单位要结合具体工程背景，对混凝土桥梁病害问题具备清晰地认识，使混凝土桥梁时刻处于良好的应用状态，避免外部环境对其产生干扰，保障混凝土桥梁的性能及质量，使日常行车过程更加安全。

参考文献：

[1] 黄建强.公路混凝土桥梁常见病害与成因分析及处治方法[J].公路交通科技（应用技术版），2014，（01）：46-49.