鋼筋混凝土橋梁耐久性問題及對策研究

嚴浩

（中交三航局南京分公司 江蘇南京 210000）

0 引言

鋼筋混凝土在我國橋梁工程建設中應用廣泛，已經(jīng)有了一段較長的歷史，但是在使用過程中依舊存在很多問題，最主要的是鋼筋混凝土橋梁的耐久性不足，對我國交通建設來說是一筆較大的損失。因此，提高鋼筋混凝土橋梁的耐久性具有重要的現(xiàn)實意義。

1 鋼筋混凝土橋梁耐久性概述

1.1 鋼筋混凝土耐久性定義

鋼筋混凝土的耐久性是指，鋼筋混凝土在長時間的使用過程中，抵抗各種實際因素的破快，不需要人為花費大量的資金加固修復，而仍然保持安全性和可接受外觀的能力。

1.2 鋼筋混凝土橋梁耐久性研究的意義

鋼筋混凝土橋梁耐久性是一個關乎人們社會活動的重要問題。從我國現(xiàn)階段的交通情況來看，鋼筋混凝土橋梁在交通運輸方面發(fā)揮著巨大作用，對我國交通和經(jīng)濟發(fā)展有重要意義。但是由于現(xiàn)階段技術，其自身的結構特點以及使用環(huán)境的影響，使得鋼筋混凝土橋梁的耐久性遭到極大破壞，許多橋梁出現(xiàn)了裂縫，不僅加大了橋梁建設成本，浪費了大量人力物力，有的橋梁甚至不能再繼續(xù)使用，造成橋梁建設的巨大的損失。如果不及時采取措施提高橋梁耐久性，未來將會有許多橋梁耐久性達不到標準，在理想使用年限前就出現(xiàn)損壞甚至完全不能再使用，對我國將會造成巨大的經(jīng)濟損失[1]。因此，提高鋼筋混凝土橋梁耐久性具有重大意義。

2 影響鋼筋混凝土橋梁耐久性的因素

混凝土的結構破壞是從混凝土和鋼筋的劣化開始的，因此使用合格的材料是保證混凝土耐性的基礎[2]。除此之外，人為因素也是造成橋梁耐久性不強的一大原因。鋼筋混凝土的耐久性的影響因素包括以下方面：

2.1 鋼筋混凝土橋梁的材料劣化

2.1.1 鋼筋的腐蝕

鋼筋這種金屬材料容易遭受其他物質的腐蝕，如環(huán)境中的水、酸、堿等。在鋼筋混凝土橋梁結構中，鋼筋的外覆蓋了一層具有保護功能的防護膜，能夠隔絕鋼筋和外部環(huán)境[3]。但是經(jīng)過長時間的使用，防護膜遭受外力破壞或者自身變質，逐漸喪失隔離功能，鋼筋就會暴露在空氣中開始腐蝕變質，鋼筋的體積、密度發(fā)生變化，抗壓載重能力降低，造成混凝土結構穩(wěn)定性下降，會導致橋梁出現(xiàn)裂縫，甚至由于稱重能力下降導致坍塌。

2.1.2 混凝土的碳化

混凝土的碳化是指，空氣中的二氧化塔滲透到混凝土內(nèi)，與其中的堿性物質發(fā)生化學反應，生成碳酸鹽和水，使混凝土堿性降低的過程。其原理是混凝土堿性降低就越容易與環(huán)境中的酸性物質相結合，被消耗的越快，導致酸性物質越容易穿過混凝土層腐蝕到鋼筋。由于制作過程生成了大量氫氧化鈣，混凝土的空隙中充滿了飽和氫氧化鈣溶液，一旦接觸了空氣中的酸性物質極易發(fā)生化學反應，導致混凝土結構中的物質變質，導致混凝土結構出現(xiàn)微小裂縫，改變結構強度與抗?jié)B能力。

2.2 人為因素影響

2.2.1 鋼筋混凝土橋梁的設計存在漏洞

我國的鋼筋混凝土橋梁常出現(xiàn)裂縫等問題，裂縫產(chǎn)生的原因之一就是橋梁初期的設計不合理。一方面我國的橋梁建設需求多且質量要求高，另一方面我國的優(yōu)秀橋梁設計工程師數(shù)量卻不能滿足建設需求，因此在很多橋梁設計上都會存在問題[3]。經(jīng)驗不足的設計師會忽略細節(jié)，在設計時顧全大局卻沒有做到盡善盡美，導致橋梁在使用過程中存在大大小小的問題，不能保證橋梁的長期穩(wěn)定性。

