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        混凝土橋梁耐久性設(shè)計與施工關(guān)鍵技術(shù)探討

        2016-03-11 09:37:41楊仁貴
        黑龍江交通科技 2016年9期
        關(guān)鍵詞:耐久性關(guān)鍵技術(shù)橋梁

        楊仁貴

        (貴州路橋集團有限公司,貴州貴陽 550001)

        混凝土橋梁耐久性設(shè)計與施工關(guān)鍵技術(shù)探討

        楊仁貴

        (貴州路橋集團有限公司,貴州貴陽 550001)

        探討混凝土橋梁耐久性設(shè)計與施工關(guān)鍵技術(shù)。

        混凝土橋梁;耐久性;設(shè)計;關(guān)鍵技術(shù);對策

        1 影響混凝土橋梁耐久性的因素

        1.1鋼筋銹蝕因素

        在混凝土橋梁結(jié)構(gòu)中,鋼筋銹蝕是導(dǎo)致其耐久性受損傷最為主要和根本的因素,混凝土鋼筋銹蝕主要是指,鋼筋產(chǎn)生了電化學的腐蝕反應(yīng),在銹蝕鋼筋的表面,同時產(chǎn)生了最少兩個電極反應(yīng),進而不斷減小鋼筋有效截面,進而破壞了混凝土的耐久性。

        1.2滲透性和凍害因素

        混凝土作為一種多孔的結(jié)構(gòu),在內(nèi)外壓差產(chǎn)生的環(huán)境正,一定會導(dǎo)致氣體或者液體,從高壓處逐漸滲透到低壓處的現(xiàn)象,這一現(xiàn)象就是人們所說的混凝土滲透性。由于混凝土具有抗碳化能力以及抗?jié)B性,在一定程度上可以抵御外界有害物質(zhì)的腐蝕,混凝土還具有抗凍性以及耐腐蝕性。通常情況下,混凝土的抗?jié)B性決定了其耐久性,抗?jié)B性強的混凝土耐久性很強。

        1.3堿——集料反應(yīng)因素

        堿——集料反應(yīng)是指混凝土材料中,一些活性礦物集料和混凝土空隙里堿性溶液之間,產(chǎn)生了破壞性膨脹反映,堿——集料反應(yīng)因素是對混凝土耐久性產(chǎn)生影響的一個主要元素。這一反應(yīng)和其他混凝土病害不同,該反應(yīng)導(dǎo)致的混凝土開裂破壞具有整體性。當前還沒有有效控制反應(yīng)以及有效修補開裂的方法,而如今,還沒有對堿——碳鹽反應(yīng)進行有效預(yù)防的措施。

        1.4氯離子因素

        氯離子會通過混凝土的孔隙,滲透到混凝土結(jié)構(gòu)中,進而與鋼筋產(chǎn)生反應(yīng),導(dǎo)致鋼筋出現(xiàn)銹蝕,氯離子對于鋼筋具有非常強的侵蝕能力,并且可以有效引起混凝土結(jié)構(gòu)銹脹開裂,對于混凝土結(jié)構(gòu)的破壞力極強。比如在冬季,向橋梁、立交橋、道路等撒鹽或者采用鹽水化雪的方式,使交通更加暢行,再加上我國的大面積鹽堿地、沿海地區(qū)結(jié)構(gòu)物、鹽湖等都會導(dǎo)致氯離子侵蝕的情況出現(xiàn)。

        1.5混凝土碳化因素

        混凝土碳化就是指,水泥石里存在的水化產(chǎn)物,和環(huán)境之間二氧化碳產(chǎn)生作用,進而生成了其他物質(zhì)或者碳酸鈣?;炷撂蓟蛩厥够炷恋沫h(huán)境發(fā)生變化,從堿性環(huán)境轉(zhuǎn)變成為酸性環(huán)境,導(dǎo)致鋼筋出現(xiàn)脫鈍,進而引起混凝土出現(xiàn)銹蝕,最終將混凝土結(jié)構(gòu)承載能力大大削弱,這雖然是個十分復(fù)雜的多相物理化學過程,但是,混凝土碳化因素對于混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的影響很大。

