桥梁耐久性不足成因分析及对策
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桥梁耐久性设计存在的问题分析与对策综述摘要:桥梁作为道路跨越天然或人工障碍物的建筑物,在交通连接中发挥着重要的作用。
然而,由于所处环境的特殊性及受力的复杂性,大多数桥梁并没有达到预期的效果,在寿命周期内出现大量的病害类型,导致强度降低、寿命缩短、经济损失严重。
上述问题的出现,除了与设计、施工、环境因素及车辆荷载等因素有关外,更主要的是由于结构的耐久性不足引起的。
随着我国西部大开发战略的不断推进,交通基础设施建设将迎来全面发展的时期,由于西部地区地理、地质等条件的限制,桥梁在道路中比重会有所提高,因此加强对桥梁结构耐久性方面的研究就显得十分必要和更有意义。
关键词:桥梁工程;安全耐久设计;问题分析1、提高桥梁安全性和耐久性的意义首先,提高桥梁的安全性和耐久性能够延长桥梁的使用寿命,增强桥梁的结构强度和稳定性,促进桥梁耐久性能的提高。
满足正常的交通流量和荷载,对于抗震、泄洪和通航等方面的承载能力将会大大提高,降低了安全隐患,而且也降低了桥梁的后期维修成本。
其次,对于人们的生产生活来说是一种重大的保障,降低了安全事故发生率,保证了人们的生命及财产安全。
对于维护社会稳定和提高我国桥梁施工质量和管理水平来说都有非常重要的意义。
2、我国公路桥梁设计中安全性和耐久性的现状在我国现阶段公路桥梁的设计过程中存在这样明显的倾向:公路桥梁设计过程中更多的对桥梁的强度进行考虑,而对桥梁的耐久性考虑相对较少;重视桥梁的强度极限,而对于桥梁的使用极限并没有特定的设计要求,而公路桥梁的使用极限则是桥梁的整个生命周期中最重要的组成部分;重视公路桥梁结构的建造,而对于公路桥梁结构的维护工作重视程度不够。
这些公路桥梁设计中存在的普遍倾向使得当前的公路桥梁工程事故经常发生,桥梁的整体使用性能普遍不高,公路桥梁的整体使用寿命较短等问题,这不仅与当前国际上对公路桥梁安全性和耐久性不断重视的实际相反,而且还会给人民的生命财产安全带来巨大的隐患,同时,还与公路桥梁结构动态和综合经济性等要求相违背。
我国桥梁耐久性设计中存在的问题及对策摘要: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。
道路桥梁耐久性与维护策略在现代社会的交通体系中,道路桥梁扮演着至关重要的角色。
它们不仅是连接各个地区的纽带,也是经济发展和社会进步的重要支撑。
然而,随着时间的推移和交通流量的不断增加,道路桥梁的耐久性面临着严峻的考验。
为了确保道路桥梁的安全、稳定和长久使用,深入研究其耐久性以及制定有效的维护策略显得尤为重要。
一、道路桥梁耐久性的影响因素1、设计因素合理的设计是保障道路桥梁耐久性的基础。
在设计阶段,如果对结构受力分析不准确、材料选型不当或者对使用环境估计不足,都可能导致道路桥梁在日后的使用中出现耐久性问题。
例如,桥梁的跨度和承载能力设计不合理,可能导致在重载交通下过早出现裂缝和变形。
2、施工质量施工过程中的质量控制直接影响道路桥梁的耐久性。
施工人员的技术水平、施工工艺的规范性以及施工材料的质量等,都对最终的工程质量有着重要影响。
如果在施工中存在偷工减料、振捣不密实、混凝土养护不到位等问题,会使道路桥梁的结构强度降低,容易受到外界因素的侵蚀。
3、材料性能道路桥梁所使用的材料性能直接关系到其耐久性。
混凝土的强度、抗渗性、抗冻性等指标,钢材的质量和防腐处理等,都对结构的耐久性起着关键作用。
例如,使用低质量的钢材容易生锈,从而降低结构的承载能力;混凝土抗渗性差会导致水分渗透,引起钢筋锈蚀和混凝土劣化。
4、环境因素道路桥梁所处的自然环境和使用环境也会对其耐久性产生影响。
恶劣的气候条件,如酸雨、冻融循环、强风等,会加速结构的老化和损坏。
同时,交通流量、重载车辆的频繁通行以及化学物质的侵蚀等使用环境因素,也会对道路桥梁造成不可忽视的损害。
5、维护管理及时、有效的维护管理是延长道路桥梁耐久性的重要保障。
如果在使用过程中缺乏定期的检测、维修和保养,小的病害可能会逐渐发展成严重的结构问题,从而影响道路桥梁的安全性和使用寿命。
