钢筋混凝土桥梁检测病害

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摘 要：随着我国社会经济的快速发展和交通运输行业的不断进步,道路桥梁工程的规模与数量日益增加.钢筋混凝土桥梁是道路桥梁工程中的重要组成部分,对于人们日常出行安全有着重要的影响,所以,必须加强对钢筋混凝土桥梁安全的控制.本文就在介绍钢筋混凝土桥梁的检测方法的基础上,分析了其常见的病害,并提出相应的预防措施,以保证钢筋混凝土桥梁的安全.

关 键 词：钢筋混凝土桥梁；检测方法；常见病害；预防措施

钢筋混凝土桥梁是桥梁建设的主要类型,在当前的桥梁工程中占据着重要地位,直接关系到交通运输系统的安全稳定,因此,保证钢筋混凝土桥梁的质量具有十分重要的现实意义.钢筋混凝土桥梁的检测是衡量施工质量好坏、确认其是否存在病害的重要措施,熟练的掌握检测方法,了解常见的钢筋混凝土桥梁病害,对于及时发现施工中存在问题,提高桥梁施工质量有着重要意义.

一、钢筋混凝土桥梁检测的方法

钢筋混凝土桥梁的检测主要是通过对表观结构检查和静载、动力特性试验等方法来完成的,按照其检测对象的不同,可以分为以下两种：

(一)桥梁表观结构检测

表观的结构检测主要通过对桥梁整体或局部材料本身质量、构件的尺寸、结构合理性等进行检查,从而确定桥梁的结构状况、技术等级是否符合桥梁工程的标准.

首先,在材料质量的检测上,检测内容主要有混凝土的强度等级、氯离子和碱含量以及钢筋的抗腐蚀性能、保护层厚度等,在实际检测中,需要根据被检测对象的不同,选择合适的检测仪器或技术,比如桥面检测,可以使用探地雷达成像系统；而桥梁整体的检测可以通过激光雷达的技术；而在结构裂缝检测上,有超声波分析和磁分析仪[1].

其次,在表面结构和构件的分析上,主要通过对构件检测的结果,利用有限元技术,来确定其合理性,常见的有限元分析软件有SAP、Anysy等.

(二)桥梁结构性能检测

桥梁结构性能检测是利用对桥梁工作状态的检测,来达到分析其是否存在问题的目的,相对而言,其检测结果更加可靠直观.常用的检测方法是静载试验和动载试验,这是根据给桥梁施加荷载方式的不同来区分的.

首先,在静载试验中,将载重物体置于桥梁的指定位置处,根据检测部位的静位移、应变和转角等荷载响应结果,来分析桥梁结构的使用上限.其次,在动载试验中,是通过对车辆行驶过程中对桥梁产生的激振或冲击值,来确定桥梁结构结构的动力特性,进而确定其工作状态.

二、钢筋混凝土桥梁的常见病害

桥梁的病害多种多样,比如裂缝、麻面、断裂或塌陷等,根据桥梁病害发生原因的不同,可以将其病害分为以下几类：

(一)建筑材料问题引起的病害

建筑材料质量直接关系到桥梁整体的质量,如果在材料选用上控制不到位,就会引起相应的桥梁病害,具体表现为：（1）混凝土裂缝病害,这是由于混凝土混合比控制不合理或者养护不到位,影响了完工后的混凝土强度；（2）混凝土盐析问题,这是在材料选择时,选用了碱或可溶性盐含量较高的骨料,降低了混凝土的强度和粘结性.

(二)桥梁结构问题引起的病害

桥梁结构设计的合理与否对于其整体性能有着至关重要的影响,如果设计不合理,就会使桥梁在实际使用过程中出现各种问题,常见的问题有：（1）构件变形,桥梁在各个构件连接过程中,会出现一定的变形,如果在设计时没有考虑应力变化,就会使构件之间出现缝隙,给桥梁整体结构的支座反力、温度次内力等造成不利影响,从而降低了其安全性；（2）结构连续体系设计,大桥、特大桥跨度较大、工期长,实际施工中往往是分段分部位浇筑,需要将多个部件拼装而成,但不同部件在弯矩、应力应变等方面存在一定差异,在设计中不同值的计算失误,都会使桥梁工程在某一方面出现一定缺陷,从而形成病害[2].

