沿海地区桥梁病害防治论文

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1.沿海地区桥梁主要的病害

1.1基础底部被冲空

（1）洪水直接冲刷

海南沿海地区属亚热带气候,具有亚热带向热带过渡性质的海洋季风特点，不但降雨量多，而且每年均有不同程度的台风及热带风暴造成的洪水灾害。在20世纪50～80年代修建的桥梁中,由于当时设计荷载较低,对地基承载力要求也低,一些桥梁基础直接落在土基上,年久后这些桥梁基础极易形成底部被冲空的现象。

（2）河床变迁导致基础底部被洪水冲空

沿海地区由于海拔低,河流落差小,因而河床冲积层相对较厚。一些河床受洪水影响位置变迁较快;而一些河床却是由于人为原因造成位置变迁或河床降低,给桥梁基础造成直接的危害。在沿海地区,由于人民对建筑材料的需求日益增大,在河床采砂石的情况到处可见,造成了人为变迁河床的环境问题。

1.2钢筋锈蚀使混凝土剥落

钢筋锈蚀使混凝土剥落是沿海地区较常见的病害。大多数的混凝土剥落与钢筋锈蚀密切相关,部分混凝土剥落是因混凝土耐久性能降低后导致。在沿海地区,由于受海洋环境的影响,这类病害十分常见。早期修建桥梁过程中,因没有考虑沿海地区海洋环境的影响因素,致使混凝土耐久性降低、钢筋锈蚀严重的现象普遍,若任其发展,最终就会导致结构破坏。

1.3梁、板与拱肋等主要结构裂缝

桥梁主梁(板)和拱肋钢筋混凝土裂缝形成的原因很多,常见有:受力裂缝、钢筋锈蚀膨胀裂缝、温度裂缝、收缩裂缝等。其中受力裂缝和钢筋锈蚀膨胀裂缝是沿海地区桥梁最为常见的裂缝。产生裂缝。

2．沿海地区桥梁主要的病害的应对措施

2.1基础底部被冲空的应对措施

（1）对基础底部被冲空的处理

应遵循“分析原因、准确计算、注意环保、经济合理”的原则。对沿海地区的桥梁基础底部被冲空的问题,应根据具体桥位地形、地质、洪水位等情况进行分析,找出基础底部被冲空问题的关键点,提出切实可行的措施。同时还应准确计算基础加固后的壅水和跌水对桥梁的影响,考虑加固方法的经济性及对环境的影响。

（2）对一般性基础底部被冲刷

可将冲刷部位松散残余物清除干净,根据冲刷部位特点采用混凝土、砌石或石笼等进行填充。

（3）对河床下降造成的基础外露或底部被冲空

可视具体情况在桥位下游冲积层相对较薄处或50m以上处设置拦水坝,拦水坝应保持与河床面标高一致,也可根据资金情况多道设置。如果必须对桥位河床进行铺砌防护的,要在铺砌体两侧挡墙外设置石笼保护。

2.2钢筋锈蚀使混凝土剥落的应对措施

（1）处于恶劣环境下的钢筋混凝土结构

如水下结构、海边桥梁等,应提倡对混凝土进行抗侵蚀处理。对施工中的桥梁、钢筋进行防锈处理,混凝土则应适当渗入亚硝酸钙或亚硝酸纳,又或其他优质阻锈剂,以提高混凝土抗侵蚀能力;而对于已有桥梁的抗侵蚀处理,则可采用无机渗透性防护材料涂刷于混凝土表层,使其形成一定厚度的致密防护层,防止水分和有害物质向混凝土内部渗透。

（2）对于因钢筋锈蚀使混凝土剥落的病害

应先凿除松脱、剥离等已经损坏部分的混凝土,使钢筋露出,然后对钢筋进行除锈及防锈处理,再在钢筋表面涂环氧树脂或其他粘结剂,之后用环氧砂浆、环氧混凝土或其他防腐材料修复,最后再作抗侵蚀处理。

