浅谈钢筋混凝土桥梁的耐久性

浅谈钢筋混凝土桥梁的耐久性

丁洁

浙江科欣工程设计咨询有限公司浙江杭州310000

摘要：在进行桥梁结构设计初期，就需要结合桥梁所处地理位置、周围环境及实际运行环境对桥梁结构的耐久性进行合理设计。对于建设施工过程中可能影响桥梁耐久性的隐患因素采取合理的预防措施，力求在设计初期就能考虑到所有可能出现的问题。并采取有效的预防措施，以提高钢筋混凝土桥梁的耐久性。

关键词：钢筋混凝土；桥梁；耐久性

1钢筋混凝土桥梁结构的耐久性分析及其重要性

随着科学技术的发展，钢筋、混凝土材料也得到了快速发展。钢筋混凝土结构的建筑发展历史远低于木质结构和钢制结构的建筑。19世纪中期，随着钢筋和混凝土材料的发展，钢筋混凝土结构也迅速发展起来；到了19世纪下半叶，法国设计建筑了第一座钢筋混凝土结构桥梁，随之越来越多的钢筋混凝土结构桥梁逐渐问世，呈现在人们的视野范围内。据科学数据调研发现，截止到2007年底世界上钢筋混凝土桥梁总数超过57万座，桥梁建设已慢慢演变为基础设施工程建设的重要环节。由美国土木工程师学会2003年底发布的混凝土桥梁相关研究报告可以发现，世界上有1/4的钢筋混凝土桥梁耐久性不达标，严重影响了桥梁的后期运营寿命[1]。国内外相关工程研究人员对不同桥梁的耐久性进行比较分析发现，桥梁结构的构件损坏均由桥梁耐久性差引起。通过对近些年钢筋混凝土桥梁事故原因分析，钢筋腐蚀、结构机械磨损、桥梁冻融循环及混凝土碳化均是导致桥梁事故的主要原因，而引起这些桥梁故障的最终因素是桥梁耐久性差。

2影响桥梁耐久性的因素分析

影响桥梁耐久性的因素十分复杂，不考虑洪水、地震、超载及船舶的撞击，主要取决于以下三方面因素：一，混凝土材料、钢材的自身特性；若想保证桥梁的耐久性好一些，首先，一定要保证混凝土材料以及钢材的质量是绝对高的，然而就目前我国桥梁事业的施工现状来看，很多建设单位存在以次充好的现象，进而导致材料的质量不是很高，严重影响了桥梁的耐久性；二，桥梁结构所处的环境；我们都知道，任何物体都符合热胀冷缩的原理，针对于桥梁也是一样，而在桥梁发生热胀冷缩的过程中，桥梁的结构会发生改变，结构改变了，桥梁的耐久性自然就会降低，尤其是在北方地区，北方的天气冬夏温差比较大，冬天问题特别低，桥梁发生缩变，而夏天天气比较炎热，桥梁开始胀裂，这也是为什么桥面很容易存在裂缝的原因；三，桥梁结构的使用条件与防护措施。部分地区由于建筑行业比较发达，因此每天都会有大量的货车从桥梁上经过，长时间下来，桥梁的耐力自然就会降低很多，加上部分地区针对于桥梁的保护缺乏一定的意识，进而导致桥梁只被使用却不被保护的现象，久而久之，问题自然也就应运而生了。

3钢筋混凝土桥梁耐久性改善措施

3.1确保混凝土灌注的密实性

提升混凝土灌注的密实性是提升钢筋混凝土桥梁耐久性的重要措施之一，可以从水灰比、骨料及振捣工艺三方面入手，如精确把控水灰比，认真检查骨料质量以及严格按照规范进行混凝土振捣等，提升混凝土密实度。

3.2提升混凝土和钢筋间的黏附力

为保证混凝土各项性能指标满足施工需求，避免坍塌程度太大，需严格按照设计规范进行钢筋布设，混凝土振捣要充分，尽可能降低混凝土和钢筋间的缝隙。

3.3保证碱一集料反应工艺满足建设需求

为保障碱一集料反应工艺满足工程设计需求，需从以下方面入手：当混凝土施工过程中含钾、钠离子较多的混凝土添加剂在使用前需进行试验，以保证不影响混凝土施工质量；对于预应力混凝土原材料不得含有海砂，若必不可少时需先进行海砂淡化处理，降低氯离子含量不超过万分之二；实际施工中，水泥中碱含量不得超过0.6%。

3.4做好钢筋防锈蚀工作

为防止钢筋表面锈蚀，可从几方面入手：适当增设钢筋保护层厚度，钢筋材料可选取非金属材质，涂刷防护层于钢筋表面位置，采用阴极保护措施等。

3.5采取保护措施以及修复措施

当地应该结合地区的实际情况采取因地制宜的措施，针对于不同的地区的桥梁采用不同的保护方法，例如，针对于那些建筑行业比较发达，桥梁使用比较频繁且大都呈现超负荷现象的地区来说，可以适当地增加混凝土的厚度以及钢筋的数量；而针对于北方地区这种冷热变化比较大的地区，则是要改善桥梁的结构以及密度，进而实现耐久性的提升；针对于那些已经产生的桥梁问题，要及时进行修复，以保证问题不会恶化或者是深化，全面改善桥梁问题；

3.6提高桥梁防水功能

无论是钢筋的腐蚀还是混凝土的钝化，究其原因，都是因为水的进入，因此，若想改善桥梁的病害问题，最有效的方法就是实现防水功能的提升。例如，在设计上，相关的设计人员可以实现技术要求的控制以及提升，要采取一定的措施，加强铰缝连接，避免单板受力，从而保证桥面防水层整体性不被破坏，提升桥面的防水功能，改善桥梁的病害问题。。

3.7采取合理措施对梁体裂纹进行维护和保养

桥梁建设完成后，要定期对桥梁结构梁体开展检查维护，一经发现问题马上采取措施进行处理。此外，还需要定期检测桥梁排水情况，确保排水通畅，杜绝长时间积水引起桥梁结构损坏。

3.8关注行车环境及天气等环境因素对桥梁造成影响

在进行桥梁结构线路设计时需关注行车环境和天气情况，确保桥梁正常桥上线路设计，也应该将行车环境和天气条件对梁体产生影响考虑在内；要确保桥梁的正常运营期间来往行车不受影响；同时，桥梁的长期运行情况受天气条件影响很严重。此外，需实地开展桥体结构的检查，避免桥身损坏出现裂缝，影响运行。

结束语

近几年来，随着我国交通事业的不断发展，桥梁建设力度逐渐加大，城市桥梁和公路桥梁的负荷也越来越重，造成混凝土结构桥梁的不同程度的损坏，桥梁的耐久性降低，并且衍生了很多腐蚀病害问题。倘若这些问题不能够有效地解决以及改善，将严重影响我国交通运输行业的发展，同时也会给人们的日常生活带来一定的安全隐患。由此可见，探讨我国钢琴混凝土桥梁耐久性、腐蚀病害以及对策的重要意义。

参考文献

[1]李承昌,郑晓华,郭杨,姜博.沿海普通钢筋混凝土桥梁的腐蚀、防护现状与不锈钢筋应用综述[J].公路交通科技(应用技术版),2017,1301:19-22.

[2]丁亚碧.祁临高速在役混凝土桥梁耐久性评估及劣化后抗震能力分析[D].西安建筑科技大学,2017.

[3]宫效峰.基于锈蚀的钢筋混凝土梁承载力研究[D].浙江理工大学,2017.

[4]张铎.基于耐久性能的混凝土桥梁标准化施工技术研究[D].郑州大学,2017.