桥梁耐久性不足的成因及改进措施

吕享安 阎伟

（1.烟台中盛工程咨询有限公司，山东，烟台，264000；2.山东泰华路桥工程有限公司）

桥梁耐久性不足的成因及改进措施

吕享安1阎伟2

（1.烟台中盛工程咨询有限公司，山东，烟台，264000；2.山东泰华路桥工程有限公司）

随着桥梁建设的迅猛发展，目前我国无论在桥梁设计、施工，还是设备、材料及预应能力等方面都取得了长足的进步和较大的成就，但桥梁使用寿命短、结构性能差等现象仍时有发生，尤其是近几年，桥梁坍塌事件屡见不鲜，这给人民群众及国家的生命和财产造成巨大的损失，究其原因，主要是因为桥梁耐久性、安全性较差。本文针对桥梁耐久性差的原因进行了分析，并提出了今后桥梁设计与建设需改进的方向。

桥梁；耐久性；安全性；设计；结构；原因

一、引言

我国公路交通快速发展，至2009年底已建成62万多座公路桥梁，桥梁建设已取得了巨大成就，但仍存在缺憾和不足，桥梁病害和各种隐患较多的存在于各期、各类桥梁中。

据重庆晚报报道，2011年02月22日凌晨2时20分左右，浙江绍兴上虞市县道南春线7K+966春晖互通绍兴至宁波、台州方向上引匝道发生交通坍塌事故，坍塌的匝道总长度为120米，最低落差2.8米、最高落差7米，事故造成四辆货车侧翻，三人轻微伤。类似于这样桥梁坍塌的安全事故，近年来在我国时有发生，无论事故大小，都会给人们的生产、生活带来影响，严重时甚至造成巨大的经济和生命损失，究其原因，主要为包括地震、风雨、洪水、环境恶化等的自然因素和包括设计失误、施工失误、车辆超载、故意破坏等的人为因素，其中，桥梁安全性、耐久性差，亦是造成桥梁出现质量事故的原因之一。目前，桥梁安全问题已经引起全社会的广泛重视，为保证桥梁耐久性、安全性，采取切实有效的措施、对策和实施科学的桥梁检测、加固已势在必行。

二、造成桥梁耐久性差的主要原因

国内外桥梁统计资料表明，耐久性失效是导致桥梁结构在正常使用环境状态下降低使用寿命、影响正常使用，甚至发生坍塌现象的主要原因之一，由此给包括我国等诸多国家所带来的巨大经济损失远远超过了人们所估计的范围。

1、设计原因

在对桥梁进行设计时，许多设计人员往往只满足于规范对结构强度计算上的安全度需要，而忽视从结构构造、结构体系、结构耐久性、结构材料、结构维护以及从设计、施工到使用全过程中经常出现的人为错误等方面去加强和保证结构的安全性，致使有的计算图式和受力路线不明确，有的结构整体性和延性不足、冗余性小，这些都极大地削弱了桥梁结构的耐久性。

2、施工原因

不合格、不规范的施工也是造成桥梁耐久性不足的一个重要原因。在实际施工中，工作人员往往为了抢进度而忽视桥梁的施工质量，如施工材料使用不当、以次充好，混凝土质量不合格，钢筋保护层厚度不够，振捣、养护不当，预应力施工不合理等现象，致使桥梁的施工质量远远没有达到规范和设计要求，在短暂的使用年限中，会出现影响其正常使用的病害与劣化，进而对桥梁长期耐久性产生危害。

3、管理原因

桥梁要满足设计和规范所要求的使用年限，好的设计与施工固然重要，但使用、运营中的管理同样不可忽视，缺乏合理的维护与管理同样会严重降低桥梁的耐久性。社会在不断发展、不断进步，致使交通量不断增大，车辆荷载吨位亦不断提高，车辆等运输机械对桥梁的碰撞、磨损、使用环境的劣化，以及重载、超载现象的发生，如不科学管理、及时维护，都会使桥梁耐久性不足而无法达到其预定的使用年限。

4、环境原因

我国城市工业化建设发展的步伐仍在不断加大，致使一些有害物质、有毒气体随之产生，空气中酸雨、废气等腐蚀性有害物质亦不断增多，其在恶化我国环境、空气的同时，由于桥梁长期暴露在自然环境中，因此，对桥梁也会产生一定的腐蚀性作用。据相关资料统计，我国受酸雨侵蚀的面积已超过国土面积的30%，这从某种程度上讲，对桥梁耐久性的维持同样产生不利影响。