二、道路桥梁耐久性不足的表现1、混凝土裂缝混凝土裂缝是道路桥梁中常见的耐久性问题之一。
裂缝的产生可能是由于混凝土收缩、温度变化、荷载作用等原因引起。
混凝土桥梁耐久性问题及对策目前很多已建成10年左右的混凝土桥梁都出现了混凝土表面的剥蚀、钢筋锈蚀、某些表面混凝土开裂等现象,若不采取相关措施,不仅的将来可能会面临耗资巨大的大规模维修。
本文中,笔者将从影响混凝土桥梁耐久性的因素入手,提出几点有针对性的建议。
标签耐久性;混凝土;对策随着经济社会的发展,国内很多大城市开始了高架桥的兴建热潮,就目前所修的桥梁结构而言,绝大部分为预应力钢筋混凝土或钢筋混凝土结构。
混凝土桥梁的耐久性主要是指暴露在野外环境或有腐蚀剂及其类似条件下桥梁结构物的生存时间。
据报道目前国内很多混凝土桥梁结构在耐久性方面存在很大程度的问题,主要表现在混凝土表面的剥蚀、钢筋锈蚀、某些表面混凝土开裂等等。
本文中,笔者将从影响混凝土桥梁耐久性的因素入手,提出几点有针对性的建议。
1.影响混凝土桥梁结构耐久性的若干因素(1)混凝土冻融。
混凝土作为由水泥砂浆组成的多孔体,当其中的水泥水化后,多余的水会在混凝土中形成很到连通的细孔,发生降雨或者其他原因将混凝土打湿后,外部的水汽可以通过细孔渗入到混凝土内部,当外界温度降低到零度以下时,混凝土中的水会结冰膨胀,使毛细孔胀大,经过上述反复冻融,孔隙的拉应力大到一定程度是,就会产生微裂缝,主要表现为混凝土表面砂浆剥落,由于混凝土的冻胀是由表及里的,所以长此以往,就会出现某些表面混凝土开裂的现象。
(2)钢筋锈蚀。
由于钢筋电化学的不均匀性,其表面可以分为阳极区和阴极区,在阳极区铁分子容易被离子化,并放出电子,在阴极区,由于阳极区的电子、氧和水会跟铁离子发生反应,生成红铁锈,红铁锈体积远远大于相同条件下铁的体积,进而导致混凝土的开裂。
导致钢筋锈蚀的宏观因素又包括:混凝土保护层的厚薄,混凝土保护层有保护钢筋免受外界有害物质渗入的作用,因此混凝土的薄厚、是否密實将会影响钢筋锈蚀的情况;外界掺入混凝土的多少,因为混凝土本身就含有氯离子,当掺入混凝土中氯离子达到混凝土重量的千分之一时,钢筋就开始锈蚀;大气环境情况,目前混凝土一般以硅酸盐水泥配置,显示碱性,从而抑制钢筋阳极区的化学反应,保护钢筋免受锈蚀,因为混凝土为多孔性材料,大气中的二氧化碳很容易进入其内部产生酸性物质,降低混凝土的碱性值,据相关研究表明当PH值小于4时,钢筋锈蚀的速度就会加快,因此当空气温度越高、风速越高、湿度越大,混凝土中的钢筋越容易锈蚀。
我国桥梁耐久性设计中存在的问题及对策摘要:作为桥梁设计人员,桥梁的耐久度问题在设计中必须加以重视,工作中应积极借鉴国外成功的经验和做法,从桥梁构造、结构体系和设计理念的角度将耐久安全性的设计研究工作做好。
本文探讨了我国桥梁耐久性设计中存在的问题及对策。
关键词:桥梁;耐久性;设计;问题;对策桥梁在建造和使用过程中, 一定会受到环境、有害化学物质的侵蚀, 并要承受车辆、风、地震、疲劳、超载、人为因素等外来作用, 同时桥梁所采用材料的自身性能也会不断退化, 从而导致结构各部分不同程度的损伤和劣化。
在大跨桥梁领域, 国内从20 世纪80 年代以来, 修建了大量的斜拉桥; 虽然迄今为止出现倒塌或严重损害的例子很少, 但已经有多座桥梁因为拉索的耐久性问题而不得不提前换索, 既影响了使用又增大了经济损失。
很多这类问题与没有进行合理的耐久性设计有关, 这也促使人们重新认识桥梁的耐久性问题。
一、桥梁耐久性差的主要原因1、设计理论和结构构造体系的缺陷在桥梁设计领域,结构耐久性不足已成为一个最现实的重要问题。
而实际操作中,许多设计人员往往只满足于对结构强度计算上的安全度需要,而忽视从结构设计、施工到使用全过程中经常出现的人为错误等方面去加强和保证结构的耐久性。
比如结构整体性和延性不足、计算图式和受力路线不明确、混凝土强度等级过低、保护层厚度过小、钢筋直径过细、构件截面过薄,等等。
这些都无形中削弱了结构耐久性。
此外,环境和使用条件不同,设计者对结构体系设计的要求。
