混凝土橋梁耐久性設(shè)計與施工關(guān)鍵技術(shù)探討

楊仁貴

（貴州路橋集團(tuán)有限公司，貴州貴陽 550001）

混凝土橋梁耐久性設(shè)計與施工關(guān)鍵技術(shù)探討

楊仁貴

（貴州路橋集團(tuán)有限公司，貴州貴陽 550001）

探討混凝土橋梁耐久性設(shè)計與施工關(guān)鍵技術(shù)。

混凝土橋梁；耐久性；設(shè)計；關(guān)鍵技術(shù)；對策

1 影響混凝土橋梁耐久性的因素

1.1鋼筋銹蝕因素

在混凝土橋梁結(jié)構(gòu)中，鋼筋銹蝕是導(dǎo)致其耐久性受損傷最為主要和根本的因素，混凝土鋼筋銹蝕主要是指，鋼筋產(chǎn)生了電化學(xué)的腐蝕反應(yīng)，在銹蝕鋼筋的表面，同時產(chǎn)生了最少兩個電極反應(yīng)，進(jìn)而不斷減小鋼筋有效截面，進(jìn)而破壞了混凝土的耐久性。

1.2滲透性和凍害因素

混凝土作為一種多孔的結(jié)構(gòu)，在內(nèi)外壓差產(chǎn)生的環(huán)境正，一定會導(dǎo)致氣體或者液體，從高壓處逐漸滲透到低壓處的現(xiàn)象，這一現(xiàn)象就是人們所說的混凝土滲透性。由于混凝土具有抗碳化能力以及抗?jié)B性，在一定程度上可以抵御外界有害物質(zhì)的腐蝕，混凝土還具有抗凍性以及耐腐蝕性。通常情況下，混凝土的抗?jié)B性決定了其耐久性，抗?jié)B性強(qiáng)的混凝土耐久性很強(qiáng)。

1.3堿——集料反應(yīng)因素

堿——集料反應(yīng)是指混凝土材料中，一些活性礦物集料和混凝土空隙里堿性溶液之間，產(chǎn)生了破壞性膨脹反映，堿——集料反應(yīng)因素是對混凝土耐久性產(chǎn)生影響的一個主要元素。這一反應(yīng)和其他混凝土病害不同，該反應(yīng)導(dǎo)致的混凝土開裂破壞具有整體性。當(dāng)前還沒有有效控制反應(yīng)以及有效修補(bǔ)開裂的方法，而如今，還沒有對堿——碳鹽反應(yīng)進(jìn)行有效預(yù)防的措施。

1.4氯離子因素

氯離子會通過混凝土的孔隙，滲透到混凝土結(jié)構(gòu)中，進(jìn)而與鋼筋產(chǎn)生反應(yīng)，導(dǎo)致鋼筋出現(xiàn)銹蝕，氯離子對于鋼筋具有非常強(qiáng)的侵蝕能力，并且可以有效引起混凝土結(jié)構(gòu)銹脹開裂，對于混凝土結(jié)構(gòu)的破壞力極強(qiáng)。比如在冬季，向橋梁、立交橋、道路等撒鹽或者采用鹽水化雪的方式，使交通更加暢行，再加上我國的大面積鹽堿地、沿海地區(qū)結(jié)構(gòu)物、鹽湖等都會導(dǎo)致氯離子侵蝕的情況出現(xiàn)。

1.5混凝土碳化因素

混凝土碳化就是指，水泥石里存在的水化產(chǎn)物，和環(huán)境之間二氧化碳產(chǎn)生作用，進(jìn)而生成了其他物質(zhì)或者碳酸鈣。混凝土碳化因素使混凝土的環(huán)境發(fā)生變化，從堿性環(huán)境轉(zhuǎn)變成為酸性環(huán)境，導(dǎo)致鋼筋出現(xiàn)脫鈍，進(jìn)而引起混凝土出現(xiàn)銹蝕，最終將混凝土結(jié)構(gòu)承載能力大大削弱，這雖然是個十分復(fù)雜的多相物理化學(xué)過程，但是，混凝土碳化因素對于混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的影響很大。

2 混凝土橋梁耐久性設(shè)計

2.1遵循耐久性設(shè)計重要原則

不同的使用條件、環(huán)境以及設(shè)計對象，都會對混凝土結(jié)構(gòu)體系提出不同的要求，比如構(gòu)造方面的要求和布局方面的要求等。即便相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范再詳盡，也不能夠包含設(shè)計人員在混凝土橋梁耐久性設(shè)計過程中出現(xiàn)的各種問題，即便規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)更新得再快，也無法適應(yīng)新材料、新技術(shù)、新理念、新認(rèn)識的高速發(fā)展，更無法滿足各種因素和環(huán)境，對于混凝土橋梁耐久性設(shè)計提出的新要求。所以，除了要通過合理規(guī)范和制定標(biāo)準(zhǔn)的角度來增強(qiáng)混凝土橋梁設(shè)計耐久性之外，要求設(shè)計人員必須要能夠正確認(rèn)識混凝土橋梁的耐久性，運(yùn)用豐富的經(jīng)驗(yàn)，做出準(zhǔn)確無誤的判斷。在混凝土橋梁耐久性設(shè)計過程中，設(shè)計人員必須要遵循一定的原則，通過原則來完善混凝土橋梁耐久性設(shè)計。在混凝土橋梁設(shè)計的時候，設(shè)計人員要保證應(yīng)力均勻流暢、力線平滑，還要保證結(jié)構(gòu)具有冗余性、連續(xù)性、整體性、可儉性、可替換性以及可修性，同時，保證混凝土橋梁結(jié)構(gòu)防水能力強(qiáng)，混凝土橋梁結(jié)構(gòu)具有可施工性。

