桥梁结构耐久性的影响因素与对策

（１）混凝土 中钢 筋 的腐蚀 一般 为 电化学 腐蚀 。氯 离子 对钢筋钝化膜的破坏作 用最强 ，氯盐通过混凝土 中的毛细孑Ｌ 或微 裂缝渗人到钢筋 的表 面 ，直 接攻击钝 化膜 ，当钢筋 表面 的氯离子量超过临界值 ，钢 筋保护膜 遭到破 坏 ，钢 筋表 面不 同部位 出现较大的电位差 ，形成 阳极和 阴极 ，在一 定 的环境 条件下 （如氧和水存在），钢筋 开始腐蚀 ，并且 其渗透深 度很 可能超过钢筋的深度 。严重影响钢筋混凝 土结构 的寿命 。
蚀。点腐蚀较均匀腐蚀更危 险。腐蚀坑相 当于一个缺 口，在 钢筋受拉 时引起应力 分布不 均匀 ，造成应力集 中，可导致钢 筋的断裂 。点腐蚀常发生在桥面板顶部钢筋 中，有时也会发 生在下部结构 中，如 盖粱等。 ３ 提高桥梁耐久性的措施 ３．１ 从 混凝土材料 品质 方面提 高桥 梁耐久性
１ 桥 梁 耐 久性 与 影 响 因素 １．１ 桥 梁耐 久 性
桥梁结构的可靠度是桥梁结构 的安全度 的评价标准 ，它 包括安全性 、适用性 、耐久性三个方 面。所谓耐久性 ，包 括两 个方 面 ，一是理论耐久性 ，二 是实际耐 久性 。理论 耐久 性是 指“结构在预期作用和预定 的维 护条件 ，能在 规定期 限内维 持其设计性能要求 的能力 ”；实际耐久 性是指 结构对气候 作 用、化学侵蚀 、物理作用 或任何 破坏过程 的抵 抗能力 。一般 来讲 ，在正常设计 （满足 强度、刚度 、稳 定性 和使用功 能等要 求）、正常施工 （严 格依 照规范 和设计 进行 ）、正常使 用 （规 定荷载等 ）和正常养护（不使用化冰 盐）的条件 下 ，桥梁 理论 耐久性是有保 障的。然而暴露在野外环境 的桥梁 ，受到各 种 水侵腐蚀 、冻融破坏 、正 常和非正 常荷 载的作 用 ，加 之设计 、 施工 的不 当，其生存时间很难 同我们 想象 的设计寿命 挂钩 ， 其实际耐久性远远小于理论耐久性 。 １．２ 影响 因素
２０１０年 第 ５期 （总第 １９５期）
黑 龙江 交通科 技
ＨＥ ＬＬＯ ＮＧＪＩＡＮＧ ＪＩＡＯＴＯ ＮＧ ＫＥＪ
பைடு நூலகம்
Ｎｏ．５，２０１０
（Ｓｕｍ Ｎｏ．１９５）
桥 梁 结构 耐久 性 的影 响 因素 与 对 策
王 辉
（河北省石家庄市深泽县交通局 ）
摘 要 ：桥梁结构的可靠度是桥梁结构的安 全度 的评价标准 ，它包括安全性 、适用 性、耐久性 三个方 面。耐久 性不足造成 钢筋腐蚀 、混凝土剥落 以及结构构件损坏 。文章根据相关 资料 ，分析 了影 响桥梁耐久性 的主要因 素 ，并从材料 、设计 、施工 、运营等几个方面对提高桥梁耐久性提 出了建议 。 关键词 ：桥梁 ；耐久性 ；措施 中图分 类号 ：Ｕ４４２ 文献标识码 ：Ｃ 文章编号 ：１００８—３３８３（２０１０）０５—００７８—０１
参考文献 ： ［１］ 混凝土结构发计 规范 （ＧＢＪ１０—８９）［Ｍ］．中 国建筑工 业出版
社 。１９８９． ［２］ 李宏毅 ．结 构耐久性应用研究现状综述［Ｊ］．重庆建筑大学学
报 ，２００１，２３（４）． ［３］ 陈江成 ．桥 梁结构耐久性 的影响 因素与设计对策［Ｊ］．中国建