合理可靠的结构设计除了满足规范的要求外,还要求设计人员具有对结构本性的正确认识、丰富的经验和准确的判断。
2、工程施工过程中片面的追求施工进度由于混凝土强度等级的提高和施工进度的加快,实际耐久性质量大幅度下降。
在一些桥梁的混凝土施工中添加的早强剂,使其内部结构和后期强度发展不良,易开裂,耐久性降低。
养护不良使表层混凝土的抗渗性成倍降低,使钢筋开始锈蚀的年限成倍缩小。
桥梁耐久性不足的成因及改进措施随着桥梁建设的迅猛发展,目前我国无论在桥梁设计、施工,还是设备、材料及预应能力等方面都取得了长足的进步和较大的成就,但桥梁使用寿命短、结构性能差等现象仍时有发生,尤其是近几年,桥梁坍塌事件屡见不鲜,这给人民群众及国家的生命和财产造成巨大的损失,究其原因,主要是因为桥梁耐久性、安全性较差。
本文针对桥梁耐久性差的原因进行了分析,并提出了今后桥梁设计与建设需改进的方向。
标签桥梁;耐久性;安全性;设计;结构;原因一、引言我国公路交通快速发展,至2009年底已建成62万多座公路桥梁,桥梁建设已取得了巨大成就,但仍存在缺憾和不足,桥梁病害和各种隐患较多的存在于各期、各类桥梁中。
据重庆晚报报道,2011年02月22日凌晨2时20分左右,浙江绍兴上虞市县道南春线7K+966春晖互通绍兴至宁波、台州方向上引匝道发生交通坍塌事故,坍塌的匝道总长度为120米,最低落差2.8米、最高落差7米,事故造成四辆货车侧翻,三人轻微伤。
类似于这样桥梁坍塌的安全事故,近年来在我国时有发生,无论事故大小,都会给人们的生产、生活带来影响,严重时甚至造成巨大的经济和生命损失,究其原因,主要为包括地震、风雨、洪水、环境恶化等的自然因素和包括设计失误、施工失误、车辆超载、故意破坏等的人为因素,其中,桥梁安全性、耐久性差,亦是造成桥梁出现质量事故的原因之一。
目前,桥梁安全问题已经引起全社会的广泛重视,为保证桥梁耐久性、安全性,采取切实有效的措施、对策和实施科学的桥梁检测、加固已势在必行。
二、造成桥梁耐久性差的主要原因国内外桥梁统计资料表明,耐久性失效是导致桥梁结构在正常使用环境状态下降低使用寿命、影响正常使用,甚至发生坍塌现象的主要原因之一,由此给包括我国等诸多国家所带来的巨大经济损失远远超过了人们所估计的范围。
1、设计原因在对桥梁进行设计时,许多设计人员往往只满足于规范对结构强度计算上的安全度需要,而忽视从结构构造、结构体系、结构耐久性、结构材料、结构维护以及从设计、施工到使用全过程中经常出现的人为错误等方面去加强和保证结构的安全性,致使有的计算图式和受力路线不明确,有的结构整体性和延性不足、冗余性小,这些都极大地削弱了桥梁结构的耐久性。
桥梁耐久性的影响因素及控制措施混凝土是一种耐久性能良好的建筑材料,因而忽视了桥梁结构耐久性问题,造成了桥梁结构耐久性研究的相对滞后。
因此,钢筋混凝土结构耐久性问题是一个十分重要也是迫切需要加以解决的问题,通过开展对钢筋混凝土结构耐久性的研究,一方面能对已有的建筑结构物进行科学的耐久性评定和剩余寿命预测,以选择对其正确的处理方法;另一方面可对新建项目进行耐久性设计,揭示影响结构寿命的内部与外部因素,从而提高工程的设计水平和施工质量。
因此,它既有服务于服役结构的现实意义,又有指导待建结构进行耐久性设计的理论意义,同时,对于丰富和发展钢筋混凝土结构可靠度理论也具有一定的理论价值。
1 桥梁耐久性影响因素1.1 设计上的影响在我国现行钢筋混凝土桥梁结构规范中主要考虑的是荷载作用下结构安全性与适用性的需要,并未能充分考虑结构耐久性要求,而且在具体的条文中也没有充分体现出来。
因此在以往的乃至现在的桥梁结构设计中普遍存在着重强度设计而轻耐久性设计的现象。
如在沿海城市和地区修建的桥梁未能充分考虑水土中盐类侵蚀和大气中的盐雾作用,北方修建的桥梁没有考虑可能遭受的除冰盐外的侵蚀。
京津地区的城市立交桥由于冬天撒冰盐及冰冻作用,使用十几年后就出现问题,需限载、大修或拆除。
跨海大桥浪溅区构件仍旧改用不耐氯盐侵蚀的混凝土和较簿的保护层厚度,公路桥面板的混凝土保护层厚度有的仅为2 cm。
这些做法在国外的通用标准中是不许可的,但并不违反我国规范的规定。
