摘要：桥梁耐久性问题是亟待解决的大问题，许多地方的短命桥，不仅给人民的生命财产带来损失，也是一种资源浪费。本文概述桥梁耐久性设计的重要意义，分析了桥梁结构耐久性设计评定方法以及我国桥梁耐久性设计存在的问题，最后探讨了改善桥梁设计中耐久性问题的主要对策。
关键词：桥梁；耐久性；设计；对策
1 桥梁结构耐久性设计评定方法
要进行桥梁机构耐久性的设计，必须要考虑影响桥梁结构耐久性的因素，最主要的就是环境对桥梁结构耐久性的影响，因此，要对环境进行评定，提高桥梁结构的耐久性设计。对环境指数进行评定的方法，最开始是由日本土木工程协会提出来的，而且还把此方法纳入了工程规划稿中。对于环境指数对混凝土耐久性的影响，可以通过计算得出。当混凝土的耐久性指数为 T 时，环境指数 S 等于或者小于 T，也就是 T≥S，这里的环境指数 S，主要是根据桥梁结构的所处的环境条件来进行评定的，其中涵盖了桥梁结构中混凝土不需要维修的时间。混凝土的耐久性指数 T，则是根据桥梁结构的施工质量、混凝土质量、和混凝土设计报告来进行评定的。环境指数和混凝土耐久性指数的关系，从表 1 可以看出来。
2 我国桥梁耐久性设计存在的问题
桥梁耐久性设计存在的主要表现：
(1)随着我国交通量的日益增多和繁重，以往的耐久性设计规范、规程、要求已不适合现阶段的交通需要，致使桥梁耐久性问题会随时可能发生。
(2)某些设计人员往往只满足予规范对结构强度计算上的安全度需要，而忽视从结构体系、构造、材料、维护等方面加强和保证结构的耐久性。
(3)设计过程中，某些计算图式和受力路线不明确，混凝土的强度等级、保护层厚度、构建截面等都达不到要求或者存在缺陷，这些都削弱了桥梁的耐久性。
(4)桥梁的耐久性设计，其中很多设计都是通过施工工艺说明来体现的，然而在实际设计中，往往对桥梁的施工工艺不够重视，很多施工重点未被提及或强调的不到位，极大地影响了桥梁耐久性。
3 改善桥梁设计中耐久性问题的主要对策
3.1总体设计
桥梁结构的总体设计，应主要考虑以下几点：
(1)在桥梁方案拟定中，为获得比国内更高的可靠度系数，应用香港规范对结构承载力进行结构可靠性设计，同时为保证大桥的耐久性，采用易于保证施工质量的方案，采用高标号高性能耐久性混凝土，加大钢筋保护层，对钢筋及体外预应力钢束采取环氧涂层防腐处理。
(2)结构可靠度、耐久性是时间的函数，这是由于荷载是时间的函数，材料性能也是如此。例如，使用期分别为 30、50、100、120 年的桥梁结构，若要保证到使用期末都具有相同的可靠概率，则所选择的截面尺寸或所用的材料强度必然是使用期长者大于使用期短者。同时，要求采用变异系数较小的高性能钢材和高性能混凝土，以提高相应的可靠度指标和耐久性。
(3)桥梁病害分析(Hazard Study)是全寿命管理中的一个必要环节。人为因素也是一个必须考虑的因素，例如，一个工人不小心丢了一颗烟头，很可能这个小病害引起一场大火，导致桥梁结构的破坏。病害分析之后，在全寿命管理中，尽量消除桥梁病害，以达到提高结构耐久性的可能。所设计的结构在设计基准期内，应经济合理地满足下列功能要求：在偶然事件发生时及发生后，能保持必要的结构稳定性和耐久性。
3.2加大钢筋混凝土保护层厚度
当保护层混凝土碳化、钢筋表层钝化膜破坏，钢筋就会出现锈蚀现象，因此混凝土碳化是钢筋锈蚀的前提。目前我国也给出了钢筋最小混凝土保护层厚度，因此在进行桥梁结构耐久性设计时，适当加大钢筋混凝土保护层厚度，可以保护钢筋免于锈蚀，提高混凝土结构耐久性。
3.3充分考虑桥梁超载问题
在桥梁设计时，必须要在满足正常使用的基础上作为前提。但是在桥梁的实际运营过程中，其荷载力并不都是在设计的允许范围之内。所以，在对桥梁的荷载力进行选取过程中，首先所要考虑的就是超载的防治措施。超载将会使动荷载应力增大，将会使损伤的现象加剧发生。如果荷载的损伤一旦比正常设计的要求要高的话，那么，损伤的即便是荷载消失之后也是没有办法恢复。如果超载过于严重的话那么将会导致桥梁结构的破坏，甚至是引发事故的发生。超载这个问题将会对桥梁的安全以及耐久性影响，所以，对于桥梁的超载问题必须要加以研究。
3.4 抗震性能
在地震区的桥梁结构，由于地震作用的过程中，会对桥梁产生一定的破坏，并且在对桥梁结构设计的过程中，对桥梁的动荷载的作用进行了充分的考虑，所以在对巩固动荷载的有效措施的基础上，一定要对桥梁结构的抗震性能进行充分的考虑，并将两者进行合二为一。
3.5 加强桥面铺装层的防水设计
桥面渗水的排除和防渗漏问题，都将涉及到桥梁的耐久性问题，应引起格外的重视。桥面铺装防水层对桥面的防护有重要作用，必需精心设计与施工。桥面铺装层应采用密实性较好的 C3O 以上等级的混凝土，混凝土铺装层内应设置钢筋网，防止混凝土开裂。采用复合纤维混凝土和在混凝土中掺入水泥基渗透结晶材料(赛柏斯)，都能收到较好的防水效果。桥面铺装层顶面应设置防水层，特别是连续梁(或悬臂梁)的负弯矩段更应十分重视防水层设计。此外，还需加强泄水管设计，应特别注意泄水管周边的构造细节处，加强伸缩缝处的排水设计，防止水分从伸缩缝处渗入梁内。近年来，由于高速公路蓬勃兴起，目前广泛地使用 FYT一1(属柔性防水效果)和 M1500 型(属刚性防水范畴)防水构造，但其实际效果如何尚有待接受时间的考验。
参考文献：
[1]张莉安，冯玉明.公路桥梁耐久性分析[J].黑龙江省公路信息与技术发展，2016(5)：489-490.
[2]赵小光，陈明玉.公路桥梁在设计中耐久性的作用与意义[J].湖北省公路发展技术，2015(3)：128-129.
论文作者:李振东
论文发表刊物:《防护工程》2017年第9期
论文发表时间:2017/9/1
标签：耐久性论文; 桥梁论文; 结构论文; 混凝土论文; 荷载论文; 桥面论文; 保护层论文; 《防护工程》2017年第9期论文;