橋梁的耐久性探討

/橋梁的耐久性探討橋梁的耐久性探討摘要：橋梁平安性和耐久性不足已成為迫切須要解決的問題，我們要主動(dòng)借鑒國(guó)外勝利的閱歷和做法，除了加強(qiáng)施工質(zhì)量管理外，要從橋梁設(shè)計(jì)理念和結(jié)構(gòu)體系和構(gòu)造的角度做好耐久性的設(shè)計(jì)。同時(shí)須要探討疲憊和超載對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)耐久性的影響。這是我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展條件下對(duì)橋梁建筑提出的更高要求。本文分析了造成橋梁耐久性差的緣由，探討了提高橋梁耐久性的措施。關(guān)鍵詞：橋梁設(shè)計(jì)；耐久性；緣由；措施Abstract:thebridgesafetyanddurabilityshortagehasbecomeanurgentproblemtobesolved,weshouldactivelylearnfromforeignsuccessfulexperienceandpractice,inadditiontostrengthentheconstructionqualitymanagement,designconceptandstructureofthebridgesystemandstructureoftheAngleofthedurabilitydesignwell.Atthesametimeneedtostudyfatigueandoverloadingtheeffectofbridgestructuredurabilityfor.ThisisChina'seconomycontinuedtodeveloprapidlyconditionsinbridgebuildingthehigherrequirementputforward.ThispaperanalyzesthereasonsofthepoorcausedthedurabilityoftheBridges,discusseshowtoimprovethedurabilityoftheBridgesmeasures.Keywords:bridgedesign;Durability;Reason;measures中圖分類號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：目前的橋梁設(shè)計(jì)中，對(duì)于耐久性更多的只是作為一種概念受到關(guān)注，既沒有明確提出訪用年限的要求，也沒有進(jìn)行特地的耐久性設(shè)計(jì)。這些傾向在肯定程度上導(dǎo)致了當(dāng)前工程事故頻發(fā)、結(jié)構(gòu)運(yùn)用性能差、運(yùn)用壽命短的不良后果，也和國(guó)際結(jié)構(gòu)工程界日益重視耐久性、平安性、適用性的趨勢(shì)相違反，也不符合結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)和綜合經(jīng)濟(jì)性的要求。一、橋梁耐久性所謂耐久性，有兩種理解，一是理論耐久性，二是實(shí)際耐久性。理論耐久性按《馬路工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)規(guī)范》說明是指“結(jié)構(gòu)在預(yù)期作用和預(yù)定的維護(hù)條件，能在規(guī)定期限內(nèi)維持其設(shè)計(jì)性能要求的實(shí)力”；實(shí)際耐久性是指結(jié)構(gòu)對(duì)氣候作用、化學(xué)侵蝕、物理作用或任何破壞過程的反抗實(shí)力。一般來講，在正常設(shè)計(jì)（滿意強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和運(yùn)用功能等要求）正常施工（嚴(yán)格依照規(guī)范和設(shè)計(jì)進(jìn)行）、正常運(yùn)用（規(guī)定荷載等）和正常養(yǎng)護(hù)（不運(yùn)用化冰鹽）的條件下，橋梁理論耐久性是有保障的。然而暴露在野外環(huán)境的橋梁，受到各種水侵腐蝕、凍融破壞、正常和非正常荷載的作用，加之設(shè)計(jì)、施工的不當(dāng)，其生存時(shí)間很難同我們想象的設(shè)計(jì)壽命掛鉤，其實(shí)際耐久性遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于理論耐久性。