对桥梁桩基耐久性问题的探讨.doc

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1、对桥梁桩基耐久性问题的探讨摘要：桥梁的安全性和耐久性一直是业内关注的焦点，而影响桥梁安全性和耐久性的因素很多，是一个系统工程。文中分析了影响桥梁桩基耐久性的主要环境因素，提出对桥梁桩基耐久性问题研究的一些思考。关键词：桥梁桩基耐久性问题探讨中图分类号：K928文献标识码：A.、八■?a刖§在公路桥梁工程竣工投入使用后，所有的公路桥梁都会慢慢的变成III桥，并口.也都会受到不同因索的影响而出现缺陷和病害，所以就要有针对性的对其病害部位进行加固和补强，同时还要制定各类技术措施来提高桥梁混凝土的耐久性，这样

2、才能尽可能的延长公路桥梁的使用寿命，促进我国公路交通行业的健康发展。一、影响桥梁桩基耐久性的环境因素桥梁桩基的使用环境较其它混凝土结构的使用环境更为恶劣，因此环境因素对桩基耐久性的影响也较为突出。桥梁工程需要设桩基的情况,或是因为要穿越河床将荷载传递到基岩上，或是因为需穿越不良地基将荷载传递到深处坚实的土层上。而不同的地点土性不同，土所含的物质不同，地下水位或河道水位不同，因此，桩基使用坏境的性质随着其所处的地点、区域的不同而有很大的差异；一年季节的变化也会造成一定的差异。另外，由于地下物质的生化作用

3、，使用环境的性质还可能逐年恶化。所有这一切均会对钢筋起保护作用的混凝土产生影响，导致混凝土过早失去对钢筋应有的保护作用，最终影响桩基的耐久性。所以，在研究桥梁桩基的耐久性问题时，桩基的使用环境是一个必须加以考虑的因素。影响桥梁桩基耐久性的环境因素是多元化的，主要影响因素可分为以下儿点。1、土质因素一般说来，所有的十•均含有有机物（尽管其数量和种类千变万化）。有些土中含有氨基酸、碳水化合物、有机酸、油以及蜡；有些土中含有竣基、石碳酸氢氧基、酉旨、还可能有其它聚合体。这些物质的存在或是给土中的微生物提供养

4、料，使微生物活动更为频繁，恶化桩基的使用环境,或是直接腐蚀混凝土，进而腐蚀钢筋。对于桩基穿越的软十•来说，其除了含有非晶体或微晶体的水化铝、水化镁或水化铁的硅酸盐外，还含有其它各种物质，其组分十分复杂。这些物质对桩基耐久性的影响有待进一步研究。对于河床上的淤泥来说，其厚度因不断有新的河床沉积而常年变化，且沉积物质也千变万化。在水和微生物的作用下，不同层面的淤泥均会有较大的差异。所有这一切以及它们对桩基的耐久性的影响也有待进一步研究。河道水位因素河道水位一年四季发生变化，对于采用高桩承台的桩基础来说，其

5、对桩基的耐久性的影响就表现得更为突出。水上和水下的桩基，其混凝土碳化的程度不同，这种不均匀的碳化使桩基混凝土强度不均匀，在使用数年后，内部钢筋的锈蚀也不均匀，极易产生应力集中和缺口效应。而局部桩身因水位变化引起的干湿循环，乂加剧了以上过程。3、季节及气候因索季节有雨季旱季，气候有降雨、冰冻及艳阳天。有些区域雨季地下水位高，旱季地下水位低，地下水位的变化不但使桩基的受力情况发生变化，而且使地下有害物质对桩基的作用发生变化。冰冻和冻融会引起桩基产生微裂缝，使内部钢筋的锈蚀加大加快。温度的高低循环、地下水位

6、的高低循环，也对桩基产生不均匀作用，影响桩基的耐久性。4、荷载因素桥梁传给桩基的荷载较其它建筑物要大，对于有些桥型，不但对桩基有较大的垂直荷载，且有较大的水平荷载。桥梁上的荷载还是动荷载。在这样的荷载作用以及以上各因素的联合作用下，桥梁桩基上的微裂缝处更易产生应力集中和缺口效应，使其耐久性进一步降低。5、水分入渗因素由于桥梁桩基所处位置的特殊性，其周围一般水分较多。而混凝土本身有一定的渗透性，使水分渗入桩体，易于使桩内钢筋较快锈蚀。若桩基混凝土表面有明显的气孔与内部空腔相连，这种作用就更为严重。因此水

7、分入渗因索对桩基耐久性也有较大影响。二、对桥梁桩基耐久性问题研究的思考1、关于桥梁桩基的耐久抗力计算根据桩基的设计理论，桩基设计计算应满足：S(t)R(t)(1)其中：S(t)为荷载效应，R(t)为结构的抗力效应。但式(1)并未考虑桩基的耐久性问题。但耍考虑桩基的耐久性问题，应分别对影响耐久性的荷载作用和结构抗力随时间的变化进行研究。这里要研究的重点问题有：(1)研究桩基的坏境因素及各种非力学因素与混凝土和钢筋性能变化的相关关系，由此来量化耐久荷载效应。(2)在可靠度分析的基础上，对桥梁桩基在耐久荷载

8、作用下的耐久抗力与材料参数之间的关系进行研究，由此确定桥梁桩基的耐久抗力计算方法。这个研究环节起着承上启下的作用。它把材料的抗力变化和耐久荷载效应作用，在桥梁桩基抗力变化这个过程中统一起来，其实质是目前从事混凝土耐久性研究的两大主要学科,材料工程学科和结构工程学科之间的融合，是混凝土材料学科与结构工程学科之问的“接口”研究，值得重视。三、关于桥梁桩基耐久性设计方法的研究通过以上儿个层次的研究，可以基木解决耐久荷载效应与材料的耐久性设计参数的确定、以及在耐