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公路混凝土结构桥梁耐久性研究
李建军
摘 要:以一座服役 10年的旧钢筋混凝土板桥为研究对象,对桥梁结构进行了外观检测和性能试验。结果表明,环境硫酸盐侵蚀及车
辆超载作用是混凝土结构桥梁耐久性能下降的两个主要影响因素。提出了桥梁养护与管理方面应注意的问题和方法,对桥梁结构的健
康运行具有现实意义 。
关键词:公路桥梁;钢筋混凝土;耐久性;腐蚀
钢筋混凝土结构是 目前应用较广的桥梁结构形式.它关系
着国计民生,对国家的经济发展和人民生活的改善起着十分重 2公路桥梁结构性能损伤研究
要的作用。近20年来,由于设计、施工、车辆超载、环境侵蚀和
以邯郸某钢筋混凝土板桥为例对桥梁结构的腐蚀性能进
人为因素等的共同作用。使得许多桥梁出现程度不同的性能损
行了分析研究。
伤。损伤无疑将对桥梁结构的正常使用产生重大影响。我国的
桥梁工程中,80%以上采用钢筋混凝土结构。随着桥梁结构老 2.1外观检测
化和环境污染加重.其耐久性问题也越来越多地引起广大科技 该桥为简支空心钢筋混凝土板桥,通车时间 15年,最大跨
度 13m,板宽1.5m,左、右车道桥面各宽7.5m。桥墩为钢筋混凝
工作者的关注。为了有效控制既有桥梁的性能下降和耐久性降
土结构排架。基础为钻孔灌注桩基础。桥梁结构混凝土设计强度
低。保障桥梁结构的安全性,结合工程实际及时地对桥梁结构
等级为C30,设计荷载为汽车一2O级,验算荷载为挂车一100。
进行性能检测与评价分析是十分必要的。
从外观检测结果来看,加载前存在两种纵向裂缝。一是,每
1公路桥梁性能劣化原因分析 品板梁底部混凝土均出现沿板梁纵筋方向呈垂直放射性保护
层开裂破损,这样的裂缝约占板梁内纵向钢筋数量的35%,同
设计、施工等 内在因素以及环境侵蚀、外荷载作用等外在 时伴随着梁板大量的横向微裂缝,裂缝宽度约在0.150.3ram,
因素都是公路桥梁结构性能劣化的主要影响因素。 并沿纵向裂缝有流浆现象;二是,板梁之间沿桥跨方向纵向通
(1)外荷载因素。超出设计标准的过大的荷载(运输工 裂。靠桥外沿两侧的板梁侧面也有较多无规则裂缝。裂缝宽度
具超载、风荷载、洪水冲击荷载、地震)作用,会引起桥梁结构过 0.20.6mm,局部混凝土碱蚀、气鼓脱落.深度在 1020ram。在桥
大的构件变形或过宽的受力裂缝效应.从而影响桥梁的安全使 面的端部和中部有 5处塌陷,塌陷面积在0.10.16m2。全桥 65%
用。同时超大荷载的重复作用不但会引起的过宽混凝土裂缝, 的栏杆存在大面积缺损.多处混凝土脱落、开裂、露筋现象。基
降低了混凝土的抗渗性,而且也加速了混凝土中钢筋的腐蚀劣 础受河水冲刷严重,其表面混凝土有小面积局部剥落。
化速度。由于桥梁结构中钢筋腐蚀与疲劳荷载的耦合作用,桥 2.2检测结果分析
梁结构的破坏具有加速态势。另外,河道洪水对桥梁基础、墩台 2.2.1板梁纵向顺筋裂缝
的剧烈冲刷作用,也会导致下部结构倾斜、基础不均匀沉降,从 严重超载的车辆对板桥结构施加多次重复的高超标的疲
而引起公路桥梁的性能劣化。 劳载荷,破坏了板梁之间的剪力铰构造及横向整体性,消弱了
(2)环境侵蚀因素。(I1冻融因素。主要表现为环境湿 荷载的横向分配能力。同时由于空心板梁内孔心的长期渗水也
度大于80%和冬季水位有较大变动。处在此类环境中的桥梁混
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