2.2明確混凝土橋梁耐久性設(shè)計的流程

在開展混凝土橋梁設(shè)計過程中，想要保證橋梁具有耐久性，就必須要遵循一定的流程。首先，設(shè)計人員要計算出耐久性能設(shè)計主要的輸入?yún)?shù)，明確橋梁以及橋梁工程構(gòu)件的壽命。結(jié)合耐久性能的要求，明確混凝土橋梁耐久性極限的狀態(tài)。對混凝土橋梁所處環(huán)境進(jìn)行分析和調(diào)查，明確其可能產(chǎn)生的環(huán)境作用，并且明確混凝土橋梁耐久性退化的因素，明確環(huán)境參數(shù)，明確主要的退化機(jī)理。對混凝土橋梁構(gòu)件侵蝕的嚴(yán)重程度進(jìn)行評估，明確混凝土橋梁構(gòu)件耐久性能問題，并且評估問題嚴(yán)重程度，提出相關(guān)的防護(hù)要求。確定混凝土工程構(gòu)建的耐久性能、防護(hù)措施、防護(hù)水平。對防護(hù)措施有效性進(jìn)行驗(yàn)證，如果有效性無法滿足相關(guān)要求，必須要采取新的構(gòu)件，重新明確防護(hù)措施和水平。最終，將混凝土橋梁耐久性設(shè)計成果輸出。

3 混凝土橋梁施工關(guān)鍵技術(shù)

3.1控制配合比及用水量

配制混凝土最為主要的根據(jù)就是控制配合比以及用水量，這也是保證混凝土設(shè)計性能以及質(zhì)量重要的控制參數(shù)。在施工的實(shí)際實(shí)施過程中，為了為混凝土運(yùn)輸以及混凝土澆筑提供便利，普遍存在隨意增加用水量的現(xiàn)象，這便從本質(zhì)上降低了混凝土結(jié)構(gòu)的工作性以及強(qiáng)度，為混凝土結(jié)構(gòu)耐久性以及安全性埋下重大的隱患。

3.2混凝土澆筑

想要保證混凝土結(jié)構(gòu)具有很強(qiáng)的耐久性，要求必須要保證混凝土的密實(shí)性以及均勻性，在實(shí)際的施工過程中，混凝土振搗過程以及澆筑過程很可能會產(chǎn)生不利情況。所以，要嚴(yán)格控制混凝土的澆筑過程，在澆筑過程中，一旦出現(xiàn)問題，必須要及時解決問題。在澆筑之前，制定嚴(yán)密的澆筑方案，還要對混凝土拌合料的擴(kuò)展度以及塌落度進(jìn)行工作性的檢驗(yàn)，保證澆筑溫度處于正常的范圍中，結(jié)合實(shí)際情況選擇澆筑方式和振搗方式。

3.3混凝土養(yǎng)護(hù)

加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)工作，能夠有效提升混凝土的耐久性和強(qiáng)度。養(yǎng)護(hù)溫度以及養(yǎng)護(hù)濕度決定了混凝土養(yǎng)護(hù)的質(zhì)量，所以，必須要嚴(yán)格控制混凝土養(yǎng)護(hù)的濕度和溫度。當(dāng)前形勢下，混凝土養(yǎng)護(hù)的方法主要包括濕養(yǎng)護(hù)以及蒸汽養(yǎng)護(hù)，要求施工人員根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況來確定采取哪一種養(yǎng)護(hù)方法，但是，不管運(yùn)用哪種養(yǎng)護(hù)方法，都要進(jìn)行養(yǎng)護(hù)制度的制定，并且嚴(yán)格執(zhí)行養(yǎng)護(hù)制度。

［1］ 崔學(xué)常，張錫祥，吳國松.混凝土橋梁的FRP-瀝青混凝土橋面鋪裝結(jié)構(gòu)［J］.重慶交通大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2014，（4）：12-16，66.

［2］ 張建軍，劉亞斌，文良東.襄陽漢江五橋、唐白河橋棧橋設(shè)計與施工關(guān)鍵技術(shù)［J］.公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2013，（10）：90-93.

［3］ 張建軍，高安榮，文良東.卵石地層中深水深埋圍堰設(shè)計與施工關(guān)鍵技術(shù)［J］.公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2013，（10）：82-86.

U445.7

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1008-3383（2016）09-0129-01

2015-12-25

楊仁貴（1985-），男，貴州福泉人，中級工程師。