基于現(xiàn)代公路橋梁結(jié)構(gòu)耐久性技術(shù)分析

延安大學(xué)西安創(chuàng)新學(xué)院，陜西西安市，725000

【摘要】隨著公路橋梁建設(shè)的快速發(fā)展，其設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)耐久性技術(shù)問題已成為核心問題。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在我國(guó)公路網(wǎng)中，各類危橋數(shù)量達(dá)7.96萬(wàn)座，約占橋梁總數(shù)的10.5%，直接影響我國(guó)公路網(wǎng)的安全運(yùn)行。就目前情況來看，我國(guó)公路橋梁設(shè)計(jì)中還存在多方面的問題，主要是結(jié)構(gòu)耐久性的設(shè)計(jì)技術(shù)問題，因此進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)其的研究非常有必要。本文主要就現(xiàn)代公路橋梁的結(jié)構(gòu)耐久性技術(shù)做出分析。

【關(guān)鍵詞】公路橋梁；設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)；耐久性；混凝土

1混凝土橋梁耐久性病害分析

1.1 橋面鋪裝早期破壞現(xiàn)象

橋面鋪裝不僅能夠起至”保護(hù)主梁，防止主梁遭受雨雪水侵蝕以作用，還可以起到-定的荷載分布作用，而越來越受到技術(shù)人員的重視”然而，橋面鋪裝出現(xiàn)早期破壞是近年來高等級(jí)公路橋梁主要的病害之一呈現(xiàn)出不同程度的坑槽！卿漿等病害。對(duì)行車安全及舒適性造成很大的影響”更甚至可以導(dǎo)致滲水，引起下部梁體混凝土受損。

1.2伸縮縫病害分析

橋梁伸縮縫是指為了保證橋跨結(jié)構(gòu)在氣溫變化活載作用！混凝土收縮與徐變等影響下的自由變形，而在橋面上設(shè)置的兩梁端之間以及在梁端與橋臺(tái)背墻之間的伸縮裝置，它不但要保證梁能夠自由變形，而且要使車輛在設(shè)縫處能平順地通過并防止雨水滲漏和垃圾泥土等的阻塞”其部件除本身要有足夠的強(qiáng)度外，應(yīng)與橋面鋪裝部分牢固連接”伸縮縫病害可以導(dǎo)致多方面耐久性能退化：伸縮裝置失效！限制梁體位移漏水引起蓋梁損傷以及給行車安全和橋梁運(yùn)營(yíng)帶來較大隱患等。1.3支座損傷分析

支座是橋梁結(jié)構(gòu)的一種特殊而重要的部件，承擔(dān)著傳遞上部結(jié)構(gòu)的支承反力和保證結(jié)構(gòu)在活載！溫度變形！混凝土收縮徐變等因素下的自由變形，橋梁支座將列車荷載及橋面橋跨結(jié)構(gòu)重量直接傳遞給墩臺(tái)，并保證墩臺(tái)能均勻受力，因此，橋梁支座養(yǎng)護(hù)直接關(guān)系到橋梁的承載能力及安全.

2 公路混凝土橋梁耐久性施工關(guān)鍵技術(shù)

2.1 混凝土原材料的選擇

混凝土原材料包括水泥、粗細(xì)骨料、摻合料、外加劑和拌合水等，原材料的選擇應(yīng)根據(jù)橋梁所處環(huán)境條件、腐蝕類型以及設(shè)計(jì)目標(biāo)等綜合確定。所有材料均應(yīng)按照國(guó)家相關(guān)規(guī)范進(jìn)行檢驗(yàn)、檢測(cè)，并應(yīng)滿足規(guī)范要求。

水泥：配制耐久混凝土的水泥一般應(yīng)具有穩(wěn)定的品質(zhì)，且強(qiáng)度等級(jí)不小于42.5，并應(yīng)控制水泥成分中有害物質(zhì)的含量。不同環(huán)境條件可以選用不同的水泥品種，如在硫酸鹽含量較高的地區(qū)可以采用抗硫酸鹽水泥。

礦物摻合料：摻加礦物慘合料的目的是為了改善混凝土的綜合性能，摻加某種礦粉可能會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度，但對(duì)改善混凝土耐久性卻是有利的，摻加礦粉的品種和最佳慘量應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求并通過試驗(yàn)確定。目前，配制耐久混凝土所用的礦物摻合料主要為粉煤灰、硅粉、天然火山灰等。摻合料必須符合混凝土用摻合料的性能要求，品種穩(wěn)定并不含有害物質(zhì)。

骨料：配制耐久混凝土的骨料除了自身強(qiáng)度要求外，骨料粒形和級(jí)配對(duì)于混凝土的耐久性是重要的，應(yīng)根據(jù)橋梁所處環(huán)境不同采用不同的粒形和級(jí)配，并且要有針對(duì)性的進(jìn)行骨料物理力學(xué)性能試驗(yàn)。一般不宜采用具有潛在活性的骨料和海砂。

外加劑：目前使用的混凝土外加劑品種較多，主要包括減水劑、引氣劑、泵送劑、阻銹劑、膨脹劑和泵送劑等。在普通混凝土中加入少量的外加劑可以大大改善混凝土的工作性能，滿足施工需要，巳成為提高混凝土耐久性和實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求的重要技術(shù)手段。外加劑種類和摻量應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況確定，外加劑質(zhì)量必須穩(wěn)定且符合混凝土用外加劑的規(guī)定。