因此可能就导致混凝土桥梁结构在设计的时候就存在了缺陷或者薄弱环节,那么混凝土桥梁结构的耐久性不足就是必然会出现的。
1.2 材料方面的影响1.2.1 碱一骨料反应碱骨料反应是混凝土组成中水泥、外加剂、掺合料或拌和水中的可溶性碱溶于混凝土孔隙中,与骨料中能与碱反应的活性成分在混凝土硬化后逐渐发生的一种化学反应。
反应生成物碱硅凝胶有吸水膨胀的特性,在有水分存在的条件下,膨胀使混凝土产生内应力,导致混凝土开裂、剥落和膨胀疏松,称为碱骨料反应损伤。
桥梁耐久性不足成因分析及对策摘要:针对我国钢筋混凝土桥梁耐久性不足的现状,在已有研究资料的基础上,总结出导致耐久性不足的各种原因,同时介绍了提高桥梁结构耐久性的有效措施,以保证我国交通事业的可持续发展。
关键词:钢筋混凝土桥梁;耐久性;桥梁结构钢筋混凝土以其在性能、施工、经济等方面的显著优点而广泛地应用在桥梁结构上。
然而,大量的钢筋混凝土桥梁由于耐久性不足而提前失效,达不到预定的使用年限。
国内外统计资料表明[1,2],耐久性失效是导致混凝土结构在正常使用环境状态下失效的最主要原因之一。
其造成的破坏是严重的,已直接影响到结构的正常使用,严重地威胁到结构的安全性能,并由此给世界许多国家包括我国带来了巨大的经济损失,而且这种损失已远远超过了人们的估计。
由于我国钢筋混凝土桥梁结构数量众多,其耐久性不足已经成为我国当前急需采取措施应对的重大问题,否则,许多桥梁结构的正常使用功能和安全性将得不到有效保证,成为制约我国现代化建设和经济发展的瓶颈。
现对我国钢筋混凝土桥梁耐久性不足的问题进行了分析,并提出一定的解决方法。
一、成因分析(一)历史原因长期以来,由于人们普遍认为混凝土是一种耐久材料,而忽视了钢筋混凝土结构的耐久性问题,直到20世纪70年代才逐渐引起发达国家的高度重视。
而今,混凝土结构的耐久性及其设计已成为结构工程学科发展研究的前沿,但我国在各种土建工程中对于结构的耐久性仍未给予足够的重视,且不论在耐久性研究或耐久性要求的设计水准上,与国外相比存在非常大的差距。
(二)现行规范中存在的问题我国现行公路钢筋混凝土桥梁结构设计与施工规范主要考虑的是荷载作用下结构安全性与适用性的需要,并未能充分考虑耐久性要求,而且在具体的条文中也没有充分体现出来。
因此,在以往的乃至现在的桥梁结构中普遍存在着重强度设计而轻耐久性设计的现象。
如在沿海城市和地区修建的桥梁未能充分考虑水土中盐类侵蚀和大气中的烟雾作用,北方修建的桥梁没有考虑可能遭受的除冰盐外的侵蚀。
浅析影响桥梁的安全性\耐久性的因素及解决方法摘要当前我国经济正处于飞速发展阶段,同时也带动我国交通的迅速发展,并取得不错的成就,但由于我国的地形多数以山地和丘陵为主,在公路的建设中,桥梁隧道的建设是在所难免的,所以要设计安全系数高、经久耐用的高速公路,结构设计就显得十分重要。
以影响桥梁的安全性、耐久性的因素进行分析,并提出提高安全性、耐久性的方法。
关键词桥梁结构;影响因素;设计安全随着我国公路建设的规模的不断发展壮大,桥梁工程在公路建设中的比例也越来越大,桥梁工程质量的好坏关键是桥梁结构的强度、刚度、稳定性和耐久性。
然而在公路桥梁建设和使用过程中,除了受到外部坏境的破坏(如:车辆的碾压、超载、风等),还要承受内部因素的影响,内部因素的影响会使其内部结构产生不同程度的损坏和劣化。
因此桥梁的设计是决定桥梁的安全性和耐久性的重要因素。
1桥梁设计安全的构成桥梁的安全性和耐久性是桥梁设计者永远追求不变的宗旨。
所谓安全性是指结构防止破坏倒塌的能力,主要体现在结构构件承载能力和结构的整体牢固性上。
耐久性是指结构抵抗外界环境、有害化学物质侵蚀的能力。
1.1桥梁结构的安全性桥梁结构的安全性主要体现在结构的整体牢固性和构建的承载能力两个方面:1)桥梁结构的整体牢固性是指结构不应出现与其原因不相称的破坏后果,即在桥梁结构出现局部破坏的情况下,避免发生大范围连续破坏倒塌的能力。
结构安全性良好的桥梁,依靠结构具有的优良的延性和必要的冗余度,在对付地震、爆炸等灾害或因人为差错导致的灾难方面,能够发挥较大作用,有效减轻灾害损失。
2)桥梁结构构件承载能力是指桥梁结构具有的承受车辆、风、地震、疲劳、超载、人为因素等外来作用的能力。
