基于耐久性混凝土桥梁结构设计的研究.pdf

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1、2015年3月建材与装饰交通建设基于耐久性混凝土桥梁结构设计的研究袁佳锋（诸暨市交通勘察设计有限公司311899）摘要：本文通过总结现有的材料退化机理研究，建立耐久性极限状态设计模型，从而预测耐久性退化过程并提出桥梁结构构造措施设计方法，促进桥梁结构设计中对于耐久性问题的改进。关键词：混凝土桥梁；结构设计；耐久性设计；材料耐久性退化机理中图分类号：U448.33文献标识码：A文章编号：1673-0038（2015）13-0169-02引言1.1预防减缓混凝土碳化现代土木工程中，钢筋混凝土结构应用尤其广泛。它结合了钢筋锈蚀是混凝土结构耐久性

2、失效的重要因素，通常混凝土钢筋和混凝土的诸多优点，然而，混凝土结构也存在较多的自身碳化则是钢筋锈蚀的前提因素，同时混凝土强度确定结构抗力。缺点，其中耐久性问题最受关注。桥梁建设是国家建设发展的基材料因素是通过改变混凝土碱度来影响碳化速率，材料主要包础设施，混凝土桥梁结构的耐久性问题则是重中之重。桥梁结构含水泥类别和用量、水灰比值、骨料种类、外加剂、混凝土表面覆耐久性失效原因不是单一的，它是由桥梁设计、施工中诸多因素盖物等。造成。目前国内桥梁结构设计中往往注重强度设计忽视耐久性1.2预防碱-集料反应设计，这就造成了桥梁设计先天性的耐久性缺陷

3、。因此，本文从碱-集料反应是影响耐久性的一个主要因素，混凝土结构的耐久性材料设计、耐久性计算、结构构造措施三反面探究混凝土矿物集料与空隙间碱液发生反应，便会导致混凝土膨胀甚至破桥梁结构耐久性设计问题。坏。不同于其他病害的是，该破坏属于整体性质，而且没有有效1基于材料耐久性退化机理的桥梁结构材料设计的补救方法。工程中主要采用以下措施进行防治：采用低碳水目前针对材料耐久性研究主要包括以下方面：混凝土的冻融泥、使用非活性集料、使用掺和料降低混凝土碱性。碳化、碱集料反应、钢筋侵蚀、硫酸盐和氯化物侵蚀等。1.3增强混凝土抗渗性、阻止氯离子侵蚀和降低

4、冻害3.5拔管速度与长度房屋维持稳定；当房屋沉降速率较小时，宜选择第二注浆时机。分层注浆加固时，拔管尽量做到匀速，实际效果表明，拔管越4结论及建议均匀，对周围土体扰动越小，注浆效果越好。拔管速度由注浆流（1）二次注浆应遵循多点、少量、多次、均匀的循序渐进原则量决定，当注浆流量为15~25L/min，以5cm/min为控制标准。进行；拔管长度与单次注浆量决定，应严格匹配，单次注150~（2）注浆材料采用双液浆，采用分层注浆工艺；200L，拔管40cm，单次注100L拔管30cm。（3）注浆流量为15~25L/min，注浆量按20%注入率根据

5、沉降3.6注浆时机监测数据做调整；注浆后监测点沉降变化过程可分为三个阶段：上升段、稳定（4）打管采用隔环跳打方式，两施工环一般间隔3~5环；段、及沉降段。相邻两次注浆之间可选择的时机有：淤下沉段刚（5）拔管速度：注浆流量为15~25L/min，以5cm/min为控制标准。开始时；于沉降值达到控制标准时。注浆时机如图16所示。（6）注浆时机宜根据关键点沉降曲线慎重选择，一般沉降速率较大时，选择第一注浆时机，沉降速率较小时，宜选择第二注浆时机。参考文献[1]李继宏，许燕锋，王凤忠.跟踪注浆在保护周边建筑物中的应用[J].现代隧道技术，2002

6、，39（1）：29~33.[2]杜明芳，等.压密注浆机理研究及效果检验分析[J].工程力学，1996：352~356.图16注浆时机示意图选择第一时机注浆注浆，经过一段时间后，房屋在维持稳定[3]王广国，等.压密注浆机理研究及效果检验[J].岩石力学与工程学报，2000，19（6）：670~673.的同时，会逐渐抬升。另一方面，由于两次注浆间隔时间较短，浆液可能会对土体产生比较大的扰动。收稿日期：2015-3-16选择第二注浆时机注浆，两次注浆之间沉降曲线不会产生叠作者简介：史宁强，工程师，主要从事岩土、隧道、地铁设计工作。加，每一次注浆

7、产生的效果周期都是完整的。当房屋沉降速率较大时，选择第一注浆时机注浆，能较快的使·169·交通建设建材与装饰2015年3月混凝土的抗渗性直接影响钢筋侵蚀、混凝土碳化等破坏问对于杆件结构，结构应力应处处均匀流畅，才能保证发挥最题，然而影响抗渗性的因素也有很多。靠海地区主要是氯离子其好的材料强度。对于大跨度桥梁，其构造合理与否直接关系到结作用，同时一些有盐湖或盐碱地的地区也容易使氯离子渗透进构整体受力情况和耐久性能。通常结构的不连续部位，往往是结混凝土中，引起钢筋侵蚀。构耐久性最为薄弱的地方，结构设计时同样要确保传力直接平影响抗渗性因素中，水

8、灰比影响最大，通常水灰比大于0.55滑，为此可采用“压杆-拉杆-模型法”来分析应力流和钢筋配置。时混凝土渗透性便急剧增长。选择水泥品种时，要优先选水泥细（3）连续性、整体性和冗余性度和颗粒较小