二、造成橋梁耐久性差的緣由1、設(shè)計(jì)理論和結(jié)構(gòu)構(gòu)造體系不夠完善在承認(rèn)施工存在問題的同時(shí)，也不行否認(rèn)，在橋梁設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特殊是關(guān)于橋梁施工和運(yùn)用期平安性的問題還有很多可以改進(jìn)的地方。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的首要任務(wù)是選擇經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)方案，其次是結(jié)構(gòu)分析和構(gòu)件和連接的設(shè)計(jì)，并取用規(guī)范規(guī)定的平安系數(shù)或牢靠性指標(biāo)以保證結(jié)構(gòu)的平安性。很多設(shè)計(jì)人員往往只滿意于規(guī)范對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算上的平安度須要，而忽視從結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、結(jié)構(gòu)材料、結(jié)構(gòu)維護(hù)、結(jié)構(gòu)耐久性以及從設(shè)計(jì)、施工到運(yùn)用全過程中常常出現(xiàn)的人為錯(cuò)誤等方面去加強(qiáng)和保證結(jié)構(gòu)的平安性。有的結(jié)構(gòu)整體性和延性不足，冗余性??；有的計(jì)算圖式和受力路途不明確，造成局部受力過大；有的混凝土強(qiáng)度等級(jí)過低、愛護(hù)層厚度過小、鋼筋直徑過細(xì)、構(gòu)件截面過??；這些都減弱了結(jié)構(gòu)耐久性，會(huì)嚴(yán)峻影響結(jié)構(gòu)的平安性。不少橋梁、雖然滿意了設(shè)計(jì)規(guī)范的強(qiáng)度要求，僅用了5～10年就因?yàn)槟途眯猿隽藛栴}影響結(jié)構(gòu)平安。結(jié)構(gòu)耐久性不足已成為最現(xiàn)實(shí)的一個(gè)平安問題，設(shè)計(jì)時(shí)要從構(gòu)造、材料等角度實(shí)行措施加強(qiáng)結(jié)構(gòu)耐久性。不同的環(huán)境和運(yùn)用條件、不同的設(shè)計(jì)對(duì)象都會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)體系提出不同的布局和構(gòu)造等方面的要求。規(guī)范再具體也不能包羅本應(yīng)由設(shè)計(jì)人員解決的各種問題、規(guī)范更新得再快也適應(yīng)不了新相識(shí)、新技術(shù)、新材料快速發(fā)展對(duì)結(jié)構(gòu)提出的各種新的要求。因此，合理牢靠的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)除了滿意規(guī)范的要求外，還要求設(shè)計(jì)人員具有對(duì)結(jié)構(gòu)本性的正確相識(shí)、豐富的閱歷和精確的推斷。2、施工和管理水平低國(guó)內(nèi)外多座橋梁的突然破壞和倒塌，已使工程界對(duì)橋梁平安性問題倍加關(guān)注。一般的看法認(rèn)為當(dāng)前的工程事故主要是野蠻施工和管理腐敗所導(dǎo)致。對(duì)于短期內(nèi)發(fā)生的諸如突然破壞和倒塌，多是由于施工質(zhì)量沒有達(dá)到規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，典型的問題包括材料強(qiáng)度不足和施工工藝不合格等；也有個(gè)別橋梁存在諸如偷工減料、以次充好等嚴(yán)峻的管理問題，更是對(duì)橋梁平安造成致命的損害。而大量的橋梁在遠(yuǎn)沒有達(dá)到預(yù)期運(yùn)用壽命時(shí)，出現(xiàn)了影響正常運(yùn)用的病害和劣化；特殊是一些橋梁在只運(yùn)用了幾年、甚至剛建成不久就出現(xiàn)嚴(yán)峻的耐久性不足的問題，這也和施工質(zhì)量低下有重要關(guān)系，典型的問題有鋼筋愛護(hù)層不足及目前廣泛存在于施工現(xiàn)場(chǎng)的嚴(yán)峻的構(gòu)件開裂問題（主要緣由包括：水泥選用、混凝土協(xié)作比、振搗、養(yǎng)護(hù)不當(dāng)及預(yù)應(yīng)力施加不合理等）。這些施工上的缺陷雖然短期不會(huì)對(duì)橋梁的正常運(yùn)用產(chǎn)生明顯的影響，但卻會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期耐久性產(chǎn)生特別不利的危害。