负荷超载,是对桥梁结构构件承载能力的最大威胁,主要体现在以下两方面:①时间的超负荷或超载,会使桥梁应力幅度加大、损伤加剧,甚至会导致结构破坏事故;②由于超载造成的桥梁内部损伤不能恢复,将使得桥梁在正常荷载下的工作状态发生变化,从而可能危害桥梁的安全性。
桥梁设计中安全耐久性问题及解决措施分析摘要:近年来,随着我国经济的进一步发展,桥梁工程项目的数量有所增加,桥梁设计获得了更好的发展,重要性也更加凸显,并在设计过程中积累了一些成功经验。
在桥梁设计工作取得较好成效的同时,也存在着一些问题,其中一点便是设计工作存在一定的安全隐患,桥梁设计质量无法得到有效的保障,对桥梁工程的使用有较大影响。
因此,必须明确桥梁设计中存在的安全隐患,在此基础上采取针对性的预防措施,保证和提升桥梁工程的设计质量。
基于此,较系统地分析探讨桥梁设计中安全耐久性问题及解决措施,现作如下的论述。
关键词:桥梁设计;安全耐久;问题;解决措施1桥梁安全耐久性的重要性安全性耐久性换言之就是桥梁建成以后的使用年限,因此桥梁安全性以及耐久性在桥梁的建设过程中是十分重要的。
对于国家投入大量的金钱所建成的基础建设,在设计师设计的过程中需要顾及的一个重要的因素就是使用年限的问题,注重桥梁养护,方能远行,这是在业界公认的,“层层转包,装备落后,人海战术,节约造价,最后都是以牺牲质量为代价。
”项海帆院士说,在这种情况下,桥梁的质量就放在次要位置了。
之前的错误既已造成,我们虽无法回到过去阻止这一现象的出现,但至少我们需要活在当下,加强桥梁养护,以延长桥梁的使用年限。
在国外已经有明确的相关的规定,桥梁等各种土木工程结构物的设计工作寿命不小于100年,桥梁在工作期间对于桥梁的检测、评估、养护、修缮均有严格规定。
然而,在我国的建筑法内,未能对不同类型建筑物的合理使用寿命(或使用年限)规定具体的量值,对桥梁结构维修加固也没有十分明确的标准。
相比较国外的桥梁建筑方面的规范来说,中国是远远落后于国外的。
中国目前就桥梁规范以及没有确切的明文规定。
并且我国目前所使用的桥梁原材料以及所运用的桥梁施工的结构质量是远远落后于国外的,并且在桥梁进行结构的杆状过程中以及设计方面与国外是有着较大的差距的。
2桥梁设计中存在的问题2.1设计理论和结构构造体系不够完善。
钢筋混凝土桥梁耐久性钢筋混凝土桥梁作为现代交通基础设施的重要组成部分,其耐久性是保证桥梁安全和服务寿命的关键因素之一。
本文将探讨钢筋混凝土桥梁耐久性的影响因素以及相应的维护保养措施。
一、钢筋混凝土桥梁耐久性的影响因素1. 材料质量:钢筋混凝土桥梁的材料质量直接影响其耐久性。
优质的水泥、骨料和粉煤灰等原材料的选用,以及正确的配比和混凝土浇筑工艺,能够提高桥梁的耐久性。
2. 结构设计:合理的结构设计是保障钢筋混凝土桥梁耐久性的基础。
设计时要考虑桥梁受力特点,采取适当的荷载设计和抗震措施,避免产生过大的应力和变形,减少对桥梁结构的损害。
3. 施工质量:正确施工是确保钢筋混凝土桥梁耐久性的重要环节。
施工过程中需要注意混凝土拌合物的浇筑均匀性、密实性和养护质量,避免空洞、裂缝等缺陷的出现,以及提高桥梁的耐久性。
4. 环境因素:环境因素也对钢筋混凝土桥梁的耐久性产生影响。
如潮湿的海洋环境、酸雨、盐蚀等环境因素都会加速钢筋混凝土桥梁的损害和老化。
5. 使用和维护:钢筋混凝土桥梁在使用过程中需要进行定期的维护和检修,及时处理和修补桥梁表面和结构的损伤,以延长桥梁的使用寿命。
二、钢筋混凝土桥梁耐久性的维护保养措施1. 清洁保养:定期对桥梁进行清洁,清除桥面的杂物和污垢,防止杂物腐蚀混凝土表面和渗透到桥面内部,导致结构损坏。
2. 表面修复:对于出现损伤的桥梁表面,需要采取合适的修补措施。
如填补裂缝、修复空洞等,以保持桥梁表面的完整性和耐久性。
3. 防水涂层:为了防止雨水渗透到混凝土内部,可以在桥梁表面涂刷防水涂层,阻止水分的侵入和化学物质的腐蚀,保护钢筋混凝土结构的耐久性。
4. 防止盐蚀:在海洋环境或盐分较高的地区,需要采取专门的措施来防止盐蚀。
如定期用淡水冲洗桥梁表面、选用抗盐蚀材料等,以保护桥梁的耐久性。
