基于现代公路桥梁结构耐久性技术分析

延安大学西安创新学院，陕西西安市，725000

【摘要】随着公路桥梁建设的快速发展，其设计中的结构耐久性技术问题已成为核心问题。据不完全统计，在我国公路网中，各类危桥数量达7.96万座，约占桥梁總数的10.5%，直接影响我国公路网的安全运行。就目前情况来看，我国公路桥梁设计中还存在多方面的问题，主要是结构耐久性的设计技术问题，因此进一步加强对其的研究非常有必要。本文主要就现代公路桥梁的结构耐久性技术做出分析。

【关键词】公路桥梁；设计结构；耐久性；混凝土

1混凝土桥梁耐久性病害分析

1.1 桥面铺装早期破坏现象

桥面铺装不仅能够起至”保护主梁，防止主梁遭受雨雪水侵蚀以作用，还可以起到-定的荷载分布作用，而越来越受到技术人员的重视”然而，桥面铺装出现早期破坏是近年来高等级公路桥梁主要的病害之一呈现出不同程度的坑槽！卿浆等病害。对行车安全及舒适性造成很大的影响”更甚至可以导致渗水，引起下部梁体混凝土受损。

1.2伸缩缝病害分析

桥梁伸缩缝是指为了保证桥跨结构在气温变化活载作用！混凝土收缩与徐变等影响下的自由变形，而在桥面上设置的两梁端之间以及在梁端与桥台背墙之间的伸缩装置，它不但要保证梁能够自由变形，而且要使车辆在设缝处能平顺地通过并防止雨水渗漏和垃圾泥土等的阻塞”其部件除本身要有足够的强度外，应与桥面铺装部分牢固连接”伸缩缝病害可以导致多方面耐久性能退化：伸缩装置失效！限制梁体位移漏水引起盖梁损伤以及给行车安全和桥梁运营带来较大隐患等。1.3支座损伤分析

支座是桥梁结构的一种特殊而重要的部件，承担着传递上部结构的支承反力和保证结构在活载！温度变形！混凝土收缩徐变等因素下的自由变形，桥梁支座将列车荷载及桥面桥跨结构重量直接传递给墩台，并保证墩台能均匀受力，因此，桥梁支座养护直接关系到桥梁的承载能力及安全.

2 公路混凝土桥梁耐久性施工关键技术

2.1 混凝土原材料的选择

混凝土原材料包括水泥、粗细骨料、掺合料、外加剂和拌合水等，原材料的选择应根据桥梁所处环境条件、腐蚀类型以及设计目标等综合确定。所有材料均应按照国家相关规范进行检验、检测，并应满足规范要求。

水泥：配制耐久混凝土的水泥一般应具有稳定的品质，且强度等级不小于42.5，并应控制水泥成分中有害物质的含量。不同环境条件可以选用不同的水泥品种，如在硫酸盐含量较高的地区可以采用抗硫酸盐水泥。

矿物掺合料：掺加矿物惨合料的目的是为了改善混凝土的综合性能，掺加某种矿粉可能会降低混凝土的强度，但对改善混凝土耐久性却是有利的，掺加矿粉的品种和最佳惨量应根据结构设计的要求并通过试验确定。目前，配制耐久混凝土所用的矿物掺合料主要为粉煤灰、硅粉、天然火山灰等。掺合料必须符合混凝土用掺合料的性能要求，品种稳定并不含有害物质。

骨料：配制耐久混凝土的骨料除了自身强度要求外，骨料粒形和级配对于混凝土的耐久性是重要的，应根据桥梁所处环境不同采用不同的粒形和级配，并且要有针对性的进行骨料物理力学性能试验。一般不宜采用具有潜在活性的骨料和海砂。

外加剂：目前使用的混凝土外加剂品种较多，主要包括减水剂、引气剂、泵送剂、阻锈剂、膨胀剂和泵送剂等。在普通混凝土中加入少量的外加剂可以大大改善混凝土的工作性能，满足施工需要，巳成为提高混凝土耐久性和实现结构设计要求的重要技术手段。外加剂种类和掺量应根据工程实际情况确定，外加剂质量必须稳定且符合混凝土用外加剂的规定。

