混凝土结构耐久性本质上 关于混凝土桥梁的耐久性问题的探讨
时间：2019-05-26 03:28:46 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
摘要：钢筋混凝土桥梁耐久性设计是结构设计的重要组成部分，本文作者在总结我国桥梁耐久性现状的基础上,分析了钢筋混凝土桥梁失效的主要模式,指出桥梁防水失效是导致桥梁病害发生的最直接诱因,提出桥梁设计要贯彻整体性防水的理念,要重视结构的细部防水,从选材、设计与施工、维护各个环节着手来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；桥梁设计
Abstract：Durability design of reinforced concrete bridge is an important part of the structural design, the author on the basis of summing up the durability of the status quo of China"s bridge, the analysis of the main failure mode of reinforced concrete bridge, that bridge waterproofing failure is the most direct incentive to bridge the occurrence of diseasethe proposed bridge design is necessary to implement the waterproof integrity of the concept and structure should pay attention to detail waterproof, from material selection, design and construction, maintenance of all aspects set out to improve the durability of reinforced concrete bridges
Key words: bar; concrete; bridges; durability; bridge design
中图分类号：TU378 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）
前言：
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,桥梁结构的安全耐久性也引起人们的高度重视。本文作者在总结我国桥梁耐久性现状的基础上,分析了钢筋混凝土桥梁失效的主要模式,指出桥梁防水失效是导致桥梁病害发生的最直接诱因,以及在设计和施工过程中不注重细部结构的设计造成桥梁耐久性的一个很重要的因素，这些问题的存在严重影响了桥梁的使用寿命，因而提出桥梁设计要贯彻整体性防水的理念,要重视结构的细部防水,从选材、设计与施工、维护各个环节着手来提高钢筋混凝土桥梁的耐久性设计的分析和研究是非常必要的。
混凝土结构耐久性不足的主要原因1.1 工程设计的耐久性标准低结构设计规范主要考虑荷载作用下的结构安全性，环境作用下的耐久性设计处于次要的地位，有很多指标都是定性的规定，在一些细部构造设计方面存在一定的漏洞。规范中没有设计寿命和耐久性设计的明确要求。规范在耐久性设计方面不能随着今年来水泥的性能、施工条件、环境条件的巨大转变而与时俱进。1.2 工程施工过程中片面的追求施工进度由于混凝土强度等级的提高和施工进度的加快，实际耐久性质量大幅度下降。在一些桥梁的混凝土施工中添加的早强剂，使其内部结构和后期强度发展不良，易开裂，耐久性降低。养护不良使表层混凝土的抗渗性成倍降低，使钢筋开始锈蚀的年限成倍缩小。1.3 在桥梁运营过程中缺少正常的检测和维修结构耐久性需要有正确使用和正常检测与维修相配合。重新建、轻维修是桥梁建设管理工作中重大缺陷，对于基础设施工程，应在设计中进行结构全寿命经济分析与评价，只有适当加大初始投资费用，强化结构耐久性，才是最经济有效的途径。2.混凝土结构耐久性设计的主要内容2.1 混凝土材料的选择混凝土应选用低水化热、低C3A含量、偏低含碱量的水泥。混凝土的骨料宜选用坚固耐久的洁净骨料，重视粗骨料级配及粒形，可以将适量引起作为常规手段，宜采用偏低的用水量并限制单方混凝土中水泥材料最低和最高用量，尽可能降低水泥材料中的硅酸盐水泥用量。