5. 定期检测:进行定期的检测,寻找桥梁存在的问题和缺陷,及时采取措施进行修复。
如超声波检测、激光扫描等方法可以帮助准确判断桥梁的损伤情况。
我国桥梁耐久性设计中存在的问题及对策摘要:桥梁工程是我国现代城市建设的重要组成部分。
工程项目的施工质量直接影响到现代社会的发展。
对此,我国政府给予了更多的关注,加大了管理力度。
桥梁设计受到不同因素的影响,存在相关问题,直接影响到桥梁的安全性和耐久性。
对此,建设单位要制定完善的管理制度,加强各环节的管理,逐步提高桥梁工程的安全性,避免造成安全事故,促进我国桥梁工程的稳定发展。
关键词:桥梁设计;安全性;耐久性引言:桥梁作为交通的咽喉,不仅起着连接交通的作用,而且带动着周边地区的经济社会发展。
然而,由于其所处的环境和荷载的特殊性,桥梁往往容易出现安全性和耐久性问题。
因此,仅使用一个整体设计使用寿命来要求所有组件是不合理的。
优化各部件的设计使用寿命,减少维修次数,降低建筑物的维修成本和使用寿命,寻求与社会经济成本的平衡。
1桥梁设计中安全性与耐久性的必要性桥梁加固的安全性将主要受承载力的影响。
只有保证桥梁结构荷载组合、结构参数、安全等级等方面的标准,才能避免对桥梁安全的影响。
桥梁的耐久性主要是指桥梁的正常使用,加强其维护和管理,使桥梁能够延长使用寿命。
与桥梁的安全性相比,桥梁的耐久性设计更为复杂,设计过程中考虑的因素很多。
如混凝土强度等级、水灰比、碱含量、裂缝等,为适应现代社会发展的要求,我国加大了桥梁建设,但忽视了桥梁的安全管理,考虑的潜在问题不全面,从而实现安全事故的可持续发展。
例如,在桥梁工程使用过程中,桥梁坍塌事故将对人们的生命安全造成严重威胁,对我国经济社会发展造成不利影响。
对桥梁工程施工质量的影响主要包括两个方面:一是工程项目设计方案不规范,影响桥梁工程质量。
其次,施工过程中存在问题。
施工人员的施工技术和标准不符合桥梁施工的要求,使桥梁工程存在安全隐患。
为了提高工程的安全性和稳定性,必须加强工程安全性和耐久性的综合设计,建立健全管理制度,确保各项工作的规范实施,提高桥梁工程质量。
2我国桥梁耐久性设计中存在的问题2.1设计方案不合理安全性和耐久性是决定桥梁施工整体质量的关键因素。
道路桥梁的耐久性与维护道路桥梁作为交通基础设施的重要组成部分,对于促进地区经济发展、保障人民出行安全具有至关重要的意义。
然而,在长期的使用过程中,由于受到多种因素的影响,道路桥梁的耐久性面临着严峻的挑战,因此对其进行科学有效的维护是必不可少的。
道路桥梁耐久性不足的原因是多方面的。
首先,设计阶段的不合理是一个重要因素。
在设计时,如果没有充分考虑到当地的交通流量、荷载情况以及环境条件等,就可能导致桥梁在使用过程中过早地出现损坏。
比如,一些桥梁的设计荷载标准过低,无法满足日益增长的交通需求,从而加速了桥梁结构的疲劳损伤。
其次,施工质量的问题也不容忽视。
施工过程中,如果施工工艺不规范、材料质量不过关、施工人员技术水平不足等,都会影响道路桥梁的耐久性。
例如,混凝土的浇筑不密实、钢筋的布置不符合设计要求等,都会降低结构的强度和稳定性。
再者,环境因素对道路桥梁的耐久性有着显著的影响。
例如,酸雨的侵蚀会破坏混凝土结构的表面,导致钢筋锈蚀;在寒冷地区,冻融循环会使混凝土产生裂缝;沿海地区的高盐度环境则会加速钢筋的腐蚀。
此外,超载车辆的频繁行驶也是导致道路桥梁耐久性下降的一个重要原因。
超载车辆会给桥梁结构带来超出设计范围的荷载,使桥梁的构件产生过大的应力,从而加速了桥梁的损坏。
为了提高道路桥梁的耐久性,我们需要从多个方面采取措施。
在设计阶段,应充分考虑各种因素,采用合理的结构形式和计算方法,确保设计的科学性和可靠性。
同时,要选用质量优良、性能稳定的建筑材料,为道路桥梁的耐久性打下良好的基础。
在施工过程中,要严格控制施工质量。
加强对施工工艺的管理,确保每一道工序都符合规范要求。
对施工人员进行培训,提高他们的技术水平和质量意识。
加强对原材料和构配件的质量检测,杜绝不合格的材料进入施工现场。
对于已经建成的道路桥梁,定期的检测和维护是至关重要的。