2.2 公路混凝土桥梁耐久性施工控制要点

为确保混凝土桥梁的耐久性，混凝土施工过程中必须对以下环节进行重点控制：用水量和配合比；混凝土绕筑；混凝土的养护；拆模时间；裂缝控制；施工缝处理等。

（1）用水量和配合比控制

用水量和配合比是配制混凝土的主要依据，也是保证混凝土质量和设计性能的控制参数。在实际施工过程中，为了便于浇筑和运输，随意增加用水量的现象时有发生，导致混凝土结构强度和工作性下降，给结构的安全性和耐久性埋下了隐患。

（2）混凝土的浇筑

混凝土的均匀性和密实性是保证混凝土结构耐久性的前提，在实际施工条件下，混凝土的浇筑和振捣过程可能会出现不利情况，因此，必须对混凝土浇筑过程进行严格控制出现问题及时解决。浇筑过程控制要点和注意问题主要有：

①浇筑混凝土前的准备：针对工程实际，制定绕筑方案。

②混凝土拌合料工作性检验：塌落度和扩展度，特别是对于远距离运送混凝土时，混凝土抵达现场应进行塌落度检验，并及时浇筑。当拌合料的工作性不符合要求时，应及时告知技术人员并制定切实可行的补救措施如增加适量的减水剂等，决不能随意增加用水量。

③繞筑温度：炎热季节饶筑混凝土，应采取降温措施，如避免阳光直射新浇混凝土表面、绕筑时间选择在早上或傍晚温度相对较低时进行、对模板以及骨料预先冷却等；寒冷冬季浇筑混凝土，应采取保温和防冻措施，如挡风措施、添加防冻剂、浇筑时间选择中午温度较高时段（应高于0° C）等。

④饶筑方式：预制桥梁结构构件应采用一次连续侥筑方式成型；现浇大体积混凝土可以采用分层饶筑，分层绕筑时应严格控制分层厚度和混凝土绕筑的时间间隔。

⑤振捣方式：应根据不同的振捣方式制定相应的控制措施以保证混凝土振捣均匀

（3）防止过早拆除模板和支撑

对于现饶混凝土桥梁施工的每一阶段，由己饶筑混凝土、模板和支撑组成一个临时承载结构，由于施工没有完成，这个临时结构体系的受力与设计时所考虑的受力状态不同，再加上混凝土强度还没有完全达到设计要求，因此，过早拆除模板和支撑，极易发生安全事故。表3.2是我国《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）规范规定的拆除结构模板时所要达到的混凝土强度，在桥梁施工时可参照执行。

（4）混凝土裂缝的控制

混凝土裂缝的产生是由于混凝土材料的抗拉强度小于了外界作用所产生的拉应力。这里的作用包括了荷载作用和环境作用。裂缝的产生会影响混凝土桥梁的安全性、耐久性和外观质量，因此，必须针对裂缝产生的不同原因制定相应的措施，来控制裂缝的出现和发展。

①设计措施：桥梁截面刚度应满足变形和裂缝宽度要求；构件形状应避免刚度突变；结构分缝合理；钢筋直径和布置合理等。

②施工措施：严格施工工艺；控制原材料质量；采用掺合料和外加剂，优化配合比；加强施工过程管理，保证施工质量。

③养护措施：充分湿养护；确定合理拆模时间。

3.结论

尽管本文对混凝土桥梁耐久性进行了较为系统的分析，但由于耐久性问题本身的复杂性，再加上桥梁使用环境和荷载作用的特殊性，研究起來难度较大，尚有许多问题需要进一步研究.

参考文献：

[I]段莉新.钢筋混凝土桥梁的耐久性研究与评估[D].[硕十学位论文].大泮：大泮人^， 2006

[2]马超.公路浞凝十桥梁耐久性设计方法研究[D].[硕十学位论文].安：L<：安人学，2007

[3]刘俊胜.钢筋混凝十.桥梁耐久性分析与研究[D].[硕士学位论文].^庆：i庆交通人学，2011

作者简介：吴静华，男 ， 1993年出生，民族：汉族，籍贯：陕西省安康市人，学历：本科学历，学生。