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【摘 要】水对于桥梁的损害不容忽视,本文简要介绍了水对桥梁的几种破坏形式及相应的预防措施。
【关键词】水;桥梁;防水处理
Shallow talk how to strengthen a bridge construction and protect process in of watertightness processing
Yin Chong-shang
(Huadian city Highway management segment Huadian Jilin 132400)
【Abstract】Water allow of no to neglect to the injure of bridge, this text synopsis introduction water to a few kinds of the bridge break form and correspond of prevention measure.
【Key words】Water;Bridge;Watertightness processing
我们一般会认为,水对于公路路基和路面基层的损害非常大,其实水对于桥梁的损害也同样不容忽视。
1. 水的危害
实验表明,在水的持续作用下,水和水中的侵蚀性物质会进入混凝土的孔隙,所产生的破坏有以下几种:
1.1 溶析性侵蚀。
溶析性侵蚀就是硬化后混凝土中的水泥水化产物被淡水溶解而带走的一种侵蚀现象。在流动或大量的水中,混凝土中的Ca(OH) 不断被溶析带走,不仅使混凝土的密度和强度降低。而且水泥石液相中Ca(0H) 的浓度降低,将导致水化硅酸钙和水化铝酸钙的不断分解,形成低碱性水化物的混凝土,水泥石内部不断受到破坏,强度不断降低,最终引起整个结构物的破坏。
1.2 硫酸盐的侵蚀。
在北方地区,大量使用煤作为工业和生活中的燃料。所以。极易形成酸雨,酸雨中SO42-离子浓度很高,作用于桥梁时产生危害。当溶液中SO2-离子浓度大于1400mg/L时。碱性硫酸盐就能与水泥石中的氢氧化钙作用产生硫酸钙,同时硫酸钙结晶析出;当溶液中SO-离子浓度低时,硫酸钙亦能与水泥石中的固态水化铝酸钙作用,生成水化硫铝酸钙晶体。因为这一反应是在固相中进行的,水化硫铝酸钙结合着大量结晶水,其体积约为原来的水化铝酸钙体积的2.5倍。因此水泥石产生很大的内应力。使混凝土结构的强度降低和造成破坏。
1.3 镁盐侵蚀。
在我国很大一部分地区,冬季除雪仍使用撒盐的方式,其中就含有大量的镁盐。镁盐在水泥石中与氢氧化钙起置换作用,生成溶解度小且强度不高的氢氧化镁,引起水泥石中氢氧化钙、水化硅酸钙、水化铝酸钙等强度组分的水解,导致水泥石的破坏。
1.4 碳酸侵蚀。
雨水和雪水中常溶解有较多的CO ,其对水泥石也有侵蚀作用,CO 与水泥石中的Ca(OH) 发生反应生成可溶性的Ca(HC03) ,而且,北方大部分地区,石灰岩是主要的混凝土骨料,其主要成分为CaCO ,CaCO 受CO 、水的作用和Ca(HC03) 发生可逆反应,从而使水泥石的强度降低,对整个结构物造成危害。
1.5 对钢筋的侵蚀。
因为进入水泥石孔隙的水中含有一定数量的SO42-、CO32-、Cl-等离子。极容易与混凝土中的钢筋发生反应,使钢筋产生锈蚀。
1.6 冻融作用。
水通过各种渠道进入混凝土的孔隙中,当外界温度低于0℃时,水结成冰。体积膨胀。同时在混凝土中产生内应力;温度升高,冰又溶解成水,如此反复,对混凝土的结构和强度造成极大的危害。
2. 防范措施
通过以上分析,我们了解了水对于钢筋混凝土的危害,下面我们以一般简支空心梁桥为例,分别对施工和养护两个过程就防水提出一些建议作为防范。
2.1 施工过程。
施工过程是关键中的关键,施工人员首先要树立质量第一的意识,同时加强学习,正确认识施工中的关键部位,在施工的同时就要为桥梁日后的养护和使用功能考虑。
2.1.1 空心板施工。
空心板是最直接的承重构件,其混凝土和钢筋强度将会直接影响桥梁的安全。梁板的封头部位容易被施工人员忽视,施工控制不严,有些甚至用砂浆代替,这是非常危险的,应该对其提起足够的重视,严格按设计使用防水混凝土和涂防水层,防止水的侵人。空心板钢筋如果失去保护层的保护而直接裸露的话,将会大大加快钢筋的锈蚀过程,钢筋的保护