（3）对因钢筋锈蚀严重

致使结构负载能力明显降低的情况下,要提高结构的承载能力,可根据结构情况采用高强度钢筋混凝土、碳纤维布等对结构进行补强加固,使之满足承载能力的要求。

2.3主结构裂缝的处理措施

裂缝处理的方法较多,针对沿海地区桥梁裂缝的主要特点,可采用表面处理法、内部处理法和结构加固法等。

（1）表面处理法

适合处理缝宽较小,且对结构承载力未造成影响的裂缝。表面处理法是在混凝土表面涂抹水泥砂浆、环氧树脂、环氧胶泥等防护材料。其中涂抹水泥砂浆效果相对较差,较适合于临时处理使用。环氧树脂或环氧胶泥修补时,应先将修补范围内的表面清理干净,涂抹时应保持表面干澡。

（2）内部处理法

适合处理缝宽相对较大甚至对混凝土已造成破损的裂缝。方法主要是灌注法,灌注材料可以采用水泥浆、环氧浆液等,采用什么材料应根据结构情况选择。水泥浆较适合于较大体积的结构,在灌浆前要将裂缝全面冲洗干净;环氧浆液则因粘结性强,更能恢复结构整体性,适用于各种情况下的裂缝修补。当裂缝对结构的承载力未有较大影响时,可仅采用内部修补法进行修补;而当裂缝对结构的承载力已经造成较大影响时,应先用此方法进行修补处理后,再用结构加固法对结构进行加固处理。

（3）结构加固法

适合于对结构承载力有较大影响的深入或贯穿性的裂缝。方法有加钢套箍、加设强钢筋混凝土、设置拉杆、碳纤维布补强等加固方法。采用什么方法应因结构形状及受力方式而异。加钢套箍法是在结构四周加钢筋或用型钢套箍,将构件箍紧;加设钢筋混凝土围套是在结构外部包钢筋混凝土围套。以上2种方法均是以增加钢筋或混凝土受力截面,以达到防止裂缝扩大和提高结构承载力的目的,较适合于对柱式受压型结构的加固。设置拉杆是在梁、桁架、拱肋下部增设钢筋拉杆,以提高结构承载力。钢筋拉杆有预应力拉杆和一般钢筋拉杆2种,预应力拉杆常设于受拉结构下部;而一般钢筋拉杆可设于受压型结构或小跨径拱肋下面。碳纤维布补强是在梁板等受拉结构下部粘贴碳纤维布,其效果相当于增设抗拉钢筋,通过碳纤维与原在结构紧密结合,共同受力,提高梁板结构的承载力。

3.预防性养护措施

（1）加大桥梁检查的频率

由于沿海地区地质情况复杂,海洋环境对河床、钢筋混凝土影响极大,致使桥梁病害的发展情况难以预计。因此,在日常养护工作中,应重视对桥梁的日常检查,并且应加大桥梁检查的频率,使桥梁病害得到及时的发现和治理。

（2）加强河流观测及治理

日常养护工作中,除对桥梁本身进行检查外,也应加强对桥位上下游河床的调查,分析水流状态及河水流向的改变对桥梁造成的影响,早期作出处理措施。同时,也应加强对桥位河流的治理力度,依法处理在河床内采砂采石行为,最大限度减轻人为因素对河床的破坏。

（3）涂抹经济型抗侵蚀材料

对海洋气候造成的钢筋锈蚀、混凝土剥落和结构裂缝等问题,在日常养护工作中,不管是否已经出现病害,均可定期地在梁板、拱肋等受力结构表面采用经济型有机化学物质涂抹(如黄油,石蜡等),也能起到很好的防治作用。

4.结语

随着我国经济的发展，在沿海地区修建的钢筋混凝土桥梁逐渐增多，其海洋环境不但在桥梁建成后对混凝土桥梁造成危害，而且在桥梁兴建过程中，也能发生危害。分析沿海地区钢筋混凝土桥梁腐蚀的原因，对于兴建前的预防和兴建后的防护意义重大。

作者：羊华杰