探究公路橋梁混凝土結構的耐久性提升與養護辦法

向柯強

陜西建工機械施工集團有限公司 陜西 西安 710032

引言

近年來，隨著我國城市化進程的持續推進，公路橋梁工程在連接區域交通以及促進區域經濟增長方面所發揮的作用越來越明顯。鑒于公路橋梁工程建設的重要性，人們對于公路橋梁工程安全性與耐久性運行問題予以了高度重視。結合以往的調查顯示，我國部分橋梁存在耐久性應用問題。雖然政府相關部門每年都在橋梁技術改造方面投入了大量資金，但是由于傳統公路橋梁設計荷載普遍偏低，再加上交通量日益增多的影響，導致我國危橋比例逐年升高。目前，為全面深化公路橋梁運行質量安全，相關工作人員主動從提高與改善橋梁耐久性方面進行統籌規劃與合理部署。目的在于通過提高橋梁主體結構耐久性效果，延長公路橋梁使用壽命。同時，定期開展公路橋梁養護管理工作，保障公路橋梁順暢運行。

1 公路橋梁耐久性設計問題分析

為助推我國橋梁建設事業深入發展，相關部門明確要求從事于橋梁工程建設工作的主體單位應該嚴格按照法律法規以及政策要求，對施工設計內容以及現場管理內容進行全方位部署與規劃。其中，公路橋梁作為我國橋梁建設體系的重要內容，為避免出現主體結構質量不佳或者缺陷問題，相關工作人員需要對公路橋梁主體結構優化設計問題予以高度重視，尤其是耐久性設計問題。一般來說，耐久性基本上可以視為衡量公路橋梁運行質量安全以及使用壽命的重要指標[1]。

在設計過程中，工作人員需要通過借助一系列技術手段增強公路橋梁抵御能力，以減少外部環境帶來的干擾影響。同時，也可以通過采取一系列控制技術如原材料控制、施工控制等方法，增強公路橋梁主體結構抵御能力。結合以往的設計經驗來看，混凝土結構作為公路橋梁工程主體結構體系的重要內容，其的質量表現情況在一定程度上會對公路橋梁工程整體運行效果產生至關重要的影響。因此，設計人員及施工人員應該對公路橋梁混凝土耐久性設計與施工養護問題予以高度關注，減少施工隱患問題出現。

2 公路橋梁混凝土結構耐久性問題及提升方法分析

2.1 混凝土結構耐久性問題

混凝土結構耐久性主要是指在預定作用與預期維護條件下，結構及其相關部件可以在預定期限內始終保持建筑體最低性能要求而具備的一種表現能力。對于公路橋梁結構而言，混凝土耐久性可以理解為相對復雜的多因素綜合問題。在耐久性設計與提升方法的確立方面，應該嚴格按照公路橋梁施工規范要求，對混凝土結構施工內容以及設計內容進行統籌規劃與合理部署，以增強混凝土結構整體強度，減少質量缺陷問題出現概率[2]。

2.2 混凝土結構耐久性提升方法分析

2.2.1 原材料質量控制技術。混凝土原材料質量表現在一定程度上會對混凝土結構耐久性表現產生至關重要的結果。為保障混凝土原材料質量達標，建議施工人員應該對入場使用的如水泥、粗細骨料等原材料進行質量檢測。其中，水泥材料應該優先選擇低水化熱的材料進行安全應用，以減少混凝土結構裂縫出現的可能。如果環境溫度相對偏低，且混凝土混合物溫度無法滿足要求時，建議施工人員可利用加水法進行處理。需要注意的是，如果單純用熱水無法達到要求，可進行加溫處理。并按照相關計算法則確定加熱溫度，一般來說，當采用強度等級不大于52.5的普通硅酸鹽水泥，礦渣硅酸鹽水泥時，水最高溫度80℃，當采用強度等級等于或大于52.5的硅酸鹽水泥，普通硅酸鹽水泥時，水最高溫度60℃。

