摘要：随着我国建筑行业的日益发展，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。而桥梁构建的重要指标为耐久性问题，耐久性关系到桥梁的合理使用、养护成本和后期维护等方面。基于此，本文对影响耐久性的混凝土桥梁结构设计的因素进行分析，并探讨了桥梁结构中优化耐久性设计的措施，旨在给该领域设计人员提供参考，以促进我国交通事业的不断发展。
关键词：混凝土结构；桥梁；耐久性
在社会高速发展之下，经济发展也非常之快，这就使得交通运行量逐步加大。导致桥梁承受的交通载荷非常大，给桥梁造成了较大的损坏，同时，由于很多桥梁中混凝土施工材料在长期应用过程中老化严重，再加上设计考虑不周或者施工环节存在的质量问题，造成桥梁耐用性严重不足，出现严重的病害与缺陷，导致结构安全性无法得到保证。在公路项目设计过程中，需要重点进行混凝土桥梁承载能力的设计，但是，往往忽略了环境变化而使材料发生损坏的情况。在公路设计中，若对耐久性的考虑严重不足，会导致结构性能无法达到使用的需要，极易造成安全事故发生，后续维护与管理费用也会比较高，造成严重的资源浪费及巨大的经济损失。因此，混凝土桥梁结构设计过程中，要充分考虑这些问题，选择最佳的设计方案，延长桥梁使用寿命，满足交通运行的需要。
1影响耐久性的混凝土桥梁结构设计的因素
1.1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中。
1.2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，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。
1.3混凝土桥梁结构可修复能力
混凝土的桥梁结构在使用中进行部分构件的维修检查时，耐久性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。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。
1.4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。
2桥梁结构中优化耐久性设计的措施
2.1提高混凝土保护层控制
设计中建议适当增加混凝土保护层厚度，减少施工误差造成的保护层偏薄问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆并要求施工时通过优化配合比，提高混凝土密实度。混凝土浇筑时应给予充分重视，优先选择质量过硬、支撑牢固的模板体系，混凝土振捣要到位，不跑浆，尽量避免出现蜂窝、孔洞等问题。并建议能在配合比试验中掺入优质的粉煤灰，改变浇筑后混凝土的孔隙结构，提高混凝土的总体密实度，同时增加对氯离子扩散的阻力。
此外，在设计中应明确施工中应采取的措施，以控制混凝土有害裂缝的产生。应先从材料出发，要防止混凝土中碱集料反应引起混凝土裂缝，优先选择含碱量低的水泥，避免使用碱活性集料，不使用含碱或含碱量低的化学外加剂等。另外，应对集料生产、运输堆放及搅拌等工序进行科学管理，避免含氧化镁、硫酸盐等膨胀集料或生石灰碎块混入集料中，导致集料膨胀反应从而引起浇筑后混凝土开裂。应使用设计允许或经过试验确定的最小水泥用量以及能满足和易性要求的最小用水量，均匀浇筑混凝土，及时养护。施工现场的材料堆放要合理，避免施工荷载过大导致结构开裂。在设计环节，应先优先选用预应力结构，从源头上避免结构裂缝的产生。在附属结构的选用上，应合理设置并正确安装桥梁支座与伸缩装置，运营期加强桥梁养护，及时清理伸缩缝中杂物，防止伸缩缝顶死产生破坏性裂缝。混凝土浇筑时应控制水化热，必要时设置冷却管，以避免温度变化引起混凝土开裂。
2.2控制氯离子含量
混凝土中氯离子含量对钢筋腐蚀的影响极大，一般来说，钢凝结构中氯盐的掺量应少于水泥质量的1%，有掺入氯盐的混凝土不宜采用蒸汽养护，而且必须振捣密实。可通过选用新型的高效减水剂和优质混凝土矿物掺和料，配以与之相适应的水泥和级配良好的粗细骨料，从而生产出高密度、高耐久性、低水灰比、低缺陷率的混凝土材料。并在混凝土拌制过程中掺入一定量的阻锈剂，以延缓氯离子对钢筋钝化膜的破坏。
2.3提高桥梁防水性能
混凝土保护层碳化和氯化物侵蚀是混凝土中钢筋锈蚀的主要原因，而这2种腐蚀现象都是以水为载体进行的，因此，桥梁防水是桥梁结构耐久性设计中的重要内容。结合大量的桥梁检测资料分析，大部分桥梁病害的形成，都是由桥面防水层的破坏，桥面排水不畅，水从桥面渗入到桥面板下的梁、墩台等部位，加速桥梁混凝土的碳化和混凝土内钢筋的侵蚀而造成的。因此，在桥面防水设计时，除选择性能优异，具有良好的抗渗、抗剪、抗拉的防水层外，还应把水泥混凝土铺装设计为防水混凝土（设计中应明确混凝土的防水等级）或在其表面涂抹抗渗剂以达到防水效果，即柔性和刚性防水相结合的措施。另外，还应在遵照相关国家规范及规程的基础上，对桥梁上、下部的结构尺寸进行细致和专业的设计，并增加强度、应力等技术指标的控制值，增加结构刚度，减少结构裂缝的产生，避免类似病害发生。
2.4混凝土表面增设防护涂层
混凝土结构表面涂装是在混凝土表面形成一层耐侯、抗渗、耐久的涂层，增加了一层阻止介质进入混凝土的防线。目前，越来越多的桥梁结构采用了混凝土涂装的方案，均取得了较好的使用效果。混凝土防护涂层应在混凝土完全养护完毕后进行；当在旧混凝土结构上使用时，应对疏松空隙的混凝土进行表面预处理后再进行涂装，既不影响熟化期混凝土的排水、排气，也能有效阻止有害介质在混凝土使用过程中侵入。
3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。
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论文作者:单心宇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/7
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