层厚度有明确的规定,在施工中应该严格控制,采用预制垫块、固定钢筋圈等措施,确保保护层厚度。空心板采用气囊施工会加快施工进度,降低投资,但是由于气囊容易上浮,而导致上部混凝土厚度不均匀、钢筋外露等弊端,所以,还是应该禁止使用的。
2.1.2 铰缝的施工。
铰缝是加强桥面板之间联结,增强桥面整体性,增强桥面板受力的横向分布的重要部件,铰缝混凝土受剪力很大,一旦受水侵蚀强度降低,就会发生破坏,而引起单板受力,由于其施工空间小,工作量少,所以施工时更应该加强管理,将板边凿毛,合理布置铰缝钢筋,采用高标号防水混凝土施工。在桥梁的使用过程中发现,铰缝渗水情况较为严重。
2.1.3 桥面铺装层的施工。
由于认识的不足,很多的桥面在施工时,并未真正使用防水混凝土来做桥面铺装层,而是用一般混凝土代替,这将会对桥梁的后期使用造成不利的影响。施工中应该严格按防水混凝土的施工程序来控制,有防水层设计的,严格按图纸施工。
2.1.4 桥面沥青混凝土的施工。
沥青混凝土面层施工质量好,可以减少水的渗入,增强防水功能。施工时要控制好面层的平整度、横坡和纵坡,防止桥面积水;要严格按设计的位置和尺寸安装泄水孔,使桥面上的水能迅速排出桥外。经过对使用中的桥梁进行调查发现,桥面边板的渗水情况比中板严重,分析其原因,桥面混凝土的平整度控制的不好,加之有防撞护栏支座的阻挡,桥面水容易在桥面两侧低洼处滞留,对中板造成侵蚀。
2.1.5 伸缩缝的施工。
为防止水通过伸缩缝和梁端进人空心板,我们需要选择防水性能好的伸缩缝。
2.2 养护过程。
在养护的过程中,我们应该对桥梁进行跟踪调查,密切关注水对桥梁造成的危害,确保行车安全。
2.2.1 及时疏通泄水孔。
由于路面情况复杂,泄水孔很容易被杂草杂物堵塞,所以,养路工人应该及时清理疏通,以免桥面积水。
2.2.2 避免使用盐来融雪。
由于融雪用的工业盐中含有大量的镁离子、氯离子,我们前面说过,这对钢筋混凝土的损害是非常大的,应该选用环保无害的融雪剂来除雪。但是现在融雪剂价格很高,我们应该开发更加物美价廉的新产品。
2.2.3 对已经渗水或露筋部位的修补。
在桥梁的使用过程中,一旦发现有露筋或渗水的部位应及时进行修补,目前大多采用环氧砂浆来处理,效果比较理想。桥梁防水是一个很大的课题,我在这里只进行了粗浅的探讨,希望桥梁工作者们能提出更多更
好的看法。
[文章编号]1006-7619(2009)12-21-1034
【关键词】水;桥梁;防水处理
Shallow talk how to strengthen a bridge construction and protect process in of watertightness processing
Yin Chong-shang
(Huadian city Highway management segment Huadian Jilin 132400)
【Abstract】Water allow of no to neglect to the injure of bridge, this text synopsis introduction water to a few kinds of the bridge break form and correspond of prevention measure.
【Key words】Water;Bridge;Watertightness processing
我们一般会认为,水对于公路路基和路面基层的损害非常大,其实水对于桥梁的损害也同样不容忽视。
1. 水的危害
实验表明,在水的持续作用下,水和水中的侵蚀性物质会进入混凝土的孔隙,所产生的破坏有以下几种:
1.1 溶析性侵蚀。
溶析性侵蚀就是硬化后混凝土中的水泥水化产物被淡水溶解而带走的一种侵蚀现象。在流动或大量的水中,混凝土中的Ca(OH) 不断被溶析带走,不仅使混凝土的密度和强度降低。而且水泥石液相中Ca(0H) 的浓度降低,将导致水化硅酸钙和水化铝酸钙的不断分解,形成低碱性水化物的混凝土,水泥石内部不断受到破坏,强度不断降低,最终引起整个结构物的破坏。
1.2 硫酸盐的侵蚀。
在北方地区,大量使用煤作为工业和生活中的燃料。所以。极易形成酸雨,酸雨中SO42-离子浓度很高,作用于桥梁时产生危害。当溶液中SO2-离子浓度大于1400mg/L时。碱性硫酸盐就能与水泥石中的氢氧化钙作用产生硫酸钙,同时硫酸钙结晶析出;当溶液中SO-离子浓度低时,硫酸钙亦能与水泥石中的固态水化铝酸钙作用,生成水化硫铝酸钙晶体。因为这一反应是在固相中进行的,水化硫铝酸钙结合着大量结晶水,其体积约为原来的水化铝酸钙体积的2.5倍。因此水泥石产生很大的内应力。使混凝土结构的强度降低和造成破坏。