        2 混凝土橋梁耐久性設(shè)計

        2.1遵循耐久性設(shè)計重要原則

        不同的使用條件、環(huán)境以及設(shè)計對象,都會對混凝土結(jié)構(gòu)體系提出不同的要求,比如構(gòu)造方面的要求和布局方面的要求等。即便相關(guān)的標準、規(guī)范再詳盡,也不能夠包含設(shè)計人員在混凝土橋梁耐久性設(shè)計過程中出現(xiàn)的各種問題,即便規(guī)范和標準更新得再快,也無法適應(yīng)新材料、新技術(shù)、新理念、新認識的高速發(fā)展,更無法滿足各種因素和環(huán)境,對于混凝土橋梁耐久性設(shè)計提出的新要求。所以,除了要通過合理規(guī)范和制定標準的角度來增強混凝土橋梁設(shè)計耐久性之外,要求設(shè)計人員必須要能夠正確認識混凝土橋梁的耐久性,運用豐富的經(jīng)驗,做出準確無誤的判斷。在混凝土橋梁耐久性設(shè)計過程中,設(shè)計人員必須要遵循一定的原則,通過原則來完善混凝土橋梁耐久性設(shè)計。在混凝土橋梁設(shè)計的時候,設(shè)計人員要保證應(yīng)力均勻流暢、力線平滑,還要保證結(jié)構(gòu)具有冗余性、連續(xù)性、整體性、可儉性、可替換性以及可修性,同時,保證混凝土橋梁結(jié)構(gòu)防水能力強,混凝土橋梁結(jié)構(gòu)具有可施工性。

        2.2明確混凝土橋梁耐久性設(shè)計的流程

        在開展混凝土橋梁設(shè)計過程中,想要保證橋梁具有耐久性,就必須要遵循一定的流程。首先,設(shè)計人員要計算出耐久性能設(shè)計主要的輸入?yún)?shù),明確橋梁以及橋梁工程構(gòu)件的壽命。結(jié)合耐久性能的要求,明確混凝土橋梁耐久性極限的狀態(tài)。對混凝土橋梁所處環(huán)境進行分析和調(diào)查,明確其可能產(chǎn)生的環(huán)境作用,并且明確混凝土橋梁耐久性退化的因素,明確環(huán)境參數(shù),明確主要的退化機理。對混凝土橋梁構(gòu)件侵蝕的嚴重程度進行評估,明確混凝土橋梁構(gòu)件耐久性能問題,并且評估問題嚴重程度,提出相關(guān)的防護要求。確定混凝土工程構(gòu)建的耐久性能、防護措施、防護水平。對防護措施有效性進行驗證,如果有效性無法滿足相關(guān)要求,必須要采取新的構(gòu)件,重新明確防護措施和水平。最終,將混凝土橋梁耐久性設(shè)計成果輸出。

        3 混凝土橋梁施工關(guān)鍵技術(shù)

        3.1控制配合比及用水量

        配制混凝土最為主要的根據(jù)就是控制配合比以及用水量,這也是保證混凝土設(shè)計性能以及質(zhì)量重要的控制參數(shù)。在施工的實際實施過程中,為了為混凝土運輸以及混凝土澆筑提供便利,普遍存在隨意增加用水量的現(xiàn)象,這便從本質(zhì)上降低了混凝土結(jié)構(gòu)的工作性以及強度,為混凝土結(jié)構(gòu)耐久性以及安全性埋下重大的隱患。

        3.2混凝土澆筑

        想要保證混凝土結(jié)構(gòu)具有很強的耐久性,要求必須要保證混凝土的密實性以及均勻性,在實際的施工過程中,混凝土振搗過程以及澆筑過程很可能會產(chǎn)生不利情況。所以,要嚴格控制混凝土的澆筑過程,在澆筑過程中,一旦出現(xiàn)問題,必須要及時解決問題。在澆筑之前,制定嚴密的澆筑方案,還要對混凝土拌合料的擴展度以及塌落度進行工作性的檢驗,保證澆筑溫度處于正常的范圍中,結(jié)合實際情況選擇澆筑方式和振搗方式。

        3.3混凝土養(yǎng)護

        加強混凝土養(yǎng)護工作,能夠有效提升混凝土的耐久性和強度。養(yǎng)護溫度以及養(yǎng)護濕度決定了混凝土養(yǎng)護的質(zhì)量,所以,必須要嚴格控制混凝土養(yǎng)護的濕度和溫度。當前形勢下,混凝土養(yǎng)護的方法主要包括濕養(yǎng)護以及蒸汽養(yǎng)護,要求施工人員根據(jù)現(xiàn)場的實際情況來確定采取哪一種養(yǎng)護方法,但是,不管運用哪種養(yǎng)護方法,都要進行養(yǎng)護制度的制定,并且嚴格執(zhí)行養(yǎng)護制度。

        [1] 崔學常,張錫祥,吳國松.混凝土橋梁的FRP-瀝青混凝土橋面鋪裝結(jié)構(gòu)[J].重慶交通大學學報(自然科學版),2014,(4):12-16,66.

        [2] 張建軍,劉亞斌,文良東.襄陽漢江五橋、唐白河橋棧橋設(shè)計與施工關(guān)鍵技術(shù)[J].公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版),2013,(10):90-93.

        [3] 張建軍,高安榮,文良東.卵石地層中深水深埋圍堰設(shè)計與施工關(guān)鍵技術(shù)[J].公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版),2013,(10):82-86.

        U445.7

        C

        1008-3383(2016)09-0129-01

        2015-12-25

        楊仁貴(1985-),男,貴州福泉人,中級工程師。

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