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初探水利工程中橋梁耐久性設(shè)計(jì)論文
近幾年來(lái)，中國(guó)橋梁的數(shù)量大幅度上漲，現(xiàn)代人對(duì)于橋梁使用的要求越來(lái)越高，橋梁質(zhì)量方面存在的問(wèn)題逐漸暴露出來(lái)，很多橋梁在使用的過(guò)程中都沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期壽命，橋梁耐久性能?chē)?yán)重退化的現(xiàn)象非常明顯，不僅會(huì)影響人民群眾的日常出行，甚至還會(huì)出現(xiàn)橋梁坍塌的安全事故，給現(xiàn)代人的帶了嚴(yán)重的生命財(cái)產(chǎn)安全威脅的同時(shí)，還會(huì)造成建設(shè)施工單位的經(jīng)濟(jì)損失。目前，我國(guó)水利工程橋梁施工耐久性設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題已經(jīng)成為建設(shè)施工單位重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。
1我國(guó)水利工程橋梁耐久性設(shè)計(jì)的研究現(xiàn)狀
目前，我國(guó)水利工程橋梁施工耐久性設(shè)計(jì)的研究主要分為兩個(gè)方面，一方面是在材料機(jī)理的基礎(chǔ)上對(duì)橋梁的結(jié)構(gòu)和老化損傷過(guò)程進(jìn)行研究，明確降低橋梁耐久性能的主要因素。另一方面是從橋梁結(jié)構(gòu)全局的角度出發(fā)，在施工材料耐久性的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析，從橋梁耐久性設(shè)計(jì)、評(píng)估、維修、決策與優(yōu)化的角度進(jìn)行深入探討。施工材料的耐久性主要是指研究混凝土在大氣環(huán)境中的碳化問(wèn)題和鋼筋在大氣環(huán)境中的銹蝕問(wèn)題。從混凝土碳化的角度來(lái)看，可以利用混凝土碳化深度計(jì)算模型進(jìn)行分析，在凍融循環(huán)的作用下對(duì)混凝土宏觀(guān)損傷模型進(jìn)行研究。從鋼筋銹蝕的角度來(lái)看，主要針對(duì)鋼筋銹蝕后的力學(xué)性能、鋼筋銹蝕量的測(cè)量以及裂縫對(duì)鋼筋銹蝕程度的影響進(jìn)行研究。現(xiàn)階段我國(guó)針對(duì)水利工程橋梁施工耐久性設(shè)計(jì)的研究還是取得了一定的研究成果，但是大部分研究成果都是針對(duì)建筑材料方面的。
2我國(guó)水利工程橋梁耐久性設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題
2.1只研究了水利工程橋梁施工中的單一因素
從現(xiàn)階段我國(guó)水利工程橋梁耐久性設(shè)計(jì)研究的總體情況來(lái)看，只針對(duì)單一因素對(duì)橋梁耐久性設(shè)計(jì)的破壞程度進(jìn)行研究，沒(méi)有結(jié)合多種因素進(jìn)行水利工程橋梁耐久性設(shè)計(jì)的分析。在實(shí)際橋梁使用的過(guò)程中，不可能只受到單一因素的影響，還會(huì)受到多種因素的共同作用。多個(gè)因素的耦合作用不等于單一因素的簡(jiǎn)單疊加，只針對(duì)一種因素來(lái)確定某一建筑材料對(duì)水利工程橋梁耐久性設(shè)計(jì)的影響是非常困難的，還需要對(duì)多種因素的作用情況進(jìn)行詳細(xì)的研究。另外，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行水利工程橋梁耐久性設(shè)計(jì)研究的過(guò)程中，只針對(duì)外界環(huán)境的侵蝕進(jìn)行模擬，沒(méi)有考慮到橋梁結(jié)構(gòu)在實(shí)際工作中所承受的作用力和運(yùn)營(yíng)狀態(tài)對(duì)其耐久性能的影響，無(wú)法確保水利工程橋梁耐久性能研究結(jié)果的準(zhǔn)確性。
2.2沒(méi)有從橋梁結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)的角度進(jìn)行研究
通過(guò)對(duì)大量的文獻(xiàn)資料進(jìn)行研究，我們發(fā)現(xiàn)大部分針對(duì)水利工程橋梁耐久性設(shè)計(jì)的研究都是從施工材料和統(tǒng)計(jì)分析的角度出發(fā)，但是對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)和橋梁設(shè)計(jì)的研究卻非常的少，很少會(huì)通過(guò)完善橋梁結(jié)構(gòu)和橋梁設(shè)計(jì)的方式來(lái)提升水利工程橋梁耐久性能。而大量的病害實(shí)例證明，除了施工材料和施工技術(shù)的影響以外，橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)體系也會(huì)直接影響到水利工程橋梁耐久性能。
2.3耐久性設(shè)計(jì)與橋梁剩余壽命評(píng)估脫節(jié)
現(xiàn)有的研究成果主要是針對(duì)混凝土對(duì)水利工程橋梁耐久性設(shè)計(jì)的影響，很少?gòu)臉蛄航Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工控制和結(jié)構(gòu)剩余壽命評(píng)估的方面進(jìn)行分析，與橋梁結(jié)構(gòu)剩余壽命評(píng)估的結(jié)合嚴(yán)重脫節(jié)，材料層面的研究結(jié)果與結(jié)構(gòu)層面的研究結(jié)果存在很大的差異，無(wú)法客觀(guān)的將二者的研究結(jié)果充分的利用起來(lái)，對(duì)于水利工程橋梁耐久性設(shè)計(jì)的整體研究情況不盡如人意。
2.4針對(duì)水利工程橋梁耐久性設(shè)計(jì)的研究比較少
