桥梁设计与施工其耐久性相关问题探究

谭沥东

(厦门市公路事业发展中心，福建 厦门 361000)

1 桥梁结构耐久性差的主要原因分析

(1)环境不容忽视

不良的施工及使用环境往往与设计环境有一些差别，而环境是影响桥桥的耐久性的重要因素。桥梁结构处于较低温度环境时，混凝土毛细孔受到膨胀压力和渗透压力，使混凝土结构产生内部裂缝和损伤，经常反复，损伤积累到一定程度就引起结构破坏。

(2)桥梁结构中某些活性矿物与碱性溶液产生碱集料反应，生成碱一硅酸盐膨胀，体积可增大3～4倍，从而引起混凝土剥落、开裂、强度过大，导致破坏；部分化学介质的侵入会造成桥梁结构中一些成分被流失，引起裂缝、孔隙额、松散破碎、体积膨胀等，常见的化学介质中有硫盐腐蚀、酸腐蚀、海水腐蚀、盐类结晶型腐蚀等；混凝土的之中钢筋的保护层受到破坏，引起钢筋锈蚀，导致桥梁结构的承受力下降。

(3)理论和结构构造体系不够完善

我国规范中已明确规定桥梁结构必须具备安全、耐久、适用、环境经济，美观的特性，但是这一宗旨并没有充分地体现在具体的设计条件，使得在以往乃至现在的桥梁结构设计中普遍存在着重承载力设计而设计的现象。尽管设计规范中提出一些保证混凝土耐久性构造措使用极限状态验算混凝土结构的裂缝宽度等，但这些参数的控耐久性设计并不起决定性的作用，且这些参数还会随时间而变化。

(4)使用维护不当

随着我国经济的快速增长，道路车流量日益增多．以及早期桥梁设计质量较低，桥梁超载现象在我国公路运输上普遍存在，一方面超载可能引起疲劳的问题，使桥梁疲劳应力幅度加大、损伤加剧，甚至造成结构破坏事故。另一方面由于超载造成的桥梁内部损伤不能恢复．将使得桥梁在正常情况下的工作状态发生变化，从而对桥梁的耐久性造成危害。在桥粱结构的使用过程中，由于没有合理的维护而导致桥梁耐久性差也是不容忽视的，如对桥梁结构的碰撞、磨损以及使用环境的恶化，都会使桥梁结构无法达到预定的使用年限。

2 存在问题的解决措施

2.1 建立健全的规章、规程、制度和科学的管理体系

桥梁结构的耐久性很大程度上取决于施工过程中的质量控制与质量保证以及使用过程中的正确维修与例行检测。建立健全的规章、规程、制度和科学的管理体系，能高效、准确、快捷地指导桥梁施工及管理，明确各个组织机构的责任人，严格按照合同、标准、规范、设计来施工，正确使用和维护桥梁，确保桥梁结构的耐久性。

2.2 积极开展保障结构安全与耐久的新设计理念的研究

由于桥梁结构各部件的寿命不是完全相同的，因而桥梁结构寿命期内功能的保证，必须从设计、施工、材料、检测、维修、加固整个过程来考虑，审视结构的概念设计与构造设计，并保障桥梁结构在生命期内的结构可检性、可换性、可修性、可控、可强性和可持续性。

2.3 满足混凝土材料耐久性的基本要求

混凝土的耐久性主要取决于混凝士的材料组成，设计时宜将耐久性要求及施工注意事项纳入设计文件内，说明应清晰，确保施工时，对影响混凝土耐久性的最大水灰比、最小水泥用量、最低强度等级、最大氯离子含量和碱含量的控制，均符合规范及设计的要求，并要求增强混凝土密实度，以防止或控制混凝土开裂，保证施工质量，阻止水分和侵蚀性介质渗入结构内部。

2.4 保钢筋的最小保护层厚度

在影响混凝土桥梁耐久性的诸多因素中，钢筋的锈蚀危害最大，当钢筋锈蚀后其有效截面积会不断减小，就使得结构的承载能力迅速降低。预应力钢筋及普通钢筋混凝土构件保护层厚度，严格按交通部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTO D62-2004)9.1.1条执行，严格按规范控制普通钢筋和预应力直线钢筋最小保护层厚度，提高钢筋抗锈蚀能力。

2.5 提高桥梁抗裂能力

桥梁结构在施工和使用过程中，常会出现不同形式的裂缝。过多或过大的裂缝不仅会影响桥梁结构的外观，造成使用者不安，而且会影响桥梁结构的耐久性，降低桥梁的使用寿命。通过适当加强桥梁结构构造钢筋设计、设置防裂钢筋网、增大截面尺寸等措施限制裂缝宽度，使其满足交通部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(ITG D62-2004)对桥梁结构裂缝的要求，从而提高桥梁的抗裂能力，保证桥梁结构的耐久性。

2.6 加强桥面排水和防水层设计

桥梁结构构件的表面形状应有利于排水，对于可能受雨淋或积水的水平表面应做成斜面，并设置一定数量的泄水管，使桥梁结构有一套完整的排水系统，以防止雨水积滞于桥面并渗入粱体而影响桥梁的耐久性。桥面现浇层顶面应设置防水层，采用良好的抗渗、抗剪、抗拉的材料，提高桥梁防水功能。

2.7 积极借鉴国外的经验和成果

如今，我国在桥梁建筑设计方面还不够成熟，在日常生活中还存在着许多问题，而现在世界上诸多国家，在桥梁建设方面有着相当突出的成就。因此，我们应充分借鉴国外大型桥梁设计、施工、管理等方面成熟经验和技术，依靠科技进步，整合各方面力量，开拓创新，虚心学习，建立适合我国国情的科学高效的管理体系，完善我围桥梁方面不足之处。这样才能尽可能的减少因桥梁安全性问题所引发的安全事故，从而使人们的生活秩序和生命财产安全得到保障。

3 结束语

桥梁结构耐久性问题是一个十分迫切需要加以解决的问题。通过对桥梁结构耐久性的研究，一方面能对已有的桥梁进行科学的耐久性评定和剩余寿命预测，以选择对其正确的处理方法；另一方面也可对新建工程项目进行耐久性设计于研究，揭示影响结构寿命的内部和外部因素。从而提高工程的设计水平和施工质量，确保桥梁结构生命全过程的正常工作。因此，它既有服务于已建桥梁的现实意义，又有指导待建桥粱进行耐久性设计的重要指导作用。