桥梁工程中混凝土结构的耐久性设计分析论文_单立韵

桥梁工程中混凝土结构的耐久性设计分析论文_单立韵

中设设计集团股份有限公司

1耐久性影响因素

1.1 工程设计方面

1.1.1混凝土结构的耐久性设计并未受到应有的关注和重视在桥梁工程建设中,耐久性设计不完善和不细致导致工程整体设计存在安全隐患,影响桥梁工程质量。因此提高我国桥梁工程设计人员对此类结构细部设计的重视度对减少桥梁工程的安全隐患是十分重要的。

1.1.2我国桥梁工程设计人员的综合素质不强

大多数设计人员在展开设计工作时都存在思维定式问题,思维具有一定局限性。不懂从工程整体角度出发,对于工程设计的考虑只在于图纸和书本上,未能结合具体实际情况,包括桥体建设自然环境,桥体投入使用功能及条件。另外,许多设计人员往往只满足结构强度计算上的安全度需要,忽视从结构体系、结构构造、结构材料、结构维护、结构耐久性等方面加强结构安全性,同时在设计、施工及使用过程中也经常出现人为错误,缺乏结构安全性的保证。

1.1.3工程设计理论的匮乏和工程结构体系的缺陷

在桥梁设计领域,桥梁施工和使用期安全性问题还有许多不完善。结构设计的首要任务是选择经济合理的结构方案,其次是结构分析与构件和连接的设计,并取用规范规定的安全系数或可靠性指标保证结构的安全性。

1.2施工管理方面

现如今,无论是国内还是国外的桥梁工程建设质量都存在很大的问题,有关于桥体坍塌造成国家和人民安全利益损失的报道屡见不鲜,因此,在确保桥梁工程设计科学合理的前提下,加强桥梁工程施工阶段的管理力度对于确保我国桥梁工程的安全性以及耐久性也是十分必要的。

2桥梁工程混凝土结构耐久性设计的内容

我国桥梁工程建设中混凝土结构耐久性设计的内容主要包括两方面,一是混凝土材料的选用,二是上、下部结构的细部设计。在材料选用方面,必须以确保桥体坚实、稳固、安全为前提,还要注意节能环保的问题,同时还要考虑工程造价的问题。而工程设计方面,则是一切工程展开的基础和核心。其中,桥梁工程的上部结构细部设计主要包括桥面、桥面防水层、主梁以及伸缩缝,在这些设计中应当注意混凝土的铺装设计要严谨科学,每一个层次的疏忽都会导致桥体受到积水的侵蚀从而影响其安全性和耐久性。

3桥梁工程混凝土结构耐久性设计的优化策略

3.1合理选择混凝土结构的组成材料

混凝土各组成材料及钢筋的选用应满足材料的耐久性质量要求,应按规范规定对进场原材料进行严格的质量检验。同时合理改善颗粒级配,提高混凝土的密实性,从而提高耐久性。

3.2提高混凝土的密实性

控制混凝土的最大水灰比和最小水泥用量,改善混凝土的施工工艺,搅拌均匀、充分振捣,加强养护,严格控制施工质量。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆除了选择及配良好的集料和精心施工保证混凝土充分捣实和水泥充分水化外,水灰比是影响混凝土密实性的最重要的条件,故《桥规》(JTGD62)中规定了各类环境条件下满足混凝土耐久性要求的最大水灰比和最小水泥用量值。同时适当掺用外加剂,如掺用减水剂或引气剂,可改善混凝土的孔隙结构,提高混凝土的密实性。

3.3重视并落实桥梁混凝土细部结构设计

3.3.1上部结构细部的优化设计

3.3.1.1混凝土桥梁上部稳定性。

首先,在选择混凝土品种时,应当注重选择高质量的混凝土作为基本的建筑材料。严格遵循相关文件中规定的混凝土配合比例数据,避免过多添加,在建造过程中,加强混凝土预埋部位的防腐工作,在完成之后为了防止碱骨料反应,需要定期对混凝土进行活碱性实验,严格掌控混凝土的养护、拆入模时间以及温度指标,避免由于建筑伤害导致混凝土结构不稳定。同时,加大桥梁钢筋保护层的厚度,以免由于钢筋侵蚀导致桥梁使用年限减少。

3.3.1.2桥梁上部位的架设。

大型起重机大阶段一次起吊作为桥梁上部位建设的重要方法,需要将架设阶段分为五个,大部分采用单吊架设的方式,其余小部分使用两段对调。中间梁为最大的阶段,需要在预拼场预拼装之后再通过大阶段运输到施工现场进行施工,通过引进国外先进的安装前牵引装置来调整架设位置。当桥梁上部结构架设完成之后再安装抑振装置,可以通过心智钢板将面板的裂口处进行修复。

3.3.2下部结构细部的优化设计

3.3.2.1分联墩盖梁。

分联墩处由于上部结构设置伸缩缝,桥面水经常通过伸缩缝薄弱环节泄漏到分联墩盖梁上,尤其是采用除冰盐的地区,分联墩盖梁长期承受着腐蚀性除冰盐水的腐蚀。因此,分联墩盖梁顶面应该设置横坡以便排走桥面流下的水,并且要在盖梁保护层厚度方面重点考虑防腐蚀要求。另外,为了防止腐蚀性盐水顺墩身流下,避免对墩身和桩基产生不利的影响,设计中可在盖梁挑檐上设置滴水槽。

3.3.2.2桩顶。

桥梁桩基安全直接决定着桥梁的整体安全,是桥梁设计的重中之重。桩基顶部与承台或墩身相连,受截面突变的影响,属于应力集中的部位。桥梁桩顶一般设计于地面线附近,受地面水、地下水、桥面排下的含除冰盐的冰水、地面土等因素中的一种或几种的影响,经常处于干湿交替和腐蚀性环境,对于桩基顶部的钢筋混凝土耐久性产生较大的不利作用。因此,桩基尤其是桩顶的设计中必须要根据桩顶处的水位情况、土质情况合理判定环境等级,选择相应的耐久性标准,最终确定保护层厚度。

4结语

我国桥梁工程混凝土结构耐久性设计是一项系统工程,为了全面提高桥梁工程的耐久性,不仅要从设计、选材与施工、维护各个环节着手,还要以体现设计为前提,改进我国桥梁防水、防腐结构设计。做好我国桥梁工程病害防治和处理工作,以延长其结构的使用寿命。

参考文献:

[1]李顺起.桥梁工程中混凝土结构的耐久性设计[J].科技创新与应用,2013(33):205.

[2]王胜年,苏权科,范志宏,等.港珠澳大桥混凝土结构耐久性设计原则与方法[J].土木工程学报,2014(6):1-8.

论文作者:单立韵

论文发表刊物:《科技尚品》2018年第12期

论文发表时间:2019/7/18

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

桥梁工程中混凝土结构的耐久性设计分析论文_单立韵
下载Doc文档

猜你喜欢