混凝土拌和期間，施工人員可利用自動計量加料系統實現強制攪拌過程。通常情況下，攪拌時間可控制在2min之內，避免出現質量缺陷問題。施工人員可按照澆筑工藝及配合比設計要求，合理控制鋼筋混凝土坍落度。對于冬期混凝土施工作業而言，為保障進入混凝土溫度可以滿足施工條件，施工人員可在攪拌之前做好熱計算處理，并按照攪拌試驗原則，合理確定預熱水溫[3]。

混凝土澆筑期間，施工人員應該按照分層澆筑原則實現混凝土澆筑過程的嚴格控制。其中，在分層厚度的確定上，施工人員可根據攪拌能力以及澆筑速度進行合理確定。同時，也可以按照振動性能以及結構要求進行合理確定。結合以往的施工經驗來看，混凝土澆筑層厚度可控制在20cm～30cm之間。對于預成型梁混凝土澆筑層厚度控制工作而言，建議施工人員可將厚度控制在20cm及以上。在混凝土澆筑的過程中，建議施工人員應該嚴格規范分層振搗的高度和振搗的時間，避免出現混凝土氣泡未排出而影響混凝土質量的問題。

2.2.2 鋼筋構造與布置技術。高速公路混凝土橋梁構件外形與結構很容易受到環境因素的影響，而出現侵蝕或者其他質量缺陷問題。一旦出現質量缺陷問題，很容易會對公路橋梁混凝土結構耐久性能造成不利影響。因此為及時規避這類問題，建議設計人員應該對鋼筋構造與布置內容進行統籌規劃與合理部署。

對于混凝土構件受到外界環境影響如雨水而發生頂面傾斜問題時，設計人員可充分考慮結構變形以及預應力仰拱對排水帶來的不良影響。并提前在方案上提出針對性應對措施，減少積水帶來的侵蝕影響。與此同時，可考慮在橋梁上設置專用排水系統，目的在于及時阻斷雨水傳播途徑，避免直接排放到下部混凝土構件表面。需要注意的是，在施工縫以及伸縮縫等連接縫的設置上，應該結合環境條件進行合理設置[4]。

除此之外，在鋼筋布置方面也應該加強注意。一般來說，如果鋼筋布置過于密集，混凝土澆筑以及振動都會面臨較多困難。針對于此，現場施工人員應該對鋼筋布置問題予以高度關注，避免過密或者稀疏。或者也可以利用直徑較大的鋼筋，通過減少鋼層數以及根數，保障混凝土澆筑質量效果。必要時，也可以通過重新調整混凝土配合比中骨料的最大粒徑，使得最大粒徑不大于最小鋼筋凈距的1/2，重新優化混凝土配合比，同時確定科學合理的施工工藝，從而保障鋼筋過密區混凝土的澆筑。

2.2.3 防水設計技術。為保障公路橋梁混凝土結構不受雨水侵蝕引發結構損壞問題，在前期設計過程中，必須對排水保障工作予以高度重視。其中，防水層的設計不應該只局限于梁結構，還應該體現在蓋板梁、墩柱等重要部件的防水設計當中。對于隔離帶邊緣等特殊位置而言，設計人員應該注重防水層的連續性。

在排水設計方面，所設計的排水設施必須保障，可以在短時間內將水迅速集中排出。而為實現這一設計目標，設計人員可在平臺蓋梁上表面設置坡道以及排水溝，及時清除平臺表面積水。與此同時，排水溝必須堅固，可抵抗普通化學品腐蝕影響。若存在漏水現象，應設置其他出口，避免水在箱形梁以及空心板等位置上出現積聚。

在防水設計方面，設計人員應該對橋面防水保護工作予以高度重視，可通過采取結構表面處理或者結構措施實現高效防水過程。一方面，橋梁防水層鋪裝應優先選擇防滲性能較好、耐高低溫性能的材料進行安全應用；另一方面，施工人員應規范操作，按照科學合理的方法進行水泥混凝土橋面施工，保障結構無損傷性。此外，水泥混凝土橋面抗開裂效果必須滿足規定要求之后才可以進行使用。

3 公路橋梁混凝土結構養護問題及方法分析

部分施工單位對于公路橋梁混凝土結構養護工作存在落實不到位或者責任意識不強的問題，導致混凝土結構在應用一段時間之后出現開裂或者其他質量缺陷問題，嚴重影響公路橋梁耐久性使用效果以及壽命。為進一步加強對公路橋梁混凝土結構的養護管理，建議相關工作人員可以從以下幾個方面實現安全養護過程：