三、提高橋梁耐久性的措施橋梁耐久性失效會(huì)產(chǎn)生混凝土開裂、鋼筋銹蝕、橋頭跳車、橋面鋪裝破壞等病害，鑒于其給百姓及社會(huì)所造成的運(yùn)用隱患及不利影響，必需實(shí)行有效的、全面的措施予以加強(qiáng)及防范。橋梁運(yùn)用壽命及耐久性能的提高是21世紀(jì)橋梁技術(shù)進(jìn)步的重要標(biāo)記。1、設(shè)計(jì)方面大量的橋梁病害實(shí)例證明，除了材料和施工、環(huán)境方面的緣由，影響橋梁耐久性的確定性因素是來自構(gòu)造即設(shè)計(jì)上的缺陷，因此，設(shè)計(jì)者對(duì)橋梁耐久性的改進(jìn)首先就是要做好設(shè)計(jì)工作，若設(shè)計(jì)方面存在薄弱環(huán)節(jié)或某種缺陷，那么橋梁結(jié)構(gòu)就有可能從今部位或環(huán)節(jié)起先出現(xiàn)破壞作用。對(duì)橋梁進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者除了進(jìn)行強(qiáng)度設(shè)計(jì)外，還應(yīng)針對(duì)不同的地區(qū)和環(huán)境、不同的運(yùn)用條件，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)做肯定的耐久性設(shè)計(jì)，同時(shí)，還需努力將耐久性的探討從定性分析發(fā)展為定量分析，以達(dá)到預(yù)定的運(yùn)用壽命。2、材料方面提高橋梁建筑材料本身的耐久性是保證橋梁結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)耐久性和平安性的前提和基礎(chǔ)。一方面，在橋梁建設(shè)中，操作人員應(yīng)盡量選用低堿活性且堅(jiān)實(shí)耐久的骨料、低堿水泥，或加入肯定量如礦渣、硅粉、粉煤灰等摻合料來代替部分水泥以降低混凝土的堿性；另一方面，可通過加入減水劑降低水灰比，削減混凝土中的孔隙，以削減或阻擋外界環(huán)境中水分對(duì)混凝土的進(jìn)入，進(jìn)而限制混凝土中堿―骨料反應(yīng)，從而得到較強(qiáng)的耐久性。3、施工方面首先，施工人員要在通過考核合格后方可持證上崗，并保證其充分了解、熟識(shí)、駕馭橋梁的具體施工工藝和施工技術(shù)；其次，要杜絕施工中不合理地加快施工進(jìn)度，若有類似事務(wù)發(fā)生，則要對(duì)相關(guān)人員予以嚴(yán)厲懲處；第三，應(yīng)實(shí)行責(zé)任制度，將具體的質(zhì)量責(zé)任實(shí)行到橋梁建設(shè)中的各個(gè)分項(xiàng)、各個(gè)環(huán)節(jié)；第四，嚴(yán)格限制材料用量，確?；炷潦┕べ|(zhì)量和鋼筋愛護(hù)層厚度以及具備足夠的施工養(yǎng)護(hù)期；第五，防止因振搗不實(shí)或養(yǎng)護(hù)不當(dāng)而產(chǎn)生麻面、蜂窩、漏漿及干縮裂縫等現(xiàn)象。4、管理方面對(duì)橋梁而言，超載、重載不僅會(huì)引發(fā)疲憊問題，而且會(huì)使橋梁疲憊應(yīng)力幅度加大、操作加劇，甚至?xí)霈F(xiàn)結(jié)構(gòu)破壞事故，這就須要管理部門加強(qiáng)管理。一方面橋梁養(yǎng)護(hù)部門要通過定期或不定期對(duì)橋梁進(jìn)行檢測(cè)和維護(hù)，將所出現(xiàn)的質(zhì)量通病予以剛好處理，以避開造成更大的危害；另一方面交通管理部門要提高管理水平，嚴(yán)格限制車輛的超載、重載，若發(fā)覺問題，要?jiǎng)偤锰幚?，以避開平安事故的發(fā)生；同時(shí)，相關(guān)單位還要加強(qiáng)超載帶來后果的探討、分析，以更好地解決橋梁超載對(duì)耐久性影響問題。橋梁平安性和耐久性不足已成為迫切須要解決的問題，要主動(dòng)借鑒國(guó)外勝利的閱歷和做法，除了加強(qiáng)施工質(zhì)量管理外，要從橋梁設(shè)計(jì)理念和結(jié)構(gòu)體系和構(gòu)造的角度做好耐久性的設(shè)計(jì)。同時(shí)須要探討疲憊和超載對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)耐久性的影響。參考文獻(xiàn)：[1]胡方毅.橋梁設(shè)計(jì)平安性和耐久性分析.赤子.2009年第8期.[2]周金鵬《橋梁結(jié)構(gòu)平安性設(shè)計(jì)若干問題的思索》[J].平安和健康.2006（9）.[3]汪曉霞.橋梁設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)耐