鋼筋混凝土橋梁病害檢測分析

吳志魁

（河南高速公路試驗檢測有限公司，河南 鄭州 450000）

1 鋼筋混凝土橋梁病害檢測的概述

1.1 常見的病害類型

鋼筋混凝土橋梁施工與運營過程中，常見的病害類型有很多：1） 橋面鋪裝病害。橋面鋪裝結構的主要作用就是阻隔外界因素對橋梁工程內部結構的損害，同時也避免雨水、外力作用對于橋梁工程內部結構所產生的破壞。但是，目前橋面鋪裝經常存在坑槽、唧漿等類型的病害，并且這些病害直接造成了滲水問題，進而導致了橋梁工程內部的鋼結構出現銹蝕、氧化等問題。由于受到滲水問題的影響，橋梁下部的混凝土也會出現化學腐蝕問題，進而對承重結構造成一定的破壞。2） 鋼筋混凝土橋梁經常出現伸縮縫病害。伸縮縫的設置是為了給橋梁提供足夠的伸縮空間，一旦伸縮縫裝置出現了病害，將造成橋梁工程的伸縮空間不足，還可能伴隨著漏水等一系列的問題。3） 橋梁經常出現橋頭搭板病害。所謂的橋頭搭板病害，主要是指橋頭搭板因為脫落而導致橋頭跳車等問題。一旦出現橋頭搭板等相關病害，勢必會給行車安全造成嚴重的影響。同時，橋頭搭板病害還可能對橋涵整體結構的穩定性、耐久性造成不良的影響。4） 支座移位損害也是一種常見的病害類型。支座的安裝可以有效的傳遞橋梁體系上部的承載力、變形力，同時還可以降低溫度變化對于橋梁穩定性的影響。一旦支座出現移位病害，將造成橋梁工程梁體的受力情況發生偏移，并且將導致橋梁工程出現局部應力集中的問題，進而影響到橋梁整體的穩定性。5）橋梁基礎橋梁基礎整體性能和材料狀況的檢測通過觀測墩臺的沉降、傾斜、位移和裂縫等變形狀況來分析。采用激光系統和連通管水平測量裝置觀測基礎沉降。采用擺式、水準式傾斜儀測量基礎傾斜量。

1.2 鋼筋混凝土橋梁病害的檢測內容

在進行鋼筋混凝土橋梁的病害檢測工作時：①進行橋梁結構體系的檢測。對于橋梁結構的性能檢測工作而言，主要采用荷載試驗進行。檢測過程中，可以根據荷載性質的不同將其分為靜載試驗與動載試驗。通過進行靜載試驗，可以對所選橋梁截面的應力（應變） 情況以及位移（撓度） 情況進行掌握，同時還可以對荷載橫向分布、橋梁裂縫擴展情況進行分析。通過進行動載試驗，可以對動應變以及動撓度等參數進行掌握，同時可以了解橋梁的自振特性、動力響應等數據，進而可以對橋梁性能進行評價。②檢測過程中要對橋面性能進行檢測，這一過程中需要用到雷達、紅外熱象儀、超聲波等技術。需要注意的是，檢測中要對橋梁縱坡、橫坡以及橋面的平整度、磨耗效果引起重視，并且要對橋梁頂面鋼筋保護層的層裂問題進行嚴格的檢測。③注重橋梁基礎的檢測。對于橋梁基礎整體性能以及材料狀況的檢測工作，可以從墩臺沉降、傾斜狀況等方面著手，檢測過程中可以應用激光系統以及連通管水平測量裝置進行橋梁基礎沉降值的觀測。

2 鋼筋混凝土橋梁病害的檢測分析

2.1 混凝土碳化檢測分析

鋼筋混凝土橋梁的碳化問題屬于化學腐蝕的一種，由于混凝土結構長期暴露在空氣中直接與二氧化碳相接觸，因而二氧化碳可以通過混凝土表面的一些細小孔洞、裂隙進入到混凝土結構的內部，通過與堿性物質發生化學反應，進而導致混凝土在水化過程中發生碳化反應。這樣一來，將造成混凝土的堿性降低，并且隨著時間的增長混凝土的碳化深度將會不斷加深，這一過程中鋼筋表面的保護層也會不斷的變薄。如果不能及時對混凝土碳化問題進行檢測與修復，將導致鋼筋出現生銹、腐蝕的問題，最終導致結構的受力性能下降。一般而言，所有的鋼筋混凝土橋梁都會發生碳化問題，檢測過程中可以通過二氧化碳的濃度進行混凝土碳化深度的換算，并且可以對碳化時間進行計算，混凝土的碳化速率隨將會伴隨著碳化深度、時間的增加而不斷的降低。

