耐久性混凝土橋梁結構設計分析

馬瞻

摘要：混凝土作為橋梁工程施工過程中較為常見的原材料之一，為充分保障橋梁工程的應用耐久性，要高度重視前期的設計環節，滿足混凝土應用標準，最大程度避免后期出現各種安全隱患。本文就針對耐久性混凝土橋梁結構設計要點進行分析，提出若干設計建議，以供參考。

關鍵詞：耐久性;混凝土;橋梁結構

前言：現階段我國社會發展異常迅速，橋梁工程日益增加。混凝土橋梁結構耐久性不僅能夠體現橋梁的使用壽命，同時與其運行質量之間也有著十分緊密的關聯。但是，在進行橋梁結構設計的過程中，很多設計人員對于混凝土的耐久性設計并沒有充分認知，設計方面的缺陷導致橋梁結構質量受到影響，進一步限制人們出行以及城市交通運行的質量。因此，相關設計人員應當站在整體的角度對耐久性混凝土橋梁結構設計進行深入的分析，提升設計科學性，保障橋梁工程質量。

1、混凝土橋梁結構設計耐久性影響因素分析

1.1、設計存在缺陷

在進行實際設計的過程中，很多設計人員錯誤的認為滿足橋梁工程建設標準與質量要求應當提升橋梁結構強度，對于混凝土結構自身的耐久性設計存在主觀上的忽視，難以真正參照橋梁工程的實際情況進行設計[1]。在這種設計理念下，混凝土橋梁結構的耐久性受到了嚴重的影響，同時混凝土橋梁結構的承重標準也大大降低，最終導致整個混凝土橋梁結構在后期使用的過程中出現各種各樣的安全隱患。

1.2、材料選擇不當

影響混凝土橋梁結構耐久性的重要因素之一就是材料是否能夠正確的選擇。對于混凝土橋梁結構而言，選擇合理的材料不僅能夠為工程的施工質量提供保障，同時還能夠提升混凝土橋梁結構耐久性[2]。在進行實際設計的工程中，使用恰當的混凝土高堿溶液能夠在鋼筋結構的表面形成一層氧化鐵保護膜，促使混凝土裂縫以及鋼筋腐蝕的問題得到有效的解決。現階段，很多設計人員在進行設計的過程中不能參照工程的實際要求選擇合理的材料，工程的質量與耐久性難以保障。

2、耐久性混凝土橋梁結構設計分析

2.1、合理選擇混凝土材料

大量的工程實踐證明，在進行混凝土橋梁結構設計的過程中，混凝土的碳化速度直接受水泥種類、水灰比、用量的直接影響，同時會對混凝土的酸堿度產生直接的影響，與混凝土橋梁結構的耐久性直接關聯[3]。因此，相關設計人員應當對以上因素進行綜合考量，選擇合理的材料，對水泥的用量、水灰比進行嚴格的控制。通常情況下，應用含堿度較高的材料與配料進行混合發生膨脹反應較為明顯，橋梁結構裂縫的概率也會相應的增加。可以采用低堿水泥進行施工，控制合理的水灰比，促使混凝土的抗滲性得到充分的提升，進而確保混凝土橋梁結構的耐久性。

2.2、保護層設計

為進一步保障混凝土橋梁結構的耐久性，可以適當的增加混凝土結構保護層厚度。在實際設計的過程中，設計人員應當充分意識到，保護層厚度的增加必然會提升工程的整體成本支出，故此需要考量主梁鋼筋保護層厚度對橋梁耐久性影響的設計標準（下圖1），對工程的經濟性以及耐久性進行平衡，確保保護層厚度設計的合理性，在控制成本支出的基礎上提升橋梁結構設計的耐久性。

2.3、支座結構設計

橋梁支座與其他的混凝土橋梁構件相比使用壽命較短，設計人員應當對支座周圍的細部機構進行優化設計才能夠真正提升橋梁支座的使用壽命，保障橋梁結構耐久性。例如，設計人員要針對支座周圍的細部結構防塵、防水設計進行調整，最大程度減少周圍塵土、積水等其他因素對支座的影響。其次，在進行設計的過程中，設計人員應當在支座頂墩上預留一定的空間放置設備，為后續支座的維護與更換提供便利。下圖2為橋梁支座結構示意圖。

2.4、橋面設計

作為橋梁與車輛直接接觸的部位，橋面設計的質量對于整個橋梁工程使用性能以及使用壽命而言有著十分重要的作用。橋梁工程在后期應用的過程中，受外部環境、溫度以及行車荷載的影響，橋面下沉、開裂以及變形的問題十分常見，而這些問題在某種程度上也會直接影響橋梁結構的耐久性。因此，在進行橋面設計的過程中，相關設計人員應當高度重視橋面設計的合理性，選擇等級高、密實性強的材料進行施工，最大程度避免橋面出現質量問題。同時，可以選擇在混凝土中摻入復合纖維材料，促使橋梁的抗壓能力以及橋梁結構的耐久性得以充分提升。

結束語：總而言之，在進行混凝土橋梁設計的過程中，設計人員應當高度重視混凝土的耐久性，切實參照橋梁結構各個基本要點進行有序的設計，針對各種干擾因素以及侵害內容進行針對性設計，促使混凝土橋梁結構的耐久性得以充分提升。

參考文獻：

[1]邢許潁. 基于耐久性的建筑工程混凝土結構設計分析[J]. 建筑技術開發，2020，47（16）：14-16.

[2]王曉亮，張俊生. 基于耐久性的建筑工程混凝土結構設計分析探討[J]. 綠色環保建材，2020，（04）：82+84.

[3]張濤. 耐久性建筑混凝土結構設計分析[J]. 地產，2019，（13）：41.