公路桥梁耐久性设计研究

　

 摘 要：为了有效解决桥梁耐久性方面存在的问题，选择公路交通中常用的混凝土桥梁为

对象，通过现场调查和资料查阅确定病害发生的主要部位，分析了产生原因，并提出了耐
久设计的主要内容和具体的应对措施，设计时材料和结构相结合不能仅仅从材料优化方面
来考虑混凝土桥梁的耐久性。

 

　　关键词：桥梁；耐久性设计；结构；混凝土

 

　　前言

 

　　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。

 

　　

1 公路桥梁耐久性 

　　资料显示，世界上大多数国家和地区采用的桥梁结构，混凝土桥占有很大的比重，其
中欧洲混凝土桥梁的比例为

70%，美国混凝土桥梁比重为 52%，我国的混凝土桥梁占 80%

以上，结合国内外实际，以下仅以混凝土桥梁为例来说明桥梁的耐久性设计。通过对某地现
役混凝土桥梁调查发现，混凝土桥梁以下部位容易产生病害现象，制定措施时要根据部位
特点采取合理的方法，混凝土桥梁的上部主体结构和桥面系为病害发生的主要部位，基础
和附属结构发生病害的概率并不是很高，只占到

26.0%，但也应引起足够的重视。 

　　对于混凝土桥梁而言，影响结构耐久性的主要问题有：冻融循环、钢筋锈蚀、碱集料反
应、结构构造、施工周期及结构维护等，这些问题涉及桥梁结构的设计、施工、养护、管理及使
用等方面。

 

　　

2 桥梁耐久性设计 

　　查阅文献发现，目前关于桥梁结构耐久性的研究大多是从材料方面来考虑，而对结构
设计改善混凝土桥梁耐久性的研究比较少。在桥梁设计阶段，设计者往往只重视结构强度是
否满足规范要求，很少从结构方面来考虑桥梁的耐久性，结果导致桥梁在服役期内出现大
量的病害，这也再次印证材料和结构设计的重要性，仅仅从材料角度来改善桥梁的耐久性
是行不通，需重视混凝土桥梁的结构设计。

 

　　

2.1 耐久性设计内容 

　　桥梁的耐久性设计涵盖的内容比较多、涉及的面比较广，主要包括以下内容：

 

　　（

1）根据桥梁的使用要求及所处的环境，合理确定结构的使用年限、作用等级及环境

类别。（

2）在保证强度的前提下，优选环境作用影响比较小的桥梁结构类型、材料及布置方

式。（

3）根据桥梁结构及跨径，确定合理的钢筋混凝土耐久性要求。（4）参照确定的耐久

性要求，选择混凝土的保护层厚度。（

5）合理确定混凝土桥梁上部结构、下部结构及附属设

施的裂缝控制指标。（

6）确定桥梁结构防、排水要求，选择合理的排水设施及结构。（7）对

于特殊的环境条件，采取一定防腐及防护措施。（

8）确定合理的结构施工、验收及养护标准。

（

9）根据环境条件及车辆荷载作用情况，确定结构在服役期内的检测、养护及维修标准。