论道路与桥梁的施工与维护

刘会

摘要：随着我国道路和交通运输业的迅速发展，我国道路和桥梁建设的规模不断扩大，而混凝土是桥梁的主要组成部分，混凝土的结构稳定性对桥梁的服役性能有很大的影响。但是，在实际的建设过程中，我们可以看到，因为桥梁建设时所处的时间跨度比较大，所以混凝土中的钢筋常常会因为外界因素的影响而发生锈蚀，这无疑会对桥梁建设的结构质量和稳定性产生影响，如果不能对这些问题进行有效地养护和防控，就会给桥梁工程的服务寿命带来很大的风险。为此，通过对混凝土锈蚀机理及危害性的分析，尝试提出一些行之有效的养护方法，以提高混凝土结构在桥梁建设中的可靠性，保证桥梁建设的安全性。

关键词：公路；桥梁建设；混凝土；锈蚀；维护

引言

由于钢筋砼结构具有施工成本低、结构稳定性强、抗拉能力突出等优点，所以它被认为是桥梁工程中的主要承力结构。因此，钢筋砼结构的施工质量与桥梁工程的整体承力性能有着直接的联系，如果钢筋砼结构的施工质量出现问题，那么就会对桥梁工程的整体质量产生影响。所以，必须要对钢筋砼结构的施工问题给予足够的重视，从前期的施工经验来看，钢筋砼腐蚀现象经常发生，这使得桥梁工程的施工质量经常会受到较大的威胁。因此，深入研究混凝土锈蚀的原因，探讨混凝土锈蚀的有效养护方法，对推动桥梁建设行业的健康发展，有着十分重要的意义。

一、混凝土的锈蚀机理及其危害性

（一）混凝土的锈蚀机理

有关研究表明，钢筋混凝土的锈蚀是一种电化学法，这种电化学法的发生是由于钢筋中的铁离子和碳元素形成了原电池，在该电化学法中阳、阴两种反应共同作用下，在钢筋表面形成了氢氧化亚铁。而发生这种电化学反应的前提是：1）在太空中有电解质的水溶液；2）有溶解氧；3)不存在任何钝化现象。所以，我们可以清楚地看到，在钢筋砼处于潮湿的环境中，在没有保护层或没有钝化反应的情况下，就会发生腐蚀。另外，在钢筋砼中，如果钢筋表面发生了锈蚀，并且发生了体积膨胀，那么就会造成混凝土结构出现裂缝，使得钢筋表面与空气接触的面积增大，从而引起更加严重的锈蚀问题。

（二）钢筋砼锈蚀的危害性

钢筋砼腐蚀问题的危害主要体现在结构性能上，具体表现为：1）当结构内部的钢筋出现锈蚀问题后，会造成钢筋材料的横截面积减小，从而造成其承力性能下降；2)当钢筋和混凝土发生腐蚀问题时，两者的粘结力会下降，这时两者就不能形成合力，使混凝土结构上的应力很难转移到内部的钢筋结构上，极易因结构上的拉力不够而引起结构裂缝；3)腐蚀后的钢筋会出现膨胀，膨胀到原来的4倍，这样的问题会导致混凝土结构出现裂纹，甚至是脱落，这不仅会影响到桥梁的外观，还会使结构失去承载能力。

二、桥梁结构中钢筋混凝土锈蚀的保护措施

（一）在施工中采取的控制措施

(1)加强混凝土浇注过程的控制。由于桥梁结构的大型特点，在实际的浇筑作业中，必须遵守分层浇筑的原则，为保证混凝土结构的整体性，尽量保持浇筑作业的连续性，对需要停工的情况，也必须将两层浇筑的时间间隔控制在90 min以内。为减少混凝土楼面与土质梁体的裂缝，应在楼面与土质梁体同浇时，适当地设置施工缝。在混凝土浇筑施工过程中，还需要对模板与内部钢筋结构的间距进行合理地控制，避免在浇筑完成后出现钢筋材料外漏的情况。通过对二者间距的有效控制，能够加强混凝土对钢筋材料的保护作用，减少钢筋腐蚀率。