2.2 氯離子侵蝕的檢測分析

外界環境中存在的氯離子，將會對已經硬化了的混凝土進行侵蝕。一般而言，氯離子主要來自于外界環境中的水，如果在短時間內有大量的氯離子進入到鋼筋混凝土結構中，將導致混凝土結構的表面發生泛白問題，并且將造成混凝土結構出現破損。為了降低氯離子對于鋼筋混凝土結構的侵蝕與破壞，可以定期對可能浸潤混凝土的水體進行檢測，檢測的重點是水體的pH 值以及Cl 離子濃度。如果附近水體的pH 值小于4，那么需要對橋梁的鋼筋混凝土結構做好隔離保護。尤其是一些酸雨地區的橋梁工程，極容易受到淋雨的影響，因而要對淋雨部位涂抹相應的防水層。在進行橋梁工程的施工時，可以對氯鹽的摻量進行控制，進而降低氯離子的侵蝕問題，氯鹽的摻量不能超過水泥重量的1%。

2.3 堿-骨料檢測分析

混凝土中存在的水泥成分以及骨料中存在的活性硅成分，將在水的作用下進行復雜的化學反應，進而生成一種堿-硅酸鹽凝膠。對于這一物質而言，容易出現酥松、膨脹現象，進而造成混凝土發生開裂破壞。這一病害一旦出現將難以得到控制，并且堿-骨料反應的一個重要特征就是表面開裂。因為受到混凝土內部結構中的鋼筋約束作用，堿-骨料反應將導致混凝土的表面位置出現網狀裂縫問題，這一過程中裂縫位置處將會出現白色凝膠物質。在進行混凝土堿-骨料反應的檢測工作時，可以對外表進行觀察。但是，對于已經出現堿-骨料反應的橋梁工程而言，現階段并沒有可靠的修補措施，施工過程中可以通過對含堿量指標進行控制，進而達到堿-骨料反應的防治效果。

2.4 鋼筋銹蝕的檢測分析

如果鋼筋表面的混凝土保護層遭到了不同程度的破壞，將導致水、氧氣等物質進入到混凝土結構的內部，并且將引起鋼筋的腐蝕問題。對于腐蝕后的鋼筋而言，其承受拉力的有效面積將會大大減少，并且整個鋼筋混凝土結構的力學性能也將受到影響。檢測過程中，大多使用電測法進行鋼筋電流的測定，由于鋼筋的腐蝕問題將會改變鋼筋的電位，因而檢測過程中可以通過電位觀測進行鋼筋銹蝕狀況的了解。

3 鋼筋混凝土橋梁病害的成因與控制措施

1） 施工過程中的用料質量不達標將導致橋梁出現各種類型的病害。因而，施工過程中要對水泥、鋼筋等重要材料的質量進行嚴格的把關，并且要對水泥等建筑材料的含堿量、配合比進行嚴格的控制。2） 橋梁設計構造不合理也可能導致橋梁病害的出現。因而，要對鋼筋保護層的厚度進行合理的設置，并且要對洞口等部位的鋼筋進行保護，防止出現鋼筋的銹蝕問題。3） 對施工隊伍的專業素質與綜合素養進行把控。4） 加強鋼筋混凝土橋梁病害的檢測，加大檢測力度、提升檢測頻率，檢測過程中發現問題要及時進行處理。檢測單位要不斷提升檢測技術與工藝，注重檢測設備與技術的更新，提升檢測工作的質量，為橋梁工程的安全使用提供有力的數據支持。

4 結語

由于鋼筋混凝土橋梁長期暴露在空氣中，與氧氣、二氧化碳以及水、氯化物等物質直接接觸。另外，隨著國內交通運輸業的不斷發展，橋梁所受的荷載狀況不斷惡化。因而，鋼筋混凝土橋梁使用過程中經常會出現許多的病害。現階段要加強橋梁病害的檢測分析，防止病害出現惡化、加劇，進而降低橋梁事故的出現。