2.2 公路混凝土橋梁耐久性施工控制要點(diǎn)

為確保混凝土橋梁的耐久性，混凝土施工過程中必須對(duì)以下環(huán)節(jié)進(jìn)行重點(diǎn)控制：用水量和配合比；混凝土繞筑；混凝土的養(yǎng)護(hù)；拆模時(shí)間；裂縫控制；施工縫處理等。

（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據(jù)，也是保證混凝土質(zhì)量和設(shè)計(jì)性能的控制參數(shù)。在實(shí)際施工過程中，為了便于澆筑和運(yùn)輸，隨意增加用水量的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和工作性下降，給結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性埋下了隱患。

（2）混凝土的澆筑

混凝土的均勻性和密實(shí)性是保證混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的前提，在實(shí)際施工條件下，混凝土的澆筑和振搗過程可能會(huì)出現(xiàn)不利情況，因此，必須對(duì)混凝土澆筑過程進(jìn)行嚴(yán)格控制出現(xiàn)問題及時(shí)解決。澆筑過程控制要點(diǎn)和注意問題主要有：

①澆筑混凝土前的準(zhǔn)備：針對(duì)工程實(shí)際，制定繞筑方案。

②混凝土拌合料工作性檢驗(yàn)：塌落度和擴(kuò)展度，特別是對(duì)于遠(yuǎn)距離運(yùn)送混凝土?xí)r，混凝土抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)進(jìn)行塌落度檢驗(yàn)，并及時(shí)澆筑。當(dāng)拌合料的工作性不符合要求時(shí)，應(yīng)及時(shí)告知技術(shù)人員并制定切實(shí)可行的補(bǔ)救措施如增加適量的減水劑等，決不能隨意增加用水量。

③繞筑溫度：炎熱季節(jié)饒筑混凝土，應(yīng)采取降溫措施，如避免陽(yáng)光直射新澆混凝土表面、繞筑時(shí)間選擇在早上或傍晚溫度相對(duì)較低時(shí)進(jìn)行、對(duì)模板以及骨料預(yù)先冷卻等；寒冷冬季澆筑混凝土，應(yīng)采取保溫和防凍措施，如擋風(fēng)措施、添加防凍劑、澆筑時(shí)間選擇中午溫度較高時(shí)段（應(yīng)高于0° C）等。

④饒筑方式：預(yù)制橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)采用一次連續(xù)僥筑方式成型；現(xiàn)澆大體積混凝土可以采用分層饒筑，分層繞筑時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制分層厚度和混凝土繞筑的時(shí)間間隔。

⑤振搗方式：應(yīng)根據(jù)不同的振搗方式制定相應(yīng)的控制措施以保證混凝土振搗均勻

（3）防止過早拆除模板和支撐

對(duì)于現(xiàn)饒混凝土橋梁施工的每一階段，由己饒筑混凝土、模板和支撐組成一個(gè)臨時(shí)承載結(jié)構(gòu)，由于施工沒有完成，這個(gè)臨時(shí)結(jié)構(gòu)體系的受力與設(shè)計(jì)時(shí)所考慮的受力狀態(tài)不同，再加上混凝土強(qiáng)度還沒有完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求，因此，過早拆除模板和支撐，極易發(fā)生安全事故。表3.2是我國(guó)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204-2002）規(guī)范規(guī)定的拆除結(jié)構(gòu)模板時(shí)所要達(dá)到的混凝土強(qiáng)度，在橋梁施工時(shí)可參照?qǐng)?zhí)行。

（4）混凝土裂縫的控制

混凝土裂縫的產(chǎn)生是由于混凝土材料的抗拉強(qiáng)度小于了外界作用所產(chǎn)生的拉應(yīng)力。這里的作用包括了荷載作用和環(huán)境作用。裂縫的產(chǎn)生會(huì)影響混凝土橋梁的安全性、耐久性和外觀質(zhì)量，因此，必須針對(duì)裂縫產(chǎn)生的不同原因制定相應(yīng)的措施，來控制裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展。

①設(shè)計(jì)措施：橋梁截面剛度應(yīng)滿足變形和裂縫寬度要求；構(gòu)件形狀應(yīng)避免剛度突變；結(jié)構(gòu)分縫合理；鋼筋直徑和布置合理等。

②施工措施：嚴(yán)格施工工藝；控制原材料質(zhì)量；采用摻合料和外加劑，優(yōu)化配合比；加強(qiáng)施工過程管理，保證施工質(zhì)量。

③養(yǎng)護(hù)措施：充分濕養(yǎng)護(hù)；確定合理拆模時(shí)間。

3.結(jié)論

盡管本文對(duì)混凝土橋梁耐久性進(jìn)行了較為系統(tǒng)的分析，但由于耐久性問題本身的復(fù)雜性，再加上橋梁使用環(huán)境和荷載作用的特殊性，研究起來難度較大，尚有許多問題需要進(jìn)一步研究.

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作者簡(jiǎn)介：吳靜華，男 ， 1993年出生，民族：漢族，籍貫：陜西省安康市人，學(xué)歷：本科學(xué)歷，學(xué)生。