通过检测,可以及时发现桥梁结构存在的问题和隐患,并采取相应的措施进行修复和加固。
论桥梁耐久性差的原因及其改进措施目前的桥梁设计中,对于耐久性更多的只是作为一种概念受到关注,既没有明确提出使用年限的要求,也没有进行专门的耐久性设计。
这些倾向在一定程度上导致了当前工程事故频发、结构使用性能差、使用寿命短的不良后果,也与国际结构工程界日益重视耐久性、安全性、适用性的趋势相违背,也不符合结构动态和综合经济性的要求。
所以在这里本文针对桥梁耐久性差的产生原因进行了分析,并提出了今后需要改进的方向。
标签:桥梁设计耐久性差原因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。
其本质是在注意到“量”的同时,必须注意结构物“质”的飞跃和发展。
如果在现在的大规模建设中,不认真考虑结构耐久性问题,势必给将来带来不良的苦果。
一、国内桥梁设计存在的主要问题桥梁具体的设计过程按承载能力和正常使用两种极限状态来进行。
前者是控制结构在丧失服务能力临界状态时的承载能力、设计的基本原则是要求荷载效应不利组合的设计值,必须小于或等于结构抗力的设计值。
利用荷载安全系数、材料安全系数及工作条件系数来考虑不确定因素作用下的结构总体的安全储备,是一个半概率的极限状态设计法。
可以认为是对安全性要求的保证。
后者控制结构在正常使用状态时应力、裂缝和变形小于一定的限值,对应于适用性的要求。
暂且不论这些控制方程和计算理论是否完全合理,它们至少从定性和定量的形式上保证了安全性和适用性两项要求,而对于经济、美观的要求则没有具体的指标进行衡量。
当然,在方案设计和评审阶段会考虑到经济和美观的要求(中小桥梁主要关注经济性,而大型和特大型桥梁对美观问题越来越重视);但需要指出的是该阶段对经济性的评估往往是只注重考虑建设成本,而对于后期的养护、维修等的长期综合成本缺乏考虑,因此这种评估经常是比较片面的。
二、桥梁耐久性差的主要原因分析1、施工和管理水平低国内外多座桥梁的突然破坏与倒塌,已使工程界对桥梁安全性问题倍加关注。
桥梁耐久性不足成因分析及对策摘要:针对我国钢筋混凝土桥梁耐久性不足的现状,在已有研究资料的基础上,总结出导致耐久性不足的各种原因,同时介绍了提高桥梁结构耐久性的有效措施,以保证我国交通事业的可持续发展。
关键词:钢筋混凝土桥梁;耐久性;桥梁结构
钢筋混凝土以其在性能、施工、经济等方面的显著优点而广泛地应用在桥梁结构上。
然而,大量的钢筋混凝土桥梁由于耐久性不足而提前失效,达不到预定的使用年限。
国内外统计资料表明[1,2],耐久性失效是导致混凝土结构在正常使用环境状态下失效的最主要原因之一。
其造成的破坏是严重的,已直接影响到结构的正常使用,严重地威胁到结构的安全性能,并由此给世界许多国家包括我国带来了巨大的经济损失,而且这种损失已远远超过了人们的估计。
由于我国钢筋混凝土桥梁结构数量众多,其耐久性不足已经成为我国当前急需采取措施应对的重大问题,否则,许多桥梁结构的正常使用功能和安全性将得不到有效保证,成为制约我国现代化建设和经济发展的瓶颈。
现对我国钢筋混凝土桥梁耐久性不足的问题进行了分析,并提出一定的解决方法。
一、成因分析
(一)历史原因
长期以来,由于人们普遍认为混凝土是一种耐久材料,而忽视了钢
筋混凝土结构的耐久性问题,直到20世纪70年代才逐渐引起发达国家的高度重视。
而今,混凝土结构的耐久性及其设计已成为结构工程学科发展研究的前沿,但我国在各种土建工程中对于结构的耐久性仍未给予足够的重视,且不论在耐久性研究或耐久性要求的设计水准上,与国外相比存在非常大的差距。
(二)现行规范中存在的问题
我国现行公路钢筋混凝土桥梁结构设计与施工规范主要考虑的是
荷载作用下结构安全性与适用性的需要,并未能充分考虑耐久性要求,而且在具体的条文中也没有充分体现出来。
因此,在以往的乃至现在的桥梁结构中普遍存在着重强度设计而轻耐久性设计的现象。
如在沿海城市和地区修建的桥梁未能充分考虑水土中盐类侵蚀和大气中的烟雾作用,北方修建的桥梁没有考虑可能遭受的除冰盐外的侵蚀。