三、保证桥梁耐久性的几项措施

桥梁耐久性失效会产生混凝土开裂、钢筋锈蚀、桥头跳车、桥面铺装破坏等病害，鉴于其给百姓及社会所造成的使用隐患及不利影响，必须采取有效的、全面的措施予以加强及防范。桥梁使用寿命及耐久性能的提高是21世纪桥梁技术进步的重要标志。

1、设计方面

大量的桥梁病害实例证明，除了材料和施工、环境方面的原因，影响桥梁耐久性的决定性因素是来自构造即设计上的缺陷，因此，设计者对桥梁耐久性的改进首先就是要做好设计工作，若设计方面存在薄弱环节或某种缺陷，那么桥梁结构就有可能从此部位或环节开始出现破坏作用。对桥梁进行设计时，设计者除了进行强度设计外，还应针对不同的地区和环境、不同的使用条件，对桥梁结构做一定的耐久性设计，同时，还需努力将耐久性的研究从定性分析发展为定量分析，以达到预定的使用寿命。

2、材料方面

提高桥梁建筑材料本身的耐久性是保证桥梁结构具有较强耐久性与安全性的前提和基础。一方面，在桥梁建设中，操作人员应尽量选用低碱活性且坚固耐久的骨料、低碱水泥，或加入一定量如矿渣、硅粉、粉煤灰等掺合料来代替部分水泥以降低混凝土的碱性；另一方面，可通过加入减水剂降低水灰比，减少混凝土中的孔隙，以减少或阻止外界环境中水分对混凝土的进入，进而控制混凝土中碱—骨料反应，从而得到较强的耐久性。

3、施工方面

首先，施工人员要在通过考核合格后方可持证上岗，并保证其充分了解、熟悉、掌握桥梁的具体施工工艺和施工技术；其次，要杜绝施工中不合理地加快施工进度，若有类似事件发生，则要对相关人员予以严厉惩处；第三，应贯彻落实责任制度，将具体的质量责任贯彻落实到桥梁建设中的各个分项、各个环节；第四，严格控制材料用量，确保混凝土施工质量和钢筋保护层厚度以及具备足够的施工养护期；第五，防止因振捣不实或养护不当而产生麻面、蜂窝、漏浆及干缩裂缝等现象。

4、管理方面

对桥梁而言，超载、重载不仅会引发疲劳问题，而且会使桥梁疲劳应力幅度加大、操作加剧，甚至会出现结构破坏事故，这就需要管理部门加强管理。一方面桥梁养护部门要通过定期或不定期对桥梁进行检测和维护，将所出现的质量通病予以及时处理，以避免造成更大的危害；另一方面交通管理部门要提高管理水平，严格控制车辆的超载、重载，若发现问题，要及时处理，以避免安全事故的发生；同时，相关单位还要加强超载带来后果的研究、分析，以更好地解决桥梁超载对耐久性影响问题。

四、结语

作为一种人工修建的跨域地面障碍的结构物—桥梁，在施工期间和运营过程中，总是伴随着一定的风险，在一定条件下，将导致桥梁坍塌事故的发生，给人们的生命财产和社会稳定带来诸多不利影响。如何更好地避免桥梁质量事故的继续发生，一直是桥梁工作者关注的重点，其中，采取必要的、有效的措施保证桥梁安全性、耐久性符合规范、设计的要求，是避免或减少桥梁坍塌等质量事故发生的重要举措。

综上所述，在对桥梁耐久性进行研究和采取相应措施予以加强、改进的过程中，我们要广泛借鉴、吸收、学习国外成功的做法和经验，在结合我国各地具体情况的基础上，严格依据规范要求，从桥梁设计理念、结构体系、构造角度、疲劳损伤、现场施工、交通管理等方面进行不断的改进。

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[2] 张宝全.浅析公路桥梁设计中的安全性和耐久性[J].黑龙江交通科技.2006.（4）.

[3] 胡方毅.桥梁设计安全性和耐久性分析.赤子.2009年第8期.

[4] 周金鹏《桥梁结构安全性设计若干问题的思考》[J].安全与健康.2006（9）.

TU254

1674-3954（2011）03-0323-01