摘要:在桥梁的建设当中,要想有效的评价建筑质量应将耐久性作为主要的评价标准,因此从桥梁设计阶段开始,充分、全面的对桥梁耐久性进行考量。在进行桥梁设计时设计人员应与以往的设计经验相结合,在此基础上对所要实施的工程进行判断,并加强耐久性设计的重视度,可以将先进的设计理念、设计方法融入其中,并选用耐久性优良的材料,从而保证桥梁设计与建设的安全性、及耐久性及适用性。
关键词:桥梁设计;耐久性;问题;对策
1前言
随着桥梁建设数量逐渐增多,桥梁结构的耐久性设计也得到了更多的关注。桥梁耐久性设计的主要目的是为后期建设及运营维护提供有力的保障,可以有效的保证工程在设计与建设阶段的合理性与规范性,以此来保证桥梁工程投入使用后的稳定性与安全性。但是在实际的设计建设过程中,有部分施工企业或是设计人员并没有构建起完善的桥梁设计理论与构造体系,同时多数设计人员只重视桥梁结构的安全性,而没有考虑到耐久性对桥梁结构的严重影响,并且在桥梁建设与运行过程中结构的耐久性出现问题,还会增加后期运营维护资金的费用,影响企业经济效益。所以,设计人员应关注桥梁耐久性设计并对其中的问题进行调整与优化,以此来提升桥梁的使用安全与使用寿命。
2桥梁耐久性存在的主要问题
2.1设计重刚度、强度而轻耐久性
目前的桥梁结构设计对耐久性的重视程度不足,导致在设计过程中出现重刚度、强度,轻耐久性的现象。比如结构的保护层厚度仅采用规范的低限值,桥面铺装厚度偏小、桥面防排水设计措施不合理等,这些设计方法不影响桥梁结构运行期间的安全性能,但是不能保证满足耐久性的要求。
2.2设计认识误区
目前,在进行桥梁耐久性设计时多将关注点放在材料方面,并没有对桥梁结构、设计方案进行有效的调整,在对以往桥梁病害产生因素进行分析后发现材料仅仅是影响结构耐久性的一个重要因素,桥梁结构体型与设计方案也会直接影响桥梁的结构耐久性。
2.3设计与施工衔接问题
要想进一步保证桥梁设计的耐久性,还应该重视设计人员与施工人员的衔接问题,比如在进行桥梁结构设计时,应确保设计图纸精细化,但是还要考虑到实际的施工工作中经常会受到一些客观因素的制约,导致施工操作难以完成的现实情况,并且还存在施工缝、预留孔的设计预留位置不合理、钢筋间距过密、普通钢筋与预应力钢束相交等问题。如果不重视设计与施工的衔接,这些细节问题会直接影响到桥梁耐久性。并且在进行设计时,有很多设计人员只依靠以往经验并未深入到施工现场进行实地勘察,因此并不了解桥梁建设地点的地质情况、水文环境以及气候问题等,无法在设计中体现出各个施工环节应注意的问题,更无法显现出桥梁的不同形式、体系的设计、施工难点。此外,在完成设计工作后,还应关注后期的设计服务工作,设计单位应与施工企业紧密配合,将产生的问题进行调整与优化,避免后期耐久性问题的出现。
3桥梁设计中的安全性、耐久性对策
3.1综合考虑各方意见,选择合理的设计方案
合理的设计方案是保证桥梁工程耐久性和安全性的基础和前提,桥梁的设计要以适用、安全、耐久为主,所以选择一个合理和结构设计方案十分重要,尤其是一些结构比较复杂的桥梁工程,比如大跨度桥,结构较为复杂,不可控因素也较多。为了达到安全性及耐久性的设计目标,设计人员必须综合考虑各方设计意见。例如,除了桥梁设计专家的意见之外,还应当与施工单位、监理单位等加强沟通和讨论,他们的现场经验丰富,对如何提高桥梁设计的耐久性具有自己的一些实际看法,这些看法都是值得考虑的,例如材料的应用、防腐技术的选择等等,这些意见对于提高桥梁设计的耐久性来说都是具有参考价值的。
3.2结构构件尺寸设计要合理
合理的桥梁结构设计可以为桥梁建成后的耐久性提供强有力的保证。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于在桥梁建设中多会采用混凝土材料,此种材料的耐久性会在长期使用后出现退化情况,在对桥梁病害情况以及加固方式进行调查与研究后,应对桥梁结构构造、细节部位进行合理的设计以此确保桥梁结构的耐久性。比如,桥梁结构几何不连续区域、开槽开口处,荷载突变部位,应力的分布相对复杂,无法对钢筋布设位置、使用数量进行精确设计,这样就导致结构的耐久性存在隐患,从而产生病害。因此,在进行桥梁结构设计时应确保力线传递路线的准确性、平滑性,构造几何形状的简洁平顺连续,避免出现棱角缺口,确保桥梁在力学和结构构造上的连续性。