京津地区的城市立交桥由于冬天撒冰盐及冰冻作用,使用十几年后就出现问题,需限载、大修或拆除。
跨海大桥浪溅区构件仍旧改用不耐氯盐侵蚀的混凝土和较薄的保护层厚度,公路桥面板的混凝土保护层厚度有的仅为2cm。
这些做法在国外的通用标准中是不许可的,但并不违反我国规范的规定。
(三)实际施工中存在的问题
不合格的施工也是影响钢筋混凝土桥梁耐久性的一个重要原因。
例如,混凝土质量不合格、钢筋保护层厚度不足;或者材料使用不当,而在混凝土中发生碱—骨料反应,这些都有可能导致钢筋提前锈
蚀,降低其耐久性的要求。
另外,许多地方不适当地加快施工进度,尤其是对工程进度不适当的行政干预,没有保证混凝土桥梁所需要的足够的施工养护期,因而使其耐久性受到影响。
(四)缺乏合理的维护和管理
在钢筋混凝土桥梁的正常使用过程中,缺乏合理的维护和管理也会严重降低其耐久性,如汽车等对其的碰撞、磨损以及使用环境的劣化,如不加以合理维护和管理,都会使该结构因耐久性不足而无法达到其预定的使用年限。
(五)交通量因素
随着社会的发展,交通量不断增大,汽车荷载吨位不断提高,重载、超载现象特别严重,这也会使现有桥梁的耐久性急剧降低,缩短其使用寿命。
(六)环境因素
由于城市工业的发展,使得环境不断恶化,空气中废气、酸雨等腐蚀性有害物质不断增多。
据资料统计,我国受酸雨侵蚀的面积已超过国土面积的30%。
二、对策研究
研究钢筋混凝土桥梁耐久性不足对策,一方面可以对已有的桥梁采取正确的处理措施,合理延长其使用寿命;另一方面也可以保证新建桥梁的耐久性要求。
由于钢筋混凝土桥梁的耐久性是一个涉及环境、材料、结构设计、施工等多种因素的复杂问题[2],因此要解
决好这个问题需要进行多方面的工作。
(一)材料使用方面
提高材料本身的耐久性是保证混凝土桥梁结构耐久性的基础和前提。
主要手段有:尽量选用低碱水泥、碱活性低且坚固耐久的骨料或加入一定量的掺合料(如粉煤灰、硅粉、矿渣等)来取代部分水泥以降低混凝土的碱性,控制混凝土中的碱—骨料反应;通过加入减水剂降低水灰比,减少混凝土中的孔隙,以减少或阻止环境中的水分浸入混凝土,从而能起到阻止碱—骨料反应的作用。
(二)结构设计方面
在进行结构设计时,设计者除了进行强度设计外,还应该针对不同的使用条件、环境和地区,对结构作一定的耐久性设计,以达到预定的使用寿命。
如对混凝土的各项性能指标、结构构造等方面提出一定的具体要求。
如果在设计上就存在缺陷或薄弱环节,那么结构就有可能从这些部位或环节开始破坏。
加拿大安大略省的公路桥梁为对付除冰盐侵蚀及冻融损害,钢筋的混凝土保护层最小厚度从2.5cm逐渐增加到7cm;混凝土强度的最低等级也从c25增加到c40;桥面板混凝土从不要求外加引气剂、不设防水层到必须引气以及需要设置高级防水胶膜引入环氧涂膜钢筋。
(三)施工方面
严格控制材料用量,确保混凝土施工质量和钢筋保护层厚度以及足够的施工养护期,杜绝不合理地加快施工进度,防止因振捣不实产
生蜂窝、麻面、漏浆,以及因养护不当产生干缩裂缝等缺陷部位。
实践表明:这些缺陷部位的混凝土碳化深度要比相同环境条件下振捣密实、表面无缺陷部位大得多。
可见,施工质量好,混凝土强度高,密实性好,其抗碳化性能就强。
因此,确保工程施工质量是提高桥梁结构耐久性的重要环节。
(四)使用条件方面
尽量使钢筋混凝土桥梁避免水的影响,使其处于干燥状态。
对钢筋来讲,最不利的环境是干湿交替。
因此,提高普通钢筋混凝土桥梁结构耐久性的首要途径就是增加混凝土材料自身的密实性,并增加钢筋的混凝土保护层厚度。
必要时还可采用其他各种方法,如抹面、涂层等来减缓或防止桥梁结构受水分、二氧化碳和有害介质等的作用。
(五)管理方面
加强管理,进行定期的检测和维护,这样可以及时地发现问题、处理问题,避免事故的发生。
如四川宜宾的南门大桥发生桥面塌落事故,就是因为桥面结构与主拱之间的吊杆在连接处发生锈蚀所致,如果进行定期检测,事故将可能避免。
三、结语
钢筋混凝土桥梁耐久性应由正确的结构设计、材料选择以及严格的施工质量来保证,同时应注意对其在使用阶段实行必要的管理和维护。
只有这样,才能保证和提高钢筋混凝土桥梁结构的耐久性,才
能保证我国交通事业的可持续发展。