基于耐久性的混凝土桥梁结构设计分析

杨小东

摘 要：自19世纪水泥出现之后，混凝土以及钢筋混凝土在房屋、桥梁等工程中得到广泛的使用。在我国社会主义建设的不断加快，建筑工程的耐久性桥梁工程的安全性也受到更广泛的关注。该文首先对我国目前耐久性的混凝土桥梁结构设计的现状进行分析，其次简要介绍了影响耐久性的混凝土桥梁结构设计的因素，紧接着对耐久性的混凝土桥梁结构的设计过程进行概述，最后提出了基于耐久性的混凝土桥梁结构设计的分析。

关键词：耐久性；混凝土桥梁；结构设计

中图分类号：U44 文献标志码：A

1 我国目前耐久性的混凝土桥梁结构设计的现状

混凝土桥梁结构耐久性问题在耐久性研究中占据着重要的地位，我国最主要的基础建设就是桥梁设计，它是维系社会发展和经济增长重要的项目工程，在协调区域发展的过程中扮演着重要的角色。目前，运输业不断发展的当下，汽车的负荷量不断增加，可能导致桥梁使用耐久性的降低。自改革开放以来，我国建造了各类型的桥梁、拱桥、悬索桥、斜拉桥等，当下多数的桥梁步入“老龄化”的阶段。这样长此以往承受过负荷的车辆时，会导致安全隐患问题的发生。降低混凝土桥梁结构耐久性的原因是多种多样的，主要问题出现在桥梁结构的整体设计、建设施工、日常维护管理的几个方面。在我国耐久性的混凝土桥梁结构设计中，施工出现的使用混凝土质量较差、钢筋保护层的厚度不够等问题都会出现钢筋锈蚀的情况，降低了桥梁的使用年限，桥梁结构的耐久性也会大打折扣。

2 影响耐久性的混凝土桥梁结构设计的因素

2.1 混凝土桥梁结构所处的环境

在对不同等级的桥梁结构实施耐久性设计工作的时候，要充分考虑到混凝土结构使用的期限和混凝土桥梁结构所处的环境。在一定的环境内，桥梁结构使用的材料会受时间的影响。这就需要在桥梁结构的设计过程中，整个的设计流程要将混凝土结构所在的环境考虑进去。反之，忽略环境因素可能降低桥梁的使用寿命。在不良的环境中使用耐久性的混凝土桥梁结构设计技术，才能确保桥梁有更长的使用寿命。因此，在设计中应当将把环境因素充分地考虑到混凝土桥梁结构耐久性的设计工作中。

2.2 混凝土桥梁结构的使用寿命和构造设计

多数的物品都具备自身使用寿命，对于不同的物品来说，具备不同的使用期限。建筑工程也不例外，耐久性的混凝土桥梁结构也有一定的使用期限。通常包括3个组成部分：要求的使用寿命、预期的使用期限以及设计的使用寿命。对于构造设计来说，需要对混凝土特殊的结构进行耐久性的工作设计。这是混凝土结构中最重要的一个组成部分，如果混凝土桥梁结构设计不合理，那么就会影响整个工程的混凝土结构。与此同时加大了桥梁结构的维修成本、延长了维修周期，从而影响到桥梁混凝土结构的适应期限以及耐久性。

2.3 混凝土桥梁结构可修复能力

混凝土的桥梁结构在使用过程中进行部分构件的维修检查的时候，耐久性的混凝土桥梁结构可修复能力设计的要点是让混凝土结构在使用状态下，具备可以自己修复的能力。在混凝土桥梁结构的设计中要把这一因素考虑进去。不仅能够保证在桥梁使用过程中性能完好，达到设计时要求的标准。而且可修复的设计结构缩短了维修的时间、减少了维修时花费的成本，这对日常进行维修的混凝土构件有着百无一害的作用。

2.4 混凝土桥梁结构的材料制备

在桥梁施工过程中，耐久性的混凝土桥梁结构设计受到国内外设计者的青睐。目前，多数的耐久性的混凝土桥梁结构设计的方案主要是针对建设材料提出的耐久性方法。通常是使用材料来保证耐久性的混凝土桥梁结构设计，达到对耐久性的要求。在桥梁材料制备的过程中主要是使用高性质的混凝土、惰性材料的选择等，由于在混凝土桥梁结构设计中材料的制备需要环境、时间作为保障，所以，在设计手段要涵盖混凝土桥梁结构的材料制备。