(2)）严控振捣操作的质量。在混凝土振捣作业中，要以内部钢筋结构的设置密度为依据，合理地选择振捣器的类型和规格。对于那些钢筋结构密度较大的桥梁结构，在进行振捣时，要优先选用直径较小的振捣棒，并遵循自上而下的振捣原则，先快速插入，再缓慢拔出，以提高混凝土结构的密实度。根据之前的振捣操作经验，可以把振捣间隔控制在50厘米左右，并且各个部位的振捣时间都要控制在30秒以内，不能有过多的振捣。在保证振动施工质量的前提下，可有效地加强混凝土的致密性，防止水分沿毛细管道向内渗透，引起钢筋腐蚀。

(3)强化养护措施。混凝土养护作业是保证结构性能质量，并防止结构裂缝的一种重要作业手段。通常情况下，在混凝土浇筑完毕后，在轻压混凝土表面没有任何痕迹的情况下，就需进入养护阶段。主要的养护方式是：在混凝土表面覆盖上草席或麻袋之后，展开洒水作业，让混凝土表面始终处于湿润的状态，当混凝土的强度超过70%时，就可以停止养护。这样既能提高混凝土的强度，又能防止混凝土的开裂，达到防止混凝土锈蚀的目的。

（二）钢筋混凝土外露部位的保护措施

在桥梁结构的建设过程中，一般都是采用在结构中安装预埋件来将各个结构连接起来，这就导致了大量外漏的预埋件，如果不对这类预埋件进行有效地处理，就会因为外界因素的影响而出现锈蚀问题。所以，一般在预埋件安装好后，会在其外漏部位直接涂上一层水泥砂浆，通过水泥砂浆起到隔离层的作用，将钢筋材料与外界环境隔绝，从而达到预防腐蚀问题的目的。这种防护措施的应用原理比较简单，施工方法也比较方便，但是需要指出的是，其防护效果受水泥砂浆的涂刷厚度和水泥砂浆的涂刷质量的影响。

（三）钢筋混凝土堆存锈蚀的保护措施

具体来说，就是要加强钢筋材料的保存管理，要在施工现场创造一个适合存放钢筋材料的环境，尽量减少外界因素对钢筋材料的影响。鉴于桥梁建设中所需的钢筋数量巨大，若不从各方面考虑，采用水泥砂浆养护方法，不但会造成巨大的投资，而且还会造成工程工期的拖延。所以，可以从建立一个适合钢筋材料存放的场地开始，主要方法是将钢筋材料堆放在一个地势偏高的地方，并适当将钢筋材料堆放的地方的地面整体抬高，在周围用水泥砂浆设置一个坡度为2%，宽度为1 m的斜坡，以增强该区域的排水效果。同时，临时与排水沟相连接，保证在强降雨的时候，可以迅速地将雨水排出，避免在堆放钢筋材料的底部产生积水，造成材料腐蚀。此外，可以在与地面接触的钢筋表面捆绑镁条，间距以2 m左右为宜，其目的是通过电化学原理来预防钢筋的腐蚀。

结论

钢筋砼的腐蚀问题，已经成为了一个严重威胁到桥梁施工质量的重要问题，它会在一定程度上影响到桥梁的使用寿命和使用安全，是当前制约桥梁工程行业健康发展的重要问题。要想改变桥梁施工的现状，就需要在对钢筋砼腐蚀原因进行明确的前提下，从施工、养护等多个方面对钢筋砼的腐蚀问题进行防治，目的是通过提高钢筋砼施工的质量，来对裂缝问题的发生率进行控制，从源头上对钢筋锈蚀问题进行控制。此外，对钢筋砼结构进行有效的养护，还可以提高结构的强度和质量，使其具有更好的承力性能，减少由于应力因素造成的结构开裂现象，从而达到防止钢筋砼腐蚀的效果。总之，通过对其施工工艺的有效优化，使混凝土锈蚀问题的发生条件得以消除，从而达到预防和控制钢筋砼锈蚀的目的。

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