2.2.2 施工監(jiān)管不力

施工質量決定了鋼筋混凝土橋梁的質量，現(xiàn)實中存在很多有施工監(jiān)管不力，放任建筑施工人員偷工減料，導致橋梁質量不達標的情況。有些橋梁在投入使用之前被檢查出質量問題，導致整個工程作廢，造成資金和人力的浪費，更有些橋梁在施工完成之前還沒有被檢查出來質量問題，導致了重大交通問題的發(fā)生，危害了很多人的生命。

2.2.3 橋梁維護管理不到位

鋼筋混凝土橋梁在使用過程中會受到損耗，有效地維護能夠修復這些損耗，有利于延長橋梁使用壽命。但實際上，我國鋼筋混凝土橋梁維護工作并不到位。橋梁管理人員沒有建立正確的觀念，疏于對橋梁的后期檢查和維護，任由橋梁損壞沒有做出補救措施，而且相關部門在這方面沒有給予足夠的重視，導致維護資金不足，這就讓橋梁維護崗位更加形同虛設，喪失了提高橋梁耐久性的機會。

3 提高鋼筋混凝土橋梁耐久性的建議

3.1 預防鋼筋混凝土材料劣化

3.1.1 預防鋼筋的腐蝕

為了預防鋼筋混凝土的腐蝕，一方面需要加強預防，加強鋼筋表面與環(huán)境的隔離，防止鋼筋接觸腐蝕性物質。另一方面可以通過降低水灰比的方法減少強腐蝕性物質氯鹽的使用，從而提高混凝土的密度。

3.1.2 提高混凝土的抗碳化能力

由于混凝土碳化主要是受到外部環(huán)境影響，因此，可以通過加厚混凝土層的方式減慢酸性物質的穿透速度，還可以在不破壞混凝土結構的穩(wěn)定性和滲水能力的前提下，增強混凝土層的防滲能力，進一步保護鋼筋不受酸性物質腐蝕。

3.1.3 預防混凝土遭到凍融破壞

在我國寒冷地區(qū)，鋼筋混凝土橋梁容易遭受凍融破壞，而解決凍融破壞的直接方法就是降低混凝土中的水分，但是水灰比關系到混凝土結構的承重力和穩(wěn)定性，不能被隨意更改，所以只能根據(jù)環(huán)境做出適當改變。還有一種方法是通過在混凝土外層覆蓋保溫結構，把混凝土內(nèi)部溫度維持在一定范圍內(nèi)，降低凍融循環(huán)對橋梁的破壞。

3.1.4 減輕混凝土的堿集料反應

堿性物質是混凝土的組成部分之一，也與混凝土結構強度有關，水也是混凝土結構中存在的物質，但是我國混凝土制造有嚴格標準，因此，需要根據(jù)鋼筋混凝土橋梁所在的環(huán)境做出相應措施，在達到混凝土制造標準的情況下，最大限度減少堿集料反應。例如，在環(huán)境干燥的情況下，可以不改變混凝土減含量，但是有必要混凝土外露部分采取有效防水措施；在潮濕環(huán)境下，則有必要在標準范圍內(nèi)改變混凝土含堿量。

3.2 優(yōu)化橋梁制造與防護

要提高鋼筋混凝土橋梁的耐久性，需要從橋梁前期設計到中期建設再到后期維護這三個階段做出有效措施。

針對設計階段存在的問題，我國需要大量培養(yǎng)優(yōu)秀橋梁設計師以滿足建設需要，可以通過匯集優(yōu)秀設計師建立教學團隊，以老師帶徒弟的形式培養(yǎng)下一代優(yōu)秀的橋梁設計師，還可以撥出足夠的資金，選拔國內(nèi)有資質的設計師去海外學習先進的橋梁設計技術，提高橋梁設計水平。

在鋼筋混凝土橋梁建設過程中，需要保證監(jiān)管力度，堅決杜絕偷工減料的行為。在每一關鍵階段設置檢查環(huán)節(jié)，不僅及時掌握工程質量，還能夠在出現(xiàn)問題時及時止損。在工程結束后的測量任務更應該由權威機構來執(zhí)行，避免官官相護的問題產(chǎn)生。最后要加強對工程質量問題的打擊，對工程施工人員產(chǎn)生震懾作用。

后期橋梁使用過程中，每一次維護都對橋梁耐久性提高有重要意義。橋梁管理人員應該重視后期維護，認識到增加橋梁的使用年限能夠帶來的利益遠高于維護成本。相關部門可以申請足夠的資金支持維護工作，減小橋梁的損耗。

4 結語

鋼筋混凝土橋梁建設還有很大進步空間，在經(jīng)歷過各方面多的改進后，在不遠的將來能夠為我國的交通建設帶來巨大改變，對我國經(jīng)濟社會發(fā)展有重大積極作用。因此，國家需要重視鋼筋混凝土橋梁建設的整個過程，從細枝末節(jié)中尋找改進方法，讓其在社會發(fā)展中發(fā)揮出最大作用。