基于耐久性的混凝土橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計分析

楊小東

摘 要：自19世紀(jì)水泥出現(xiàn)之后，混凝土以及鋼筋混凝土在房屋、橋梁等工程中得到廣泛的使用。在我國社會主義建設(shè)的不斷加快，建筑工程的耐久性橋梁工程的安全性也受到更廣泛的關(guān)注。該文首先對我國目前耐久性的混凝土橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的現(xiàn)狀進行分析，其次簡要介紹了影響耐久性的混凝土橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的因素，緊接著對耐久性的混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程進行概述，最后提出了基于耐久性的混凝土橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的分析。

關(guān)鍵詞：耐久性；混凝土橋梁；結(jié)構(gòu)設(shè)計

中圖分類號：U44 文獻標(biāo)志碼：A

1 我國目前耐久性的混凝土橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的現(xiàn)狀

混凝土橋梁結(jié)構(gòu)耐久性問題在耐久性研究中占據(jù)著重要的地位，我國最主要的基礎(chǔ)建設(shè)就是橋梁設(shè)計，它是維系社會發(fā)展和經(jīng)濟增長重要的項目工程，在協(xié)調(diào)區(qū)域發(fā)展的過程中扮演著重要的角色。目前，運輸業(yè)不斷發(fā)展的當(dāng)下，汽車的負荷量不斷增加，可能導(dǎo)致橋梁使用耐久性的降低。自改革開放以來，我國建造了各類型的橋梁、拱橋、懸索橋、斜拉橋等，當(dāng)下多數(shù)的橋梁步入“老齡化”的階段。這樣長此以往承受過負荷的車輛時，會導(dǎo)致安全隱患問題的發(fā)生。降低混凝土橋梁結(jié)構(gòu)耐久性的原因是多種多樣的，主要問題出現(xiàn)在橋梁結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計、建設(shè)施工、日常維護管理的幾個方面。在我國耐久性的混凝土橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計中，施工出現(xiàn)的使用混凝土質(zhì)量較差、鋼筋保護層的厚度不夠等問題都會出現(xiàn)鋼筋銹蝕的情況，降低了橋梁的使用年限，橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性也會大打折扣。

2 影響耐久性的混凝土橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的因素

2.1 混凝土橋梁結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境

在對不同等級的橋梁結(jié)構(gòu)實施耐久性設(shè)計工作的時候，要充分考慮到混凝土結(jié)構(gòu)使用的期限和混凝土橋梁結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境。在一定的環(huán)境內(nèi)，橋梁結(jié)構(gòu)使用的材料會受時間的影響。這就需要在橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，整個的設(shè)計流程要將混凝土結(jié)構(gòu)所在的環(huán)境考慮進去。反之，忽略環(huán)境因素可能降低橋梁的使用壽命。在不良的環(huán)境中使用耐久性的混凝土橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)，才能確保橋梁有更長的使用壽命。因此，在設(shè)計中應(yīng)當(dāng)將把環(huán)境因素充分地考慮到混凝土橋梁結(jié)構(gòu)耐久性的設(shè)計工作中。

2.2 混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的使用壽命和構(gòu)造設(shè)計

多數(shù)的物品都具備自身使用壽命，對于不同的物品來說，具備不同的使用期限。建筑工程也不例外，耐久性的混凝土橋梁結(jié)構(gòu)也有一定的使用期限。通常包括3個組成部分：要求的使用壽命、預(yù)期的使用期限以及設(shè)計的使用壽命。對于構(gòu)造設(shè)計來說，需要對混凝土特殊的結(jié)構(gòu)進行耐久性的工作設(shè)計。這是混凝土結(jié)構(gòu)中最重要的一個組成部分，如果混凝土橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，那么就會影響整個工程的混凝土結(jié)構(gòu)。與此同時加大了橋梁結(jié)構(gòu)的維修成本、延長了維修周期，從而影響到橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的適應(yīng)期限以及耐久性。

2.3 混凝土橋梁結(jié)構(gòu)可修復(fù)能力

混凝土的橋梁結(jié)構(gòu)在使用過程中進行部分構(gòu)件的維修檢查的時候，耐久性的混凝土橋梁結(jié)構(gòu)可修復(fù)能力設(shè)計的要點是讓混凝土結(jié)構(gòu)在使用狀態(tài)下，具備可以自己修復(fù)的能力。在混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計中要把這一因素考慮進去。不僅能夠保證在橋梁使用過程中性能完好，達到設(shè)計時要求的標(biāo)準(zhǔn)。而且可修復(fù)的設(shè)計結(jié)構(gòu)縮短了維修的時間、減少了維修時花費的成本，這對日常進行維修的混凝土構(gòu)件有著百無一害的作用。

2.4 混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的材料制備

在橋梁施工過程中，耐久性的混凝土橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計受到國內(nèi)外設(shè)計者的青睞。目前，多數(shù)的耐久性的混凝土橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的方案主要是針對建設(shè)材料提出的耐久性方法。通常是使用材料來保證耐久性的混凝土橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計，達到對耐久性的要求。在橋梁材料制備的過程中主要是使用高性質(zhì)的混凝土、惰性材料的選擇等，由于在混凝土橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計中材料的制備需要環(huán)境、時間作為保障，所以，在設(shè)計手段要涵蓋混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的材料制備。

