淺談橋梁混凝土的使用壽命

摘 要:近年來我國公路橋梁建設發展迅速，橋梁投資在公路建設中所占的比例也很大。橋梁建設中對橋梁混凝土的使用壽命都非常重視，因而從多方面對混凝土結構的耐久性設計的分析和研究是非常必要的。下面就橋梁混凝土結構的使用壽命從以下方面進行探討。

關鍵詞:橋梁 混凝土 使用壽命

中圖分類號:U444文獻標識碼:A文章編號:1672-3791(2012)06(c)-0063-01

近年來我國公路橋梁建設發展迅速，橋梁投資在公路建設中所占的比例也很大。橋梁建設中對橋梁混凝土的使用壽命都非常重視，因而從多方面對混凝土結構的耐久性設計的分析和研究是非常必要的。

1 做好防排水工程

橋梁使用過程中大氣污染、有害物質侵蝕(液體或氣體)、氯鹽及水等因素都可能影響橋梁混凝土結構使用壽命，而“水”其中一個相當重要的因素，因此，橋梁的排水措施是關乎橋梁耐久性的很重要一方面，要防止雨水對橋梁結構的腐蝕和破壞，從而延長橋梁的使用壽命、提高經濟效益和社會效益，保證橋梁的行車安全。

1.1 排水

橋梁排水工程與人民生產生活息息相關，其使用功能的好壞，涉及到千家萬戶的切身利益，關系著城市建設。通過對橋梁病害的調查可以清楚地看到在橋面鋪裝瀝青(水泥)混凝土與橋面防水混凝土之間存有積水，說明工程施工中對橋面“防、排水”重視不夠或措施不當，原因一種是設計考慮不夠周全，比如說排水考慮得不夠周全，水是通過伸縮縫排下來的，會把橋梁浸泡。另一種是施工沒有達到，雖然有排水管，但是排水管斷了或者排水管沒有正常工作，還是從伸縮縫排下來，表面的混凝土出現很多水，對橋梁造成浸泡。無論何種原因如長時間存水，必對橋面鋪裝混凝土造成不良后果。因而，對于“水”應以“排”為主，以“防”為輔。[1]就是設法將水和混凝土隔離，使水不能進入混凝土本體，尤其不能進入裂縫中去。在設計時，應合理地設置縱、橫坡及泄水管的構造和布局，在橋面上除設置縱橫坡排水外，橋面需要設置一定數量的瀉水管道，以便組成一個完整的排水系統，并應避免橋面及兩層構造之間長期積水，若存有積水，該從何處排出。

1.2 防水

實際施工中，為了保護橋面板，防止車轍或履帶直接磨耗橋面，并借以分散車輪的集中荷載，通常用水泥混凝土和瀝青混凝土鋪裝橋面，而為滿足防水性好、穩定性好、抗裂性好、耐久性好以及層間粘結性好的使用要求，一般都要在橋面鋪裝層間設置防水層。橋面防水層是橋面構造中的重要組成部分，是為了防止雨水進入橋面，雨水、雪水下水滲入橋體、橋梁，以及其他用水對橋體破壞等而設的材料層，其不但保證橋梁主體結構的安全，還能延長橋面鋪裝的使用壽命和降低造價。橋面防水層基本上可以分為兩大類:一類是剛性防水，實現其防水功能主要依靠材料自身的密實性或通過改變其基層密實性來完成，它的抗變形主要依靠提高其抗壓強度。由于剛性防水構造在活荷載作用下，負彎矩區的頂面混凝土難免有裂縫發生，且呈上寬下窄的V型裂縫，如有滲入水侵入縫內，則將會導致負彎矩區主鋼筋的銹蝕，從而影響結構的耐久性和安全性;另一類是柔性防水層構造。它具有一定的延展性，它不僅通過材料自身的密實性來防水，而且一定程度能夠適應結構或基層的變形不破壞。柔性防水層介于瀝青面層和橋面板之間，它一方面封閉橋面表面，隔絕路面水的下滲，另一方面，它還有粘層作用(相當于粘層瀝青)，把瀝青面層和橋面板牢固的粘結為一體，隔絕路面水的滲透，保護梁體結構不被水侵蝕。目前，公路橋梁防水涂層主要采用柔性防水涂層。