2.2 上部结构细部设计①桥面铺装。桥面铺装是桥梁与车辆直接接触的部件，也是桥面排水的第一道防线。桥面铺装一方面承受着汽车的冲击碾压剪切作用，另一方面又承受着主梁传递的反复应力和挠变，经常出现早期损坏，进而破坏桥面防水系统，最终导致主梁受桥面水影响而腐蚀主筋，铺装混凝土逐渐与主梁剥离，削弱了主梁的受力性能，影响了整个结构的安全性和耐久性。②桥面防水层。桥面铺装与主梁之间的防水层是防止桥面水渗入主梁的第二道防线。不少设计中仅单一采用防水混凝土进行防水。由于防水混凝土属于刚性防水层，一旦开裂后防水性能便大为下降。③主梁。主梁是全桥的主要承力构件，一般在设计当中均要进行整体分析和局部分析，重视程度很高，从理论计算角度均能满足规范要求。可是在实际运营当中，主梁（主要是箱梁）箱体内长期大量积水的现象时有发生，甚至积水灌满箱体的情况也有发生，极大地损伤了主梁的预应力钢筋和普通钢筋，使得主梁安全性大大下降。究其原因，很大程度上是对于主梁细节设计的不到位，主梁排水构造设置不够完善，桥面积水在长时间不能排出桥外时便通过梁顶裂隙进入箱体，进而在箱体内不断积累，最终形成箱体内积水。④伸缩缝。伸缩缝是桥面的重要组成部分，直接影响着桥梁的伸缩性、舒适性。由于对主梁收缩徐变考虑不足，经常出现的问题是型号选择不当，导致梁端或在最高温度时挤压损坏，或在最低温度时拉坏梁体。伸缩缝在保证梁体纵向伸缩的同时，也应重视防水设计。在很多设计中，采用直线式伸缩缝，这样做固然设计比较方便，但在桥梁两端的护栏处成为主要的漏水区域。因此，建议选用横向两端有翘头的伸缩缝，使得整个伸缩缝形成一个闭合良好的U型槽，可以有效避免桥面积水沿伸缩缝这个排水薄弱环节下泄到分联梁端及分联墩盖梁上。
3.桥梁施工的质量控制要点
3.1施工前准备控制
所建桥梁处工程地质和必要的水位地质资料；桩基施工图及图纸会审纪要；场地和邻近区域的地下管线资料；主要施工机械及其配套设备的技术性能资料；桩基的施工组织设计或施工方案；桩基钢筋砼所用建材的质检报告。施工平面图上应标明桩位、编号、施工顺序、水电线路和临时设施的位置；制定施工作业计划和劳动力组织计划；制定机械设备、工具、材料供应计划；制定季节性施工的技术措施。
3.2原材料质量的控制
混凝土质量控制的好坏与原材料的质量是分不开的。首先要使进场的原材料要符合要求，优先选用热膨胀系数小、含泥量低的骨料并强调骨料的连续级配，因连续级配的骨料可以提高骨料在混凝土中所占的体积，能降低水泥用量，从而间接地降低因水化热而引起的裂缝。为了保证混凝土的质量，在生产过程中一定要对混凝土的原材料进行质量检验，全部符合技术性能指标方可应用。对原材料的质量控制，除经常性的检测外还要求质量控制人员随时掌握其含水量的变化规律并拟定相应的对策措施。
3.3钢筋笼质量的控制
钢筋进场要验收，要有质保单，并要求作力学性能试验和焊接试验，合格后才能启用。焊条要有质保单，型号要与钢筋的性能相适应。钢筋笼制作严格按设计加工，主筋位置用钢筋定位支架控制等分距离。钢筋笼搬运和吊装时，应防止变形；安放前需再检查孔内的情况，以确定孔内无塌方和沉渣；安放要对准孔位，扶稳、缓慢、顺直，避免碰撞孔壁，严禁墩笼、扭笼。注意钢筋笼的标高，到达设计位置后应采用工艺筋固定，避免钢筋笼下沉或受混凝土上浮力的影响而上浮。
3.4科学配制混凝土
桥梁工程中主要受力结构是预应力空心板，但从桥梁的下部构造物到上部构造物都需要科学合理的混凝土配合比。为了满足工程技术性能及施工工艺的要求，通过试验来确定施工中采用科学合理的配合比。合理科学的配制混凝土才能保证混凝土桥梁的强度，混凝土早期强度会明显提高，可加快施工过程中模板的周转从而加快施工进度，从而保证施工的顺利进行，其技术、经济综合效益十分显著。
3.5施工工艺的控制
虽然混凝土的原材料质量、配合比设计是影响整个混凝土桥梁施工质量的主要因素，但混凝土配料的准确、搅拌的均匀、浇筑、振实成型、养护更是整个施工环节中影响混凝土的主要环节。其实，浇筑、振实成型环节是控制混凝土质量的主要环节。
4.结语:
由于我国城市化进程正处于快速推进的态势，桥梁的建设步伐正在以前所未有的规模在全国各地展开，但频繁出现的质量与安全事故使桥梁的施工管理问题也越来越成为人们关注的焦点。为了优质、安全地完成桥梁的施工，施工组织者一定要严把桥梁施工质量关和加强施工过程中的安全控制。即必须将工程质量放在第一位，有效地保证质量目标的实现，才能确保人民生命和国家财产安全。
