道路桥梁工程中的混凝土加固分析

　　【关键词】道路桥梁;渡河工程;混凝土加固;分析

　　近年来，我国各项交通运输业、道路桥梁工程及渡河工程等建设工程发展快速，然而各类工程在实际建设过程中出现工程质量问题的概率也居高不下。混凝土是渡河工程和道路桥梁工程建造用的重要工程材料，对工程的质量是否合格有着重要意义。我国交通行业发展迅猛、管理现状良好，因此国家有关管理部门及各级地方政府越来越重视作为现代化交通体系主体成分的路桥工程的建设质量与安全系数等问题。但是，在我国目前现有的路桥工程施工技术体系下，大部分路桥工程及渡河工程中采用原材料价格较为低廉、施工难度与专业技术要求较低的钢筋混凝土结构。因此在这种行业发展背景下，想要加固道路桥梁中的混凝土结构，就要充分掌握影响其稳定性的不良因素及改善方法。

　　1 路桥工程中混凝土结构稳定性的不良影响因素分析

　　钢筋混凝土结构作为现代化道路与桥梁的主要支撑结构，在路桥工程的实际使用过程中承担了大部分外部压力，因此道路桥梁混凝土结构的抗压性能和稳定性水平会直接影响过往车辆及行人的出行安全。由于在路桥工程的实际建设过程中，混凝土结构的形成过程主要分为混凝土搅拌、混凝土浇筑及自然冷却和养护等环节，因此想要进一步掌握在不同阶段影响混凝土结构稳定性的因素，就要深入分析每一阶段施工的工艺原理及技术要点。

　　1.1 混凝土碳化的影响

　　碳化是一种会对现代化钢筋混凝土结构稳定性造成非常大影响的化学变化现象，其产生的主要原因是混凝土材料自身的成分及原材料性能的影响。目前，国内工程材料市场中的混凝土材料主要组成成分就是以氢氧化钠为代表的多种碱性物质混合体，这类碱性物质在酸性条件下会发生中和反应。随着空气中越来越多二氧化碳加入反应过程，与碱性物质发生化学反应的酸性物质也会越来越多，这便是产生混凝土结构碳化现象的一个重要原因 [1]。对于实际工程项目而言，由于道路和桥梁常年处于露天环境，因此接触酸性物质及二氧化碳的机会非常多，当空气中的二氧化碳与周围环境中产生的酸性物质大面积接触到混凝土结构表面时，便会在合适的温度条件催化下发生碳化反应，从而对混凝土材料造成不同程度的破坏，使其强硬度和密实度大幅度降低、脆性显著提高。如果这种碳化程度进一步加深，便会导致混凝土内部的钢筋暴露在空气中，空气中的水分及氧气会逐步在氧化反应的作用下使钢筋发生锈蚀或者腐蚀现象，最终造成大片路面或者桥面破损、表面凹凸不平及结构稳定性降低等不良现象 [2]。

　　1.2 钢筋锈蚀的影响

　　在道路桥梁工程中，钢筋锈蚀会极大地破坏道路与桥梁主体结构的完整性与稳定性，严重时甚至会产生钢筋弯曲、桥梁结构扭转或者路面塌陷、凸起等结构性问题。钢筋锈蚀产生的主要原因，通常是由于钢筋直接接触了空气中的水和氧气或者酸性气体、液体等，在适宜的温度條件下发生氧化反应或者取代反应，最终生成的氧化铁、氧化亚铁等物质相较于原本的铁在强度与硬度方面要差很多，因此在外部压力作用下更容易发生弯曲、折损等结构性问题。尽管施工单位在建设道路与桥梁时通常会在钢筋表面涂抹相应的防腐涂层和防氧化材料，但是在常年潮湿阴冷的环境下，一旦钢筋暴露在空气中，则非常容易发生化学反应而破坏钢筋表面的防护涂层。包裹在钢筋外部的混凝土材料如果发生了碳化现象，那么在碳化程度较深的情况下会增大内部钢筋暴露在空气中的可能。因此，钢筋锈蚀造成的强度、硬度降低及体积膨胀等问题，便是目前影响路桥工程混凝土结构的重要因素。

　　1.3 冻融循环的影响

　　冻融循环指由于气候变化导致混凝土结构表面温度变化差值较大而引发的混凝土结构热胀冷缩现象，如果膨胀幅度过大，那么就会进一步引发胀裂、结构性裂缝等问题，严重影响路桥工程的混凝土结构稳定性。这种冻融循环问题主要发生在气候变化和温度升降幅度较大的地区，尤其在我国的北方寒带地区，由于冬夏两季温差非常大，因此该地区道路及桥梁混凝土结构中渗入水分极易发生冻融现象 [3]。冻融现象通常表现为局域混凝土结构随着气候变化与温度升降成周期性与循环性的膨胀与收缩，这种循环胀缩会逐步从出现问题的点蔓延到整个混凝土结构的其他位置，造成的混凝土表面胀裂与结构裂缝面积也普遍较大。此外，当冻融循环往复次数较多时，还容易对混凝土造成永久性破损或者横断面较大的结构裂缝，这会进一步演化为断层裂缝、混凝土局部中空问题，大幅度降低道路和桥梁混凝土结构的牢固性与密实度。

　　1.4 氯离子腐蚀及碱骨料反应的影响

　　氯离子腐蚀反应的发生条件是当道路或者桥梁长期与富含氯离子的液体或者气体接触时，在适宜的温度和pH值条件下发生氯离子腐蚀现象。通常情况下，靠近海边的路桥工程更容易发生氯离子腐蚀问题，海水中富含的大量氯离子及海边常年湿润的气候环境，为氯离子腐蚀的发生奠定了充足的条件与物质基础。混凝土材料是由碱性物质构成的，而碱性材料与氯离子之间极易产生能够反应的条件，使得氯离子腐蚀现象在沿海城市及周边地区发生较为频繁。除此之外，混凝土材料中包含的大量碱性硅酸盐凝胶还具有很强的吸水性，当道路桥梁周围环境含水量较大时便会提高渗入混凝土结构中的水分含量。这种反应通常被称作碱骨料反应，其对于路桥工程结构稳定性的影响主要是当混凝土含水量过大时会出现不同程度的体积膨胀，膨胀系数较大时甚至会出现混凝土胀裂或者破碎等问题，降低了道路与桥梁的安全系数。

　　2 路桥工程混凝土加固原则

　　有效的混凝土加固施工不但能够显著提高道路及桥梁的使用寿命，而且对于保障路桥工程的使用安全和国内交通系统运行顺畅具有非常重要的意义。因此，在道路及桥梁施工项目中，混凝土加固通常是作为一个至关重要的施工环节，施工单位需要就如何提高混凝土结构稳定性进行深入探究和制订全面的施工计划，而为了高效地完成混凝土加固工作，在施工现场工作人员应尽可能遵循以下原则，保障混凝土加固施工的规范性，提高加固效果。

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