2 混凝土保護層厚度的把握

混凝土保護層是指混凝土構件中，起到保護鋼筋避免鋼筋直接裸露的那一部分混凝土，從混凝土表面到最外層鋼筋(包括箍筋、構造筋、分布筋等)公稱直徑外邊緣之間的最小距離。保護層厚度的保證，是保障結構耐久性的一道重要防線。在工程實踐中，由于構造不當、構件尺寸偏小、混凝土澆筑困難、振搗不密實等損傷保護層厚度的實例時有所見，一些構造物竟然出現“露筋”，這些工程的結構耐久性勢必會受到影響。[2]混凝土保護層厚度大，構件的受力鋼筋粘結錨固性能、耐久性和防火性能越好。但是，過大的保護層厚度會使構件受力后產生的裂縫寬度過大，就會影響其使用性能。所以施工中，首先應在工程設計中根據建筑物結構類型和所處環境合理選擇設計混凝土保護層厚度;其次，嚴格施工過程控制，即采取保證保護層設計厚度的手段，控制鋼筋位置、模板的位置和拆除時間，以及對混凝土的足期養護。

3 對混凝土施加預應力

為了避免鋼筋混凝土結構的裂縫過早出現，充分利用高強材，人們在長期的生產實踐中創造了預應力混凝土結構。對混凝土施加預應力，一般是通過張拉鋼筋(此筋稱為預應力鋼筋)，利用鋼筋的回縮來擠壓混凝土，使混凝土受到預壓應力(同時預應力筋中也存在著預拉應力)。控制預壓應力的大小，可以保證預應力梁板在承受設計彎曲荷載時，混凝土受彎區基本不產生拉應力，不出現裂縫，從而大幅度提高梁板的承載能力。[3]預應力結構混凝土在施加預應力過程中，對預加應力控制不當、不足或過大都將導致構造物裂縫的發生和發展。如施工中預埋波紋管漏漿、位置偏差等會造成摩擦損失過大或張拉力沒有到位;還有過大的預壓力，可能會導致錨頭區的局部承壓破壞或開裂，這些都會影響混凝土的使用壽命。施加預應力根據鋼筋受拉與澆筑混凝土的先后次序，可分為先張法和后張法兩大類。應當注意的是，因錨頭區的拉應力和壓應力均較大，一旦張拉工藝完畢，且檢查無誤后，應抓緊時間及時灌漿，至少應立即將錨頭區涂抹環氧砂漿封閉，以免水氣侵入錨頭，否則將會導致錨頭部位的銹蝕而影響結構的耐久性。

4 真空灌漿工藝防腐

預應力筋的防腐以及預應力筋與混凝土之間的共同工作是通過壓力灌漿充滿預埋孔道和預應力筋之間的空隙來解決的，加強預應力管道的壓漿工作是保護預應力筋束的重要措施。傳統的預應力筋防護是通過成孔材料防護和漿體防護來實現的，由于孔道壓漿質量差(常含有氣泡、水泥漿容易離析和析水、不飽滿)、外界惡劣因素的影響(如除冰鹽或鹽水)等原因，使結構過早出現裂縫，如灌漿不飽滿則預應力筋易發生銹蝕，威脅到預應力混凝土結構和構件的安全性和耐久性，漿體本身和施工工藝帶有一定的局限性。

影響橋梁混凝土耐久性的因素很多，全面深入地進行分析并采取積極有效的解決方案，確保橋梁質量是我們最應該關注的問題。以上列舉的四個方面僅是從施工角度進行簡單的闡述，希望能夠引起同行的重視，從理論上不斷進行總結，吸取經驗教訓，在施工中精心組織，嚴把質量關，保證橋梁的使用壽命。

參考文獻

[1] 關紅軍.淺談混凝土技術在路橋施工過程中的應用[J].黑龍江科技信息，2012(3).

[2] 耿雙久.論混凝土橋梁裂縫成因及預防處理[J].黑龍江科技信息，2012(3).

[3] 王軍.橋梁工程大體積混凝土裂縫形成原因及防治[J].山西建筑，2011(18).