我国桥梁耐久性设计的现状综述

郭 键

（河南省周口市公路勘察设计院，河南 周口 460000）

近年来，世界各地由于桥梁的耐久性出现问题，很多没有达到使用寿命的桥梁倒塌，给行人的人身安全带来危害的情况屡见不鲜，所以桥梁的耐久性问题引起了国内外专家的关注。桥梁的结构耐久性反映了桥梁结构随着时间的推移保持其初始建筑状态的能力。在桥梁建设成功后，正常的维护以及使用状态下，桥梁的耐久性是能够保持很长的一段时间，这也是建设者对于所建筑的桥梁作出的最基本要求之一。我国经济的高速发展对各种基础设施的需求大量激增，桥梁建设正处于一个高峰期，建设完工后的大量桥梁面临着保养、维护、正常使用等大量问题。借鉴国内外桥梁建筑史上的丰富经验，国内学者将桥梁耐久性问题提到了现阶段解决桥梁问题的首要地位。同时对桥梁的耐久性从其基本建筑材料到桥梁的结构构成等方面展开研究，对桥梁后期保养、使用管理等一系列相关问题进行了考察，进而寻求解决桥梁耐久性问题。

1 我国桥梁耐久性现状

作为一个发展中国家，我国的很多基础设施都经历了从无到有的过程，国家发展的过程也是桥梁建筑史发展的一个历程。由于种种原因造成我国已经建设的大量桥梁中，很大一部分暴露出各种各样的严重问题。其中很多桥梁在远远没有达到使用寿命的时候就出现了桥梁结构耐久性严重退化的状况，有些桥梁甚至出现倒塌的严重情况，给国家的经济发展带来了一定损失，危及了人们的生命安全。桥梁耐久性的提高将会作为21世纪国家桥梁建筑技术提高的一个重要标志。由于各种原因，我国已建桥梁中多数不能满足现阶段经济发展的需要，严重制约了各地区的经济快速发展。上路车辆激增、维护不到位、建设标准比较低是造成桥梁耐久性不足的主要因素。

北京市内的多座立交桥，因为不合理的养护以及超负荷使用，遭受了严重破坏。我国最早建成的北京西直门立交桥就是因为上述原因不得已而进行了拆除，这座立交桥由投入使用到最后拆除使用年限还不足20年。同样，北京市内的多座立交桥不得不进行多次的修缮。像这种情况在国内的多座大中城市都有所出现。这不仅仅是我国出现的情况，在世界各个国家中都有出现。

2 桥梁耐久性研究现状

传统的桥梁建设一般只会考虑桥梁的建设费用、投入使用后的安全性和实用性，这是桥梁建设的最基本理念。但是为了满足现代社会的需求，应该将桥梁结构的耐久性考虑进去。对于桥梁耐久性的研究就是为了满足桥梁建设完工后能够达到最初所预期的使用寿命的同时保证使用过程中的安全性，通过对桥梁结构的科学合理的保养延长桥梁的使用年限。

笔者认为现阶段桥梁结构耐久性的研究大致可以分为两个方向：一个是从桥梁建筑材料、建筑细节、后期对于桥梁的结构维护等方面来保证桥梁的耐久性，选择强度、耐久性更好的建筑材料去建设桥梁，设计更加合理的桥梁结构，对桥梁后期的维护保养更加仔细认真，做到没有遗漏，尽最大能力去提高桥梁结构的耐久性；另一个是对所建桥梁的使用寿命有一个科学合理的评估，充分考虑桥梁建筑当地的各种自然环境，以及后期使用情况，对桥梁的耐久性有一个合理的评价，避免出现盲目的自信，最终酿成不可挽回的严重后果。

目前，桥梁建筑的安全性越来越引起人们的注意，特别是比较重大的桥梁建设工程，牵动着整个社会民众的心。近几年来兴建的跨海跨江的特大型桥梁，国家投入了大量的资金，肩负着重大的社会使命，如若不能够保证这些桥梁的使用年限以及结构耐久性，定会给国家带来巨大的经济损失以及严重的社会影响。鉴于此，对我国兴建的几座特大型桥梁都进行了结构耐久性检测，并且针对保证其耐久性主要采取了以下几种措施：

a）在桥梁施工过程中严格按照流程操作，保证桥梁的施工质量；

b）选择最好的材料以保证完工后桥梁的耐久性；

c）科学合理的结构设计；

d）投入使用后及时保养修缮。

总之，通过几代桥梁建筑学者的共同努力，我国的桥梁建筑已经取得了喜人的成果，形成了一系列系统化的建设理念，并真正运用到桥梁的实际建设中去。不过整体来说，我国现阶段有关桥梁结构耐久性的研究还没有取得突破性的成果，只能运用一部分的研究成果对桥梁建设进行指导，因此应该加强桥梁结构耐久性的研究力度，争取早日将相关理论运用到实际施工中去，有效的提高我国桥梁结构耐久性。