一方面，現場施工人員可搭設暖棚支架，做好養護管理工作。其中，施工人員所搭建的暖棚內部應該設置加熱器。在施工期間，可將加熱器啟動溫度設置為5℃，停止溫度為10℃。涂上保濕層之后，不需要灑水處理。當表面溫度超過15℃時，施工人員可定期噴水，并檢查混凝土內外溫度變化。避免受到溫度應力影響，導致混凝土表面出現失水或者干裂現象。

另一方面，混凝土拆模之后，施工人員應該做好養護管理工作。拆模之前，應該及時關閉加熱器，降低混凝土內部溫度，防止混凝土內外溫差過大。拆除卸模具之后，施工人員應立即用塑料薄膜進行包裹并用棉被覆蓋，養護不少于2周。

除此之外，公路橋梁伸縮縫始終是困擾公路橋梁施工與養護管理工作的難點問題。因橋梁伸縮縫長期暴露于空氣環境當中，是橋梁結構中難以修復的部位。為進一步加強對橋梁伸縮性構造問題的養護管理，建議設計人員可提前對所有伸縮縫進行排水系統設置工作，目的在于防止橋梁結構表面以及橋臺出現腐蝕問題。

4 相關建議

為保障公路橋梁混凝土結構得以安全穩定運行，減少混凝土裂縫以及其他質量缺陷問題，建議參建單位方面應該對公路橋梁混凝土結構耐久性設計以及管理問題予以了高度重視。除了可以按照上述方法提升混凝土結構耐久性能之外，建議參建單位方面可以從以下幾點實現對公路橋梁混凝土結構耐久性問題的優化改進。

4.1 高度重視耐久性設計問題

設計基本上可以視為保障混凝土結構耐久性能穩定提升的重要步驟。唯有措施適當，才能夠保障結構使用年限合理。針對于此，參建單位方面應該適當增強設計人員結構耐久性意識。要求設計人員應該根據不同使用環境以及不同功能表現，選擇合適的耐久性措施進行應用實踐。對于混凝土結構耐久性設計工作而言，設計人員可通過增大鋼筋保護層厚度或者優化結構配筋等方法進行實現。與此同時，參建單位方面可通過提升材料品質，達到提升耐久性設計水平的目的。其中，對于砂石料以及外加劑的應用問題應該嚴格把關，保障原材料品質達標。在此基礎上，適當優化混凝土配合比設計，通過不斷減小混凝土孔隙率，保障混凝土密實度得以全面提升。

4.2 貫徹落實施工管理措施

高質量開展施工管理工作，基本上可以視為保障公路橋梁混凝土結構耐久性能提升的重要因素。在施工管理期間，管理人員應該嚴格規范現場施工人員的操作行為，對于混凝土澆筑以及振搗、養護等關鍵環節，必須加強監督管理力度。監管過程中，如果發現施工現場存在質量缺陷問題，管理人員應該根據缺陷問題表現以及形成原因，采取針對性措施加以處理。

與此同時，完成關鍵步驟之后，管理人員應該對使用階段的養護與管理工作予以高度重視，可按照定期養護管理原則加強對混凝土結構的修復與加固處理，遏制病害問題出現。舉例而言，為保障公路橋梁混凝土結構耐久性能得以全面增強，相關人員可根據工程實際特點，選擇合適的養護方式進行實踐應用。一般來說，相關人員可采用灑水覆膜養護方式進行處理。其中，在養護時間的確立上，應該超過一周。對于養護期間所發現的質量缺陷問題，建議相關人員可采取針對性修復手段進行處理。需要注意的是，在修復處理之前，相關人員相關人可提前清理混凝土裂縫表面灰塵，以保障修復效果。

5 結束語

總而言之，為保障公路橋梁混凝土結構使用質量安全，建議相關工作人員應該深刻意識到自身崗位職責的重要性，并按照耐久性與安全性設計理念對公路混凝土結構所涉及的設計內容與施工內容進行統籌規劃與合理部署，以期可以從根本上增強混凝土結構耐久性能與使用安全效果。