(三)施工质量问题引起的病害

施工质量的高低与否是桥梁病害发生的最关键因素,由于桥梁结构的不同,在施工工艺、施工进度以及施工组织管理等方面都存在着差异,增加了桥梁病害发生的概率.施工过程中容易发生的问题主要有：（1）混凝土浇筑、振捣等过程存在问题,比如在连续浇筑时,下层混凝土已经初凝或者失去可塑性才进行上层混凝土浇筑、振捣时有漏振、过振,振捣不密实或振捣次数不足等,这些都会给混凝土的密实度造成不利影响,从而使桥梁出现蜂窝、麻面、空洞、露筋等质量问题；（2）混凝土钢筋桥梁的裂缝产生除了材料原因外,还有一些是由于在混凝土施工中对于收缩应变、温度应力等控制不到位而造成的,比如混凝土连接部位的缝隙过大,混凝土本身和易性较差,坍落度不足或者未考虑坍落度损失等

,这些也会引起病害发生.

(四)桥梁周边环境因素引起的病害

钢筋混凝土桥梁周边的环境条件也会对其施工质量造成一定影响,引发相应的病害,其原因主要有：（1）混凝土中含有部分氢氧化钙、氯盐等易于空气中物质反应的物质,周边环境湿度较高时,碱性物质会与空气中的水分子和酸性气体反应,破坏钢筋钝化膜,使钢筋锈蚀,破坏混凝土整体质量；（2）施工过程进度与周边环境不协调,比如在冬季或夏季时,混凝土凝结时间有变化,养护条件有差异,如果只是按照施工计划来进行施工,而不考虑实际环境条件,就会导致混凝土出现收缩或膨胀,从而增加了裂缝等病害发生的概率.

三、钢筋混凝土桥梁病害的预防

(一)加强原材料质量的控制

在桥梁建设材料选用时,要严格按照规范、设计文件和图纸选用合格的材料,确保水泥的强度等级、骨料的级配、钢筋的规格型号等都能够满足桥梁设计的要求,从而确保混凝土抗渗、抗冻和强度等各项性能,为桥梁整体的承载力、抗剪强度和抗拉强度等指标提供良好保障.

(二)做好混凝土施工过程控制

首先,在混凝土材料配合比上,要根据选用材料类型、工程实际条件等来进行确定,避免由于配比不合理而引起的混凝土离析、强度达不到设计要求等问题；其次,加强浇筑振捣和养护等工序的控制,提高混凝土的密实度和整体强度,从而有效预防病害的发生.

(三)加强钢筋的抗腐蚀能力

钢筋的强度会对混凝土钢筋桥梁的整体性能产生较大影响,但由于其容易被空气中水和其它有害物质入侵形成腐蚀,如果堆放覆盖不好或者混凝土保护层厚度不足,就会增大钢筋腐蚀问题发生的概率.因此,在施工中,要按照相关的规好钢筋的存放工作,并做好混凝土透气性的设计,通过在其中加入防锈剂等物质,来提高对内、外部容易引起腐蚀因素的抵抗能力,从而为钢筋抗腐蚀能力提供良好环境[3].

(四)对桥梁表面的防护处理

桥梁表面会直接与空气、雨水或其他杂物等接触,内含碱性成分会与有害接触物发生化学反应,破坏混凝土内部结构,形成病害,所以,要采取合理的表面防护处理措施.具体措施是在桥梁表面使用渗透结晶型的防水材料,通过防水材料中物质与混凝土之间的结合,形成凝胶状物体,来对混凝土中的孔隙、裂缝等进行堵塞,从而阻止外部水或相应侵蚀物体的进入,保证桥梁表面的完整性.

结语：

钢筋混凝土桥梁的病害会直接危及桥梁自身的安全性,但由于发生原因的复杂性,使病害始终无法被完全避免,但是,可以通过多各个环节的控制来降低病害的危险程度.如此一来,就需要做好钢筋混凝土桥梁的检测和监控工作,以及时发现其中存在的问题,并采取相应的应对措施,有效提高钢筋混凝土桥梁的使用寿命.