1.3 镁盐侵蚀。
在我国很大一部分地区,冬季除雪仍使用撒盐的方式,其中就含有大量的镁盐。镁盐在水泥石中与氢氧化钙起置换作用,生成溶解度小且强度不高的氢氧化镁,引起水泥石中氢氧化钙、水化硅酸钙、水化铝酸钙等强度组分的水解,导致水泥石的破坏。
1.4 碳酸侵蚀。
雨水和雪水中常溶解有较多的CO ,其对水泥石也有侵蚀作用,CO 与水泥石中的Ca(OH) 发生反应生成可溶性的Ca(HC03) ,而且,北方大部分地区,石灰岩是主要的混凝土骨料,其主要成分为CaCO ,CaCO 受CO 、水的作用和Ca(HC03) 发生可逆反应,从而使水泥石的强度降低,对整个结构物造成危害。
1.5 对钢筋的侵蚀。
因为进入水泥石孔隙的水中含有一定数量的SO42-、CO32-、Cl-等离子。极容易与混凝土中的钢筋发生反应,使钢筋产生锈蚀。
1.6 冻融作用。
水通过各种渠道进入混凝土的孔隙中,当外界温度低于0℃时,水结成冰。体积膨胀。同时在混凝土中产生内应力;温度升高,冰又溶解成水,如此反复,对混凝土的结构和强度造成极大的危害。
2. 防范措施
通过以上分析,我们了解了水对于钢筋混凝土的危害,下面我们以一般简支空心梁桥为例,分别对施工和养护两个过程就防水提出一些建议作为防范。
2.1 施工过程。
施工过程是关键中的关键,施工人员首先要树立质量第一的意识,同时加强学习,正确认识施工中的关键部位,在施工的同时就要为桥梁日后的养护和使用功能考虑。
2.1.1 空心板施工。
空心板是最直接的承重构件,其混凝土和钢筋强度将会直接影响桥梁的安全。梁板的封头部位容易被施工人员忽视,施工控制不严,有些甚至用砂浆代替,这是非常危险的,应该对其提起足够的重视,严格按设计使用防水混凝土和涂防水层,防止水的侵人。空心板钢筋如果失去保护层的保护而直接裸露的话,将会大大加快钢筋的锈蚀过程,钢筋的保护
层厚度有明确的规定,在施工中应该严格控制,采用预制垫块、固定钢筋圈等措施,确保保护层厚度。空心板采用气囊施工会加快施工进度,降低投资,但是由于气囊容易上浮,而导致上部混凝土厚度不均匀、钢筋外露等弊端,所以,还是应该禁止使用的。
2.1.2 铰缝的施工。
铰缝是加强桥面板之间联结,增强桥面整体性,增强桥面板受力的横向分布的重要部件,铰缝混凝土受剪力很大,一旦受水侵蚀强度降低,就会发生破坏,而引起单板受力,由于其施工空间小,工作量少,所以施工时更应该加强管理,将板边凿毛,合理布置铰缝钢筋,采用高标号防水混凝土施工。在桥梁的使用过程中发现,铰缝渗水情况较为严重。
2.1.3 桥面铺装层的施工。
由于认识的不足,很多的桥面在施工时,并未真正使用防水混凝土来做桥面铺装层,而是用一般混凝土代替,这将会对桥梁的后期使用造成不利的影响。施工中应该严格按防水混凝土的施工程序来控制,有防水层设计的,严格按图纸施工。
2.1.4 桥面沥青混凝土的施工。
沥青混凝土面层施工质量好,可以减少水的渗入,增强防水功能。施工时要控制好面层的平整度、横坡和纵坡,防止桥面积水;要严格按设计的位置和尺寸安装泄水孔,使桥面上的水能迅速排出桥外。经过对使用中的桥梁进行调查发现,桥面边板的渗水情况比中板严重,分析其原因,桥面混凝土的平整度控制的不好,加之有防撞护栏支座的阻挡,桥面水容易在桥面两侧低洼处滞留,对中板造成侵蚀。
2.1.5 伸缩缝的施工。
为防止水通过伸缩缝和梁端进人空心板,我们需要选择防水性能好的伸缩缝。
2.2 养护过程。
在养护的过程中,我们应该对桥梁进行跟踪调查,密切关注水对桥梁造成的危害,确保行车安全。
2.2.1 及时疏通泄水孔。
由于路面情况复杂,泄水孔很容易被杂草杂物堵塞,所以,养路工人应该及时清理疏通,以免桥面积水。
2.2.2 避免使用盐来融雪。
由于融雪用的工业盐中含有大量的镁离子、氯离子,我们前面说过,这对钢筋混凝土的损害是非常大的,应该选用环保无害的融雪剂来除雪。但是现在融雪剂价格很高,我们应该开发更加物美价廉的新产品。
2.2.3 对已经渗水或露筋部位的修补。
在桥梁的使用过程中,一旦发现有露筋或渗水的部位应及时进行修补,目前大多采用环氧砂浆来处理,效果比较理想。桥梁防水是一个很大的课题,我在这里只进行了粗浅的探讨,希望桥梁工作者们能提出更多更
好的看法。
[文章编号]1006-7619(2009)12-21-1034