影响桥梁耐久性的因素研究

　　摘要：随着我国交通建设事业的迅速发展，对于桥梁耐久性问题应有未雨绸缪的思考，因而对其进行研究和采取相应的措施就应格外予以重视。本文针对桥梁耐久性及其影响因素进行了阐述。

　　关键词：桥梁;耐久性：措施

　　Abstract: Along with the rapid development of traffic construction undertaking, for the durability of the bridge should prepare for a rainy day thinking, and study on it and take corresponding measures should be extra careful attention. This article in view of the bridge durability and its influencing factors is discussed in this paper.

　　Key Words: bridge; durability: measures

　　中图分类号：U445 文献标识码：A 文章编号：

　　随着我国交通建设事业的迅速发展，对于桥梁耐久性问题应有未雨绸缪的思考，因而对其进行研究和采取相应的措施就应格外予以重视。结合工作实际，本文针对桥梁耐久性及其影响因素进行了阐述。

　　一、桥梁耐久性

　　关于部颁“公路桥涵设计通用规范”( JTJ021-85)第一章第一节第1.1.2条“……按照适用、经济、安全和美观的原则进行设计……”。如从广义而言，也可以认为以上条文中已包含有“耐久性”的要求内涵，但为了强调“耐久性”的重耍性，故建议今后在修订规范时，能将“耐久性”的内容列入该条中。

　　所渭耐久性，有两种理解， 是理论耐久性，二是实际耐久性。理论耐久性按《公路工程混凝土结构防腐技术规范》解释是指“结构在预期作用和预定的维护条件，能在规定期限内维持其设计性能要求的能力”;实际耐久性是指结构对气候作用、化学侵蚀、物理作用或任何破坏过程的抵抗能力。一般来讲，在正常设计(满足强度、刚度、稳定性和使用功能等要求)、正常施工(严格依照规范和设计进行)、正常使用(规定荷载等)和正常养护(不使用化冰盐)的条件下，桥梁理论耐久性是有保障的。然而暴露在野外环境的桥梁，受到各种水侵腐蚀、冻融破坏、正常和非正常荷载的作用，加之设计、施工的不当，其生存时间很难同我们想象的设计寿命挂钩，其实际耐久性远远小于理论耐久性。

　　二、桥梁耐久性的影响因素

　　影响桥梁耐久性的因素十分复杂，不考虑洪水、地震、超载及船舶的撞击，主要取决于以下四方面因素：混凝土材料、钢材的自身特性;桥梁结构的设计与施工质量;桥梁结构所处的环境;桥梁结构的使用条件与防护措施。

　　其中混凝土材料、钢材的自身特性和钢筋混凝土桥梁的设计与施工质量是决定桥梁耐久性的内因。混凝土是由水泥、水、粗集料和某些外加剂，经过搅拌、浇注、振捣和养护硬化等过程而形成的人工复合材料。混凝土的材料组成，如水灰比、水泥品种和用量、集料的种类与级配等都直接影响桥梁的耐久性。混凝土的缺陷(例如裂缝、气泡、孔穴等)都会造成水分和侵蚀性物质渗入混凝土内部，与混凝土发生物理化学作用，腐蚀结构的钢筋，影响桥梁的耐久性。

　　桥梁所处环境条件和防护措施是影响桥梁耐久性的外因，外界环境对钢筋混凝土桥梁的破坏是环境因素对混凝土结构物理化学作用的结果。环境因素引起的钢筋混凝土桥梁损伤或破坏主要有：混凝土炭化、氯离子侵蚀、碱一集料反映、冻融循环破坏、钢筋腐蚀。

　　在影响钢筋混凝土桥梁耐久性的诸多因素中，钢筋的腐蚀危害最大，当钢筋腐蚀后其有效截面积会不断减小，就使得结构的承载能力迅速下降，并不可恢复，严重时还会出现钢筋断裂。当结构的剩余承载能力低于作用荷载时，桥梁结构就有可能发生破坏。所以由钢筋腐蚀而引起的桥梁耐久性问题已成为一个非常突出的灾害性问题。

　　l、保护层厚度。关于《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTJ023-85(以下简称《公桥规》)中混凝土结构的保护层厚度规定为：板：C≥1.5cm;R.C.梁：C=3 - 5cm.C’≥2.5cm(侧面)，C”≥1.5(箍筋或防裂筋)。

　　人所共知，混凝土保护层的主要作用是使梁内钢筋免遭诱蚀，尤其应注意与周围环境相联系，与混凝土的操作工艺相联系，以保证结构在应有的使用寿命期内，其功能完好。

　　2、扁波纹管的灌浆问题。目前在高等级公路上广泛采用先简支后连续的结构体系，这无论对桥面平整度方面，或是对桥梁抗震性能方面都具有很多优点。但作为后连续的主要力筋采用扁波纹管穿束张拉，对其灌浆后的耐久性方面却令人忧虑。

　　3、现浇钢筋混凝土连续箱梁的负弯矩钢筋问题。目前我国大量地修建L=16 - 25m的多跨现浇连续R.C.箱梁结构。由于普通钢筋混凝土结构是一种必然地带裂缝工作的结构，因而在负弯矩区总会出现负弯矩裂缝，其配筋量设计常由大裂缝宽度的限值进行控制，这显然在结构的合理性方面隐存有缺陷的。鉴于负弯矩裂缝是一种向上开口的“v”形裂缝，桥面水容易渗入，遭受长期浸蚀后，负弯矩钢筋的锈蚀问题是应予重视的问题。

　　4、桥面防水材料。20世纪60年代以后即全面取消了上述防水构造，而改用防水混凝土构造，但鉴于防水混凝土归属于刚性防水的范畴，故其实际防水效果如何，是令人担忧的。近年来由于高速公路蓬勃兴起，目前广泛地采用FYT-I型(属柔性防水范畴)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。

　　5、锚头封堵和孔道灌浆。英、美等国的调查均发现锚头区有钢丝锈蚀的问题，甚至发生过桥梁倒塌事故，因而建议张拉结束后应立即用环氧砂浆封堵锚头防锈。

　　孔道灌浆的不饱满问题，1992年曾使英国运输部颁发了“后张法”禁用的通知(注：1996年又恢复使用，但对悬拼结构仍持不宜采用的态度)。也即灌浆工艺对结构的耐久性方面影响很大，应予重视，特别是采用悬拼结构时，对其接缝的防水处理尤应注意。

　　6、桥梁养护。我国长期以来一直存在着“养路不养桥”的现象，这既有实际问题(主要是资会问题)也有思想认识问题。

　　桥面积水的排除、泄水管的疏通、桥面坑洞的修补等，对桥梁的使用寿命都是密切相关的事情，例如广州市的海珠桥，在钢梁弦杆中长期堆积圬垢垃圾，近期修复发现钢梁腐蚀十分严重。

　　三、结论

　　“新建桥梁”、“旧桥维修加同”、“延长结构物的使用寿命”等都应同时加以重视。目前对新建桥梁较重视是必要的，但应同时强调注意结构的耐久性问题，从而达到延长结构的使用寿命，以使节省资金，减小旧桥维修加同的投资。而且，耐久性的问题应贯穿到设计、施工维修保养的整个过程中来考虑，如果一座桥梁先天不足，仅靠维修养护是很难延长其寿命的，但先天好，后天不养也是难以保证其应有的使用寿命的。目前，正处在大规模建设新桥之际，如何在设计、施工、养护中更多地考虑结构耐久性问题，应属更为突出的问题。