3 基础材料在提高桥梁耐久性中的应用

3.1 混凝土的选取和施工细则

目前对于保证桥梁结构耐久性的研究成果，就桥梁建设的基础材料混凝土而言，有以下三种方法：

a）对于将要建设的桥梁采用高性能的混凝土这种高性能混凝土的结构特点是加入质量的矿物质以及减水剂，所采用的混凝土采用较低的水胶比例，在混凝土的制作过程中进行严格的质量监控，使所生产出的混凝土的性能更加优越，通过实验得出高性能混凝土的耐久性更加良好，特别是在自然环境非常恶劣的条件下，高性能的混凝土也能够达到建筑预期的效果，满足桥梁建设的需要；

b）桥梁建筑中钢筋保护层的科学合理厚度 对于钢筋混凝土结构的桥梁来说，增加钢筋的保护层厚度能够有效的降低桥梁结构中钢筋的腐蚀速度，进而提高桥梁的结构耐久性，国内的桥梁建筑学者提出了为了保证桥梁的结构耐久性，作为主要构成材料的钢筋保护层厚度应该达到一定的标准；

c）对建设中的桥梁结构采取防腐蚀措施 后期的保养维护也将会使用防腐蚀方法对桥梁结构进行保护。

3.2 钢材的保护

桥梁若采用钢材作为主要建设材料，在恶劣的自然环境条件下，单纯的依靠钢材本身的抗腐蚀能力，是不能够满足桥梁的结构耐久性需要的，所以采取一定的防护措施是必要的。现阶段所采用的最常见方法就是对钢结构桥梁涂抹保护层，这也是对钢结构桥梁最实用有效的方式。涂抹防护层不仅仅是实际效果比较突出，同时也是对所消耗的资源以及金钱综合考虑后的决定。对于桥梁涂层保护的根本原理就是隔绝桥梁建设材料和自然环境之间的直接氧化接触，另一种思路就是开发出本身就具有一定防腐蚀强度的钢材用于桥梁的建设。发展耐腐蚀强度更加良好的钢材，已经成为世界桥梁建筑上的一个热门话题。据有关报道，美国已经开发出一种高强度的耐腐蚀钢材，用作现在桥梁建设中钢材的替代。我国的特种钢材研究也在快速发展中，并取得了一定的喜人成果，已有一部分特种钢材运用到特大型桥梁的建设当中去。

3.3 钢筋混凝土的物理性能的确保

桥梁建筑过程中所使用的材料的耐久性研究主要针对钢筋混凝土的各种物理性能、桥梁建筑材料和外物发生的化学反应过程以及桥梁表面生物生长引起的腐蚀、破坏过程。桥梁建筑所使用的混凝土以及钢筋是桥梁建筑中的主要材料，所以这两种材料的腐蚀、破坏所引起的后果尤其严重，因而相关研究已成为增强桥梁结构耐久性的首要问题。如果所选用的建筑材料性能退化，桥梁的结构耐久性以及所具有的承载性能也会随之退化。钢筋混凝土的性能退化主要是指其物理性能的退化。外力因素造成钢筋混凝土的破坏是不可避免的，这也就降低了桥梁的使用寿命，所以后期对桥梁的保养修缮显得尤为重要。

3.4 桥梁建筑材料耐久性研究

对于桥梁建筑材料的耐久性研究，是增强桥梁结构耐久性的必要手段，同时也是将桥梁耐久性理论运用到实际施工过程中的一个阶段。对桥梁结构耐久性的研究，目的主要是为了更好地增强以后建设的桥梁结构耐久性以及对现有桥梁结构耐久性进行科学评估。实施更加合理的桥梁建设理念，在保证桥梁使用寿命、使用安全性的前提下，有效地降低施工成本。目前我国的桥梁结构耐久性研究还处于一个初级阶段，拥有很大的发展空间。

4 结语

提高我国建设的桥梁结构耐久性，是满足经济高速发展的一个基础因素，是保护自然环境以及实现经济可持续发展的前提。开展桥梁结构耐久性研究，涉及的学科是广泛的，为了能够更好的完成这一目标，要求我国的桥梁建设专业人才更努力的进行研究，争取早日将这一技术运用到实际的国家建设当中去，为我国经济的发展作出相应的贡献。

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