3 耐久性的混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程

在耐久性的混凝土橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計中，首先要在持久性橋梁的設(shè)計中輸入相關(guān)的參數(shù)、給定構(gòu)件的使用壽命，按照要求明確耐久性的極限狀態(tài)；其次依據(jù)橋梁所處的環(huán)境確定環(huán)境參數(shù)、退化的機理和因素。還要明確橋梁防護的要求，對構(gòu)件的銹蝕程度進行評估，確定其耐久性的防護水平和方式。最后，如果在橋梁混凝土結(jié)構(gòu)檢驗時達不到持久性的要求，重復(fù)上述操作，才能輸出耐久性能的設(shè)計效果。

4 基于耐久性的混凝土橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的分析

4.1 減少環(huán)境對混凝土的影響

混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性性能通常會受到周圍的環(huán)境、原材料以及水等因素的影響，施工建設(shè)單位要時刻的關(guān)注這些影響橋梁混凝土耐久性的因素。通過采用科學(xué)的解決方法，讓混凝土的耐久性能得到保障。要想解決橋梁局部積水的問題以及出現(xiàn)的水汽凝聚現(xiàn)象較為嚴(yán)重的問題，構(gòu)建科學(xué)的混凝土結(jié)構(gòu)是解決上述問題的主要方式。在不良的環(huán)境影響下，嚴(yán)禁使用薄腹和薄壁的混凝土橋梁結(jié)構(gòu)，減少棱角的出現(xiàn)、降低外部表面積的裸露，能提升橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的振搗和養(yǎng)護工作開展的高校性。

4.2 提高混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的地基基礎(chǔ)設(shè)計

對于不同的施工建筑而言，都有不同的準(zhǔn)許沉降的標(biāo)準(zhǔn)，這樣對地基的基礎(chǔ)設(shè)計，處理的方式也就不同。當(dāng)沉降量較低時，在整個橋梁的建筑的地下區(qū)域和持力層的地方，要嚴(yán)格地按照褥墊的施工要求進行設(shè)置。在出現(xiàn)沉降的區(qū)域，混凝土的保護地帶能保證剩余部分的附加力量。確保地下室地板處于安全的狀態(tài)，當(dāng)施加外力的時候，不會出現(xiàn)裂縫，更好地解決地基出現(xiàn)的問題。

4.3 改善混凝土結(jié)構(gòu)材料的設(shè)計

橋梁施工人員在進行混凝土拌制的時候，要充分地考慮到水泥的類別、橋梁建筑施工的環(huán)境、混凝土自身的性質(zhì)，才能保障混凝土結(jié)構(gòu)到達安全的標(biāo)準(zhǔn)。一方面，先要了解橋梁混凝土設(shè)計的使用年限，包括橋梁建筑工程的耐久性設(shè)計、工程結(jié)構(gòu)的使用期限的標(biāo)準(zhǔn)。另一方面，要嚴(yán)格參照橋梁工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范，在挑選混凝土結(jié)構(gòu)材料的時候進行嚴(yán)格把關(guān)，選取質(zhì)量價位等最為合適的材料。這樣，不僅能夠降低橋梁建設(shè)工程的建筑成本，而且還能保證在橋梁混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中，找到耐久性能最好的方式，實現(xiàn)經(jīng)濟效益和使用價值最優(yōu)化。

4.4 強化混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計

長期以來，我國在橋梁建設(shè)的過程并沒有規(guī)范使用期限的標(biāo)準(zhǔn)。在最近幾年實施的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中，明確地規(guī)定了橋梁以及建筑結(jié)構(gòu)使用的期限。這種對混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計實施政策的強化，能幫助建筑結(jié)構(gòu)提升自身的耐久性能。雖然在實際工作中，工程結(jié)構(gòu)的使用期限可以依據(jù)維修工作開展的頻率進行延長，但是橋梁的結(jié)構(gòu)主體不能確保達到可使用的時間。可能在設(shè)計中規(guī)定可使用30年的繩索，可能連20年都達不到，這樣極大地減少了橋梁主體結(jié)構(gòu)的使用期限。因此，在耐久性橋梁的設(shè)計中，要對橋梁的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進行嚴(yán)格規(guī)范，更好地滿足工程結(jié)構(gòu)耐久性的使用時間。

5 結(jié)語

在目前經(jīng)濟社會不斷發(fā)展的過程中，橋梁工程的建設(shè)起到重要的作用。隨著日常交通量、公路運輸持續(xù)增長以及車輛的負荷標(biāo)準(zhǔn)不斷增加，橋梁建設(shè)的安全以及耐久性能受到更廣泛的關(guān)注。在橋梁項目施工的過程中，確保耐久性的混凝土橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計有更長的使用壽命和質(zhì)量，在建筑施工過程中要遵循每一步的操作流程，更好地發(fā)揮混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性能。

參考文獻

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