3 耐久性的混凝土桥梁结构的设计过程

在耐久性的混凝土桥梁结构设计中，首先要在持久性桥梁的设计中输入相关的参数、给定构件的使用寿命，按照要求明确耐久性的极限状态；其次依据桥梁所处的环境确定环境参数、退化的机理和因素。还要明确桥梁防护的要求，对构件的锈蚀程度进行评估，确定其耐久性的防护水平和方式。最后，如果在桥梁混凝土结构检验时达不到持久性的要求，重复上述操作，才能输出耐久性能的设计效果。

4 基于耐久性的混凝土桥梁结构设计的分析

4.1 减少环境对混凝土的影响

混凝土桥梁结构的耐久性性能通常会受到周围的环境、原材料以及水等因素的影响，施工建设单位要时刻的关注这些影响桥梁混凝土耐久性的因素。通过采用科学的解决方法，让混凝土的耐久性能得到保障。要想解决桥梁局部积水的问题以及出现的水汽凝聚现象较为严重的问题，构建科学的混凝土结构是解决上述问题的主要方式。在不良的环境影响下，严禁使用薄腹和薄壁的混凝土桥梁结构，减少棱角的出现、降低外部表面积的裸露，能提升桥梁混凝土结构的振捣和养护工作开展的高校性。

4.2 提高混凝土桥梁结构的地基基础设计

对于不同的施工建筑而言，都有不同的准许沉降的标准，这样对地基的基础设计，处理的方式也就不同。当沉降量较低时，在整个桥梁的建筑的地下区域和持力层的地方，要严格地按照褥垫的施工要求进行设置。在出现沉降的区域，混凝土的保护地带能保证剩余部分的附加力量。确保地下室地板处于安全的状态，当施加外力的时候，不会出现裂缝，更好地解决地基出现的问题。

4.3 改善混凝土结构材料的设计

桥梁施工人员在进行混凝土拌制的时候，要充分地考虑到水泥的类别、桥梁建筑施工的环境、混凝土自身的性质，才能保障混凝土结构到达安全的标准。一方面，先要了解桥梁混凝土设计的使用年限，包括桥梁建筑工程的耐久性设计、工程结构的使用期限的标准。另一方面，要严格参照桥梁工程混凝土結构设计规范，在挑选混凝土结构材料的时候进行严格把关，选取质量价位等最为合适的材料。这样，不仅能够降低桥梁建设工程的建筑成本，而且还能保证在桥梁混凝土结构设计中，找到耐久性能最好的方式，实现经济效益和使用价值最优化。

4.4 强化混凝土桥梁结构的耐久性设计

长期以来，我国在桥梁建设的过程并没有规范使用期限的标准。在最近几年实施的建筑结构设计规范中，明确地规定了桥梁以及建筑结构使用的期限。这种对混凝土桥梁结构的耐久性设计实施政策的强化，能帮助建筑结构提升自身的耐久性能。虽然在实际工作中，工程结构的使用期限可以依据维修工作开展的频率进行延长，但是桥梁的结构主体不能确保达到可使用的时间。可能在设计中规定可使用30年的绳索，可能连20年都达不到，这样极大地减少了桥梁主体结构的使用期限。因此，在耐久性桥梁的设计中，要对桥梁的设计标准进行严格规范，更好地满足工程结构耐久性的使用时间。

5 结语

在目前经济社会不断发展的过程中，桥梁工程的建设起到重要的作用。随着日常交通量、公路运输持续增长以及车辆的负荷标准不断增加，桥梁建设的安全以及耐久性能受到更广泛的关注。在桥梁项目施工的过程中，确保耐久性的混凝土桥梁结构设计有更长的使用寿命和质量，在建筑施工过程中要遵循每一步的操作流程，更好地发挥混凝土桥梁结构的耐久性能。

参考文献

[1]张勤学，闻洋.钢结构在软土地基公路桥梁耐久性设计与施工中的应用[J].公路工程，2017，42（5）：348-351，372.

[2]徐松.基于耐久性的混凝土桥梁结构设计探讨[J].建筑工程技术与设计，2015（15）：851.

[3]袁佳锋.基于耐久性混凝土桥梁结构设计的研究[J].建材与装饰，2015（13）：169-170.