目前，我國(guó)針對(duì)水利工程橋梁耐久性設(shè)計(jì)的研究比較少，大部分都是針對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)研究。由于橋梁的結(jié)構(gòu)、運(yùn)營(yíng)環(huán)境、承受荷載、結(jié)構(gòu)體系等方面性能與房屋建筑結(jié)構(gòu)都存在很大的差異，因此不能將房屋建筑結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)的研究成果使用到水利工程橋梁施工的過(guò)程中，還需要針對(duì)水利工程橋梁耐久性設(shè)計(jì)進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的研究�，F(xiàn)有的水利工程橋梁耐久性設(shè)計(jì)研究成果只能夠解決混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的局部問(wèn)題，在整體方面還存在很大的不足，還需要進(jìn)一步進(jìn)行研究與分析。
3我國(guó)水利工程橋梁的耐久性設(shè)計(jì)
3.1全面的掌握各種耐久性材料的使用
水利工程施工單位應(yīng)該充分掌握耐久性材料的選擇與使用，在采購(gòu)施工材料的過(guò)程中優(yōu)先選擇高性能的鋼材，利用高性能鋼材的高屈服強(qiáng)度、高水平斷裂韌性和良好的焊接性能、耐腐蝕性能來(lái)推動(dòng)水利工程橋梁的耐久性設(shè)計(jì)，優(yōu)先選擇性能較高的混凝土作為施工材料，全面提升橋梁橋面使用的耐久性，進(jìn)一步增強(qiáng)橋梁的使用壽命，為橋梁的質(zhì)量安全提供基本保障。對(duì)于水利工程橋梁水下部分的耐久性設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，應(yīng)該選擇高性能的混凝土來(lái)代替普通混凝土，在國(guó)家規(guī)章制度標(biāo)準(zhǔn)的要求下進(jìn)行替換，確保水利工程橋梁的整體性能。
3.2合理的進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制
水利工程的橋梁結(jié)構(gòu)是影響其耐久性設(shè)計(jì)的主要因素之一，合理的進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制能夠進(jìn)一步提升水利工程橋梁的耐久性能。在實(shí)際施工過(guò)程中，如果業(yè)主對(duì)于造價(jià)控制的要求不是非常嚴(yán)格，那么在使用混凝土構(gòu)件地面以上部位外表面的時(shí)候，可以在混凝土表面進(jìn)行涂裝防護(hù)，從而有效避免混凝土表面的腐蝕情況，進(jìn)一步提升水利工程橋梁的耐久性能，為人們的日常出行提供安全保障。
3.3滿(mǎn)足混凝土耐久性的設(shè)計(jì)要求
在進(jìn)行水利工程橋梁的耐久性設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)該要根據(jù)國(guó)家規(guī)定的規(guī)章制度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行混凝土的耐久性設(shè)計(jì)，不僅要符合混凝土性能的要求，還需要能夠適應(yīng)各種各樣的大氣環(huán)境，盡可能降低大氣環(huán)境造成的混凝土碳化情況，進(jìn)一步防止水利工程橋梁混凝土構(gòu)件的腐蝕和破壞。在進(jìn)行混凝土制造的過(guò)程中，要對(duì)混凝土的配比進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)定與控制，不僅要考慮到混凝土的整體強(qiáng)度，還要考慮到混凝土的耐久性要求。
3.4在設(shè)計(jì)過(guò)程中考慮超載的問(wèn)題
在進(jìn)行水利工程橋梁耐久性設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要考慮到橋梁的超載問(wèn)題，尤其是水利工程橋梁在使用過(guò)程中會(huì)經(jīng)常通過(guò)不同重量的大型貨柜車(chē)，如果水利工程橋梁耐久性設(shè)計(jì)達(dá)不到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，那么水利工程橋梁經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用就會(huì)出現(xiàn)橋面裂縫的情況，嚴(yán)重的還會(huì)造成橋梁斷裂的現(xiàn)象發(fā)生。因此，在進(jìn)行水利工程橋梁耐久性設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)該適當(dāng)?shù)膶?duì)橋梁的荷載設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整與放大，從根本上提高水利工程橋梁在使用的過(guò)程中能夠承受的實(shí)際壓力，進(jìn)一步提升水利工程橋梁耐久性能，為水利工程橋梁的安全使用提供基本保障。常見(jiàn)的橋梁荷載有1.5X公路-1級(jí)或2X汽-超20等。
4結(jié)論
綜上分析可知，通過(guò)結(jié)合國(guó)內(nèi)外的優(yōu)秀文獻(xiàn)資料進(jìn)行分析，我們發(fā)現(xiàn)影響水利工程橋梁耐久性設(shè)計(jì)的主要因素有混凝土碳化、橋梁結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)體系、施工技術(shù)、維修技術(shù)等，雖然國(guó)家已經(jīng)將耐久性設(shè)計(jì)作為水利工程橋梁施工中的重要內(nèi)容，但是影響水利工程橋梁耐久性設(shè)計(jì)的因素十分復(fù)雜，還需要從多個(gè)角度進(jìn)行全面的分析。我國(guó)水利工程建設(shè)部分應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)到耐久性設(shè)計(jì)的重要性，堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展、節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的戰(zhàn)略毫不動(dòng)搖，進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)水利工程橋梁耐久性設(shè)計(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。
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