3.3合理设计桥面的排水及防水功能
桥面是否具有良好的排水和防水功能,对于提高桥梁耐久性将产生直接的影响。如桥梁有良好的排水及防水功能,对桥面的雨水和污水要通过排水系统快速排除,可有效保证混凝土的干燥。因为桥面混凝土无法避免的会有一些孔隙,所以为了防止下渗的水分对承载结构造成腐蚀,就要要进行防水设计。
(1)做好桥面排水设计,在进行桥面排水设计时通常利用合理的坡度将雨污水排出桥外,横坡通常会使用1.5%-2%的路拱,纵坡设计可以采取双向纵坡,桥梁纵坡一般控制在4%以内,在桥梁结构中设置泄水管道时,应选择密封性良好且耐久性较好的管材,合理的设计泄水管道的覆盖面积。
(2)桥面防水。桥面要尽可能的采用整体现浇形式;伸缩缝要用隔水或防水类型的;防水层在纵向与横向都应该设计有足够的铺设长度。
3.4合理选择材料,提升耐久性
(1)混凝土材料的选用
在通常情况下,采用低水化热、低含减量水泥为主。混凝土骨料应选择坚硬、完整、强度高的材料,同时还应确保其具有良好的物理化学性能。从材料的耐久性方面来说,应对混凝土配合比进行调整与优化,控制水泥用量,采用合理的水胶比。利用试验来确定不同施工条件下的掺合料种类及用量。
(2)钢材耐久性措施
第一,可以使用高效减水剂来提升混凝土的抗渗性能,并根据实际情况来添加养护剂与阻锈剂,以此来增强钢筋混凝土的耐久性。第二,在钢筋表面构建起保护层,将钢筋与腐蚀介质进行有效的隔离,这也是避免钢筋出现腐蚀情况的主要方法。钢筋出现锈蚀情况主要是因为其表面PH值下降,可以在其表面涂抹一层防锈涂层,增加表面PH值来避免锈蚀情况的出现;也可以采用化学方法在钢筋表面形成一层致密的氧化膜,加强钢筋的防腐蚀性。此外,还可以使用环氧涂层、镀锌钢筋。
3.5严格的控制施工质量
在进行混凝土施工时应严格按照设计要求进行施工,确保其符合施工标准、施工规范,以此来保证施工质量。在进行混凝土搅拌的过程中应对原材料的使用量、搅拌时间、温度等进行严格的控制,在混凝土拌和过后应进行及时的浇筑;在进行浇筑、振捣工作时应避免钢筋骨架及钢筋网出现位移情况;浇筑时可以采用分层浇筑的方式;避免在雨天进行混凝土浇筑施工。完成混凝土浇筑后应进行及时的振捣,振捣时应确保混凝土保护层的厚度;着重关注边角部位、连接部位的浇筑工作,保证振捣质量满足相关要求。此外,在进行施工管理时应构建质量管理体系,并实施问题责任制,加强施工过程控制与监管力度,确保施工质量符合相关标准。
3.6确保运营管理与养护水平
要想进一步保证桥梁结构的耐久性,在使用有效的设计方法和建筑材料来提升其可靠性外,还应确保施工质量以及后期养护水平。做好施工材料的检验以及质量检验工作的同时应强化养护力度,提升运营维护管理与养护水平。
结语:在桥梁建设过程当中,我们必须从设计阶段开始,就高度重视桥梁的安全性、耐久性问题,全面、深入的进行相关影响因素的考量,有效提高桥梁设计的耐久性。除上述措施之外,我们在实际的设计过程当中,还应当加强对新工艺、新方法、新技术的学习,参考和借鉴其中有价值的内容,对桥梁结构的耐久性设计作进一步的改进,使其具有更高的耐久性能。
参考文献:
[1]付伟.谈桥梁设计中存在的安全耐久性问题及对策[J].工程建设与设计,2018(13):173-175.
论文作者:张旭,邓文婷,沈璐璐
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/23
标签:耐久性论文; 桥梁论文; 结构论文; 桥面论文; 混凝土论文; 钢筋论文; 耐久论文; 《基层建设》2019年第13期论文;