设信息 ，２００７，（５）． ［４］ 刘秉京 ．混凝土技术 ［Ｍ】．人民交通出版社 ，２００４．
节处 。 从施工方 面提高混 凝土结 构的耐久 性 。加强 施工监理
和质量监督 ，防止施工过程存在偷工减料的现象的发生 。 （４）要充分 重视超 载 问题 。超 载会 加大 桥梁 的疲 劳应
力幅度 ，加剧其损 伤程度 ，甚至会造成桥梁结构的破 坏 ，危害 桥梁 的耐久性 。要对超载超 限车辆进行严查 。
影响混凝 土结构耐久性 的因素很多 ，可分 为内部 因素和 外部 因素两大类 。内在 因素主要 为结构 的设 计形状 和构造 型式 、钢筋保护层厚度 和直径 的大小 、选用 的水 泥 和骨料种 类 、混凝土的水灰 比和密实度等 。外在 因素主要指环境 因素 包括混凝 土炭化 、氯离 子侵蚀 、碱 一 集料 反 映、冷 热、干 湿 、 冻融 、钢筋腐蚀等 。在影 响桥梁耐 久性 的诸多 因素 中，钢筋 的腐 蚀危 害最大。 ２ 钢 筋 的 腐蚀 反 应
（１）使用高性 能混凝 土 （ＨＰＣ）或 向混凝 土中填加 硅灰 等抗 腐 蚀 剂 。
（２）提高 钢筋 的抗腐 蚀 能 力。一是 控 制氯 离子 含 量。 混凝 土中氯离子含量对 钢筋腐 蚀 的影 响极大 ，一般情况 下 ， 氯盐掺量应少于水泥重量 的 １％ ，掺氯盐 的混凝土必须振捣 密实 ，且不 宜采用蒸 汽养护 。二是采用 镀锌钢 筋、不锈 钢钢 筋 、热 喷钛钢筋等 ，以增强钢筋 的抗腐蚀性能。 ３．２ 从 设 计 方 面提 高桥 梁 结 构 的 耐 久性
（Ｉ）加大混凝土保护层厚度 。提高混凝土密实度 。 （２）采取措施 ，控制混凝 土有 害裂缝 。一是防止混 凝土 碱集料反应引起混凝土 裂缝 ，比如选 择含碱量低 的水泥 ，不 使用碱活性的集料 ；二是 防止集料膨胀 反应 引起 的混凝土开 裂 ，避免将含氧化镁或硫酸盐 的膨胀集料或生石灰碎块 混入 集料中 ；三是防止因温度变化引起混凝土开裂。 （３）提 高桥 梁 防水 功 能。应 选 择具有 良好 的抗渗 、抗 剪 、抗拉 的防水层 ，精 心铺设 。防水涂层 与其 上的沥青混凝 土铺装层 要具 有相 融性 ，二者之 间的粘结力要不低于沥青混 凝土铺装层与水泥 混凝土 桥面板之 间 的粘结 力。桥面铺装 层顶 面 ，特别是连续梁 （或悬臂梁 ）的负弯矩段 ，应设置 防水 层。为 了避免水分从伸缩缝处渗入梁 内 ，应该加强伸缩缝处 的排水设计 ，注意泻水管 的设计 ，特别 是水管周边 的构造细
收 稿 日期 ：２０１０一Ｏ３—１５ · ７８ ·
（２）混凝土不 密实或 有裂 缝往往 是造 成钢 筋锈 蚀 的主 要原因。尤其 当水泥用量不 当和浇捣不 良，或者在混凝 土浇 注中产生漏筋 、蜂 窝、麻面等缺陷 ，使多种侵蚀介质容易 渗透 到钢筋表面 ，从而加速钢筋 的锈蚀 。
（３）钢筋的腐蚀有两种 ：一是 混凝土 保护层 的完全碳化 诱发 的钢筋锈蚀。当碳化深度超过 钢筋 保护层 时，大气 中的 有害气体侵入混凝土 ，就会使钢筋遭到锈蚀而生锈 。其特点 为钢筋均匀腐蚀。一般多发 生于下部 结构 中。二是 氯离子 侵入钢筋表面诱发的钢筋锈 蚀 ，其特点 为局部腐 蚀 ，对 钝化 膜产生局部破坏 ，散 布在钢 筋表 面 ，产 生 点状坑 蚀 ，即 点腐