浅析混凝土桥梁耐久性设计.doc

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1、浅析混凝土桥梁耐久性设计摘要：本文就混凝土桥梁耐久性设计从设计内容、混凝土结构耐久性极限状态设计、混凝土结构全寿命设计等方面进行了探讨，并分析了混凝土桥梁性能衰退过程，提出一些个人看法供同行借鉴参考。关键词：混凝土；桥梁；耐久性设计混凝土桥梁耐久性设计方案是确保混凝土桥梁耐久性的基础和前提，血要做一个好的耐久性设计方案，需要考虑多种因素。在这些因素屮，有些因素可以通过计算、检测得到定量的数值，而有些因索得不到i个定量的数值貝能得到定性描述，还有一•些因素是我们现在未知的。为了解决这一问题，人们提

2、出了许多耐久性设计方法但是由于影响混凝土耐久性的因素的多样性和复朵性到H前为止还没有形成公认的、最科学的方法。本文基于个人观点及实践，提出个人的混凝土桥梁耐久性设计看法。1设计内容1」结构工作环境条件桥梁的使用寿命与它所在的工作环境密切相关。因此，在设计吋就需要考虑拟建桥梁所处的工作环境。我国的《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)将混凝土结构的适用环境类别划分为五类(如表1)。表1混凝土结构的适用环境类别环境类别说明一室内正常环境二a室内潮湿的环境；非严寒和非寒冷地区的露天环境、与

3、无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境b寒冷及严寒地区的露天环境、与无侵蚀性的水及土壤直接接触的环境三使用除冰盐的环境；严寒寒冷地区冬季水位变动的环境；滨海室外环境四海水环境（潮汐区；浪溅区；海水下环境；海水大气区）五受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境注：严寒和寒冷地区的划分应符合国家现行标准《民用建筑热工设计规范》JGJ24的规定。一、二和三类环境屮，设计使用年限为50年的结构混凝土应符合表4的规定。表2混凝土结构耐久性的基本要求注：①氯离子含量系指其占水泥用量的百分率；%1预应力构件混凝土屮的最大

4、氯离子含量为0.06%；最小水泥用量为300kg/m3；最低混凝土强度等级应按表屮规定提高两个等级；%1索混凝土构件的最小水剂用量不应少于表屮数值减25kg/m3；%1当混凝土小加入活性掺合料或能提高耐久性的外加剂时，可适当降低最小水泥用量；%1当有可靠工程经验吋，处于一-类和二类环境屮的最低混凝土强度等级可降低一个等级；%1当使用非碱活性骨料吋，对混凝土屮的碱含量可不作限制。美国钢筋混凝土高层规范（ACL-31&92）对有耐久性要求的环境条件划分为冻融环境、碳酸盐环境和有防止钢筋锈蚀要求的结构

5、。冻融环境又分为严重的和屮等的两个环境。碳酸盐环境分为轻微的、屮等的、严重的和很严重的四个环境。同吋ACL-318-92为了防护混凝土屮钢筋锈蚀限定了混凝土屮氯离子的含量。英国混凝土结构规范（BS811049）将混凝土暴露等级分为五个，如下表3所刀J表3英国BS8110—89规范的环境等级及暴露条件由上面的儿个表我们可以得知，很多国家都注意到了环境因素对混凝土耐久性研究的重要性，并都对结构工作环境条件进行了划分，但这种划分只是对结构工作环境进行了宏观的控制，如果用材料劣化机理的混凝土耐久性模型进

6、行耐久性设计时就需要对结构工作环境进行量化，但这方面的工作还比较少。1.2混凝土耐久性设计内容一般而言，混凝土结构的耐久性设计包括如下基本内容：1）确定结构的设计使用寿命、环境类别和结构作用等级；2）选择有利于减轻环境作用的结构类型、布置；3）确定混凝土与钢筋的耐久性要求；4）根据耐久性要求确定混凝土保护层厚度；5）确定混凝土裂缝控制要求；6）提出有利结构的防水、排水等构造措施；7）恶劣环境屮合理采取防腐蚀附加措施或者多重防护；8）提出结构的施工养护和质量验收要求；9）提出结构在使用阶段的维护和

7、检测要求。混凝土结构耐久性设计应注意以下几点：1）对混凝土耐久性设计时耍确定当地使用的标准体系及相关标准；明确结构设计使用年限；确定结构所在位置的环境类别和作用等级。2）对于耐久性材料的选择，根据使用环境条件、耐久性等级和结构设计使用年限等的要求来选择混凝土强度等级、水灰比、水泥用量等；合理的掺入引气剂并控制混凝土小氯离子的含量。3）在结构构造设计吋，合理确定混凝土保护层厚度以及最小钢筋直径;结构表面要有利于排水；在处于水屮或恶劣环境屮混凝土的表面应浸涂防腐面层。4)一般混凝土构件允许在荷载作用

8、下出现裂缝，但从耐久性角度考虑，对混凝土裂缝宽度加以限制。我国现行《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)给出了不同环境下结构构件的裂缝控制等级及最大裂缝宽度限值。4)在施工过程屮需要注意以下儿点：模板在安装时须安装紧密；模板与钢筋之间通过配置混凝土垫块来保证混凝土保护层厚度；使用商混时，要对混凝土的塌落度、减水剂和外加剂的使用进行控制；在混凝土浇筑屮要振捣密实，不漏振也不过振；在混凝土浇筑后及时养护，并选择正确的养护方法，在混凝土达到规定强度后再拆除模板和支撑。2混凝土结构耐久性极限