耐久性混凝土桥梁结构设计分析

马瞻

摘要：混凝土作为桥梁工程施工过程中较为常见的原材料之一，为充分保障桥梁工程的应用耐久性，要高度重视前期的设计环节，满足混凝土应用标准，最大程度避免后期出现各种安全隐患。本文就针对耐久性混凝土桥梁结构设计要點进行分析，提出若干设计建议，以供参考。

关键词：耐久性;混凝土;桥梁结构

前言：现阶段我国社会发展异常迅速，桥梁工程日益增加。混凝土桥梁结构耐久性不仅能够体现桥梁的使用寿命，同时与其运行质量之间也有着十分紧密的关联。但是，在进行桥梁结构设计的过程中，很多设计人员对于混凝土的耐久性设计并没有充分认知，设计方面的缺陷导致桥梁结构质量受到影响，进一步限制人们出行以及城市交通运行的质量。因此，相关设计人员应当站在整体的角度对耐久性混凝土桥梁结构设计进行深入的分析，提升设计科学性，保障桥梁工程质量。

1、混凝土桥梁结构设计耐久性影响因素分析

1.1、设计存在缺陷

在进行实际设计的过程中，很多设计人员错误的认为满足桥梁工程建设标准与质量要求应当提升桥梁结构强度，对于混凝土结构自身的耐久性设计存在主观上的忽视，难以真正参照桥梁工程的实际情况进行设计[1]。在这种设计理念下，混凝土桥梁结构的耐久性受到了严重的影响，同时混凝土桥梁结构的承重标准也大大降低，最终导致整个混凝土桥梁结构在后期使用的过程中出现各种各样的安全隐患。

1.2、材料选择不当

影响混凝土桥梁结构耐久性的重要因素之一就是材料是否能够正确的选择。对于混凝土桥梁结构而言，选择合理的材料不仅能够为工程的施工质量提供保障，同时还能够提升混凝土桥梁结构耐久性[2]。在进行实际设计的工程中，使用恰当的混凝土高碱溶液能够在钢筋结构的表面形成一层氧化铁保护膜，促使混凝土裂缝以及钢筋腐蚀的问题得到有效的解决。现阶段，很多设计人员在进行设计的过程中不能参照工程的实际要求选择合理的材料，工程的质量与耐久性难以保障。

2、耐久性混凝土桥梁结构设计分析

2.1、合理选择混凝土材料

大量的工程实践证明，在进行混凝土桥梁结构设计的过程中，混凝土的碳化速度直接受水泥种类、水灰比、用量的直接影响，同时会对混凝土的酸碱度产生直接的影响，与混凝土桥梁结构的耐久性直接关联[3]。因此，相关设计人员应当对以上因素进行综合考量，选择合理的材料，对水泥的用量、水灰比进行严格的控制。通常情况下，应用含碱度较高的材料与配料进行混合发生膨胀反应较为明显，桥梁结构裂缝的概率也会相应的增加。可以采用低碱水泥进行施工，控制合理的水灰比，促使混凝土的抗渗性得到充分的提升，进而确保混凝土桥梁结构的耐久性。

2.2、保护层设计

为进一步保障混凝土桥梁结构的耐久性，可以适当的增加混凝土结构保护层厚度。在实际设计的过程中，设计人员应当充分意识到，保护层厚度的增加必然会提升工程的整体成本支出，故此需要考量主梁钢筋保护层厚度对桥梁耐久性影响的设计标准（下图1），对工程的经济性以及耐久性进行平衡，确保保护层厚度设计的合理性，在控制成本支出的基础上提升桥梁结构设计的耐久性。

2.3、支座结构设计

桥梁支座与其他的混凝土桥梁构件相比使用寿命较短，设计人员应当对支座周围的细部机构进行优化设计才能够真正提升桥梁支座的使用寿命，保障桥梁结构耐久性。例如，设计人员要针对支座周围的细部结构防尘、防水设计进行调整，最大程度减少周围尘土、积水等其他因素对支座的影响。其次，在进行设计的过程中，设计人员应当在支座顶墩上预留一定的空间放置设备，为后续支座的维护与更换提供便利。下图2为桥梁支座结构示意图。

2.4、桥面设计

作为桥梁与车辆直接接触的部位，桥面设计的质量对于整个桥梁工程使用性能以及使用寿命而言有着十分重要的作用。桥梁工程在后期应用的过程中，受外部环境、温度以及行车荷载的影响，桥面下沉、开裂以及变形的问题十分常见，而这些问题在某种程度上也会直接影响桥梁结构的耐久性。因此，在进行桥面设计的过程中，相关设计人员应当高度重视桥面设计的合理性，选择等级高、密实性强的材料进行施工，最大程度避免桥面出现质量问题。同时，可以选择在混凝土中掺入复合纤维材料，促使桥梁的抗压能力以及桥梁结构的耐久性得以充分提升。

结束语：总而言之，在进行混凝土桥梁设计的过程中，设计人员应当高度重视混凝土的耐久性，切实参照桥梁结构各个基本要点进行有序的设计，针对各种干扰因素以及侵害内容进行针对性设计，促使混凝土桥梁结构的耐久性得以充分提升。

参考文献：

[1]邢许颍. 基于耐久性的建筑工程混凝土结构设计分析[J]. 建筑技术开发，2020，47（16）：14-16.

[2]王晓亮，张俊生. 基于耐久性的建筑工程混凝土结构设计分析探讨[J]. 绿色环保建材，2020，（04）：82+84.

[3]张涛. 耐久性建筑混凝土结构设计分析[J]. 地产，2019，（13）：41.