孙宜山
泰安市公路事业发展中心，山东 泰安 271000
摘要：目前，我国的混凝土桥梁工程建设的发展迅速，混凝土桥梁的主材是混凝土，因此，采取有效措施控制其性能、工艺，是维持桥梁结构的耐久性和稳定性的根本。在混凝土桥梁设计过程中，从结构体系、构造情况、材料品类、配比设计、外加剂选择等方面做好其耐久性设计，掌握施工关键技术，做好各个关键部位的养护、管理，能够有效提升混凝土桥梁耐久性，延长其使用寿命。论文分析了优化混凝土桥梁耐久性设计的主要措施，探究了混凝土桥梁施工关键技术。
关键词：混凝土桥梁耐久性设计；施工关键技术；研究
引言
桥梁建设不仅能促进交通运输业的发展，还能促进周边地区的经济社会发展。然而由于结构长期承载，桥梁中的混凝土材料在使用过程中往往老化严重，容易出现桥梁耐久性和安全性方面的问题，再加上对于桥梁细部设计考虑不周或者施工环节存在一定质量问题，造成桥梁结构安全性和耐久性无法得到保证。桥梁结构耐久性的提升有助于保证桥梁工程的质量和安全，大大降低维护和管理费用，节约社会资源，提高桥梁工程的经济效益，并延长桥梁的使用寿命。
1 混凝土桥梁常见的病害问题分析
1.1 桥面铺装问题
我国一些大型的混凝土桥梁铺装表面比较常见的病害问题，主要包含了桥梁表面破损、铺装层脱落以及产生横向、纵向的交叉裂缝等问题，产生桥面铺装病害问题的主要原因包含了以下几个方面：第一，桥梁表面经常出现超载车辆通行，造成桥梁表面受到强大的碾压力，对铺装面产生一定的损坏，造成破损和脱落等病害问题。第二，受到冲击荷载的作用造成桥梁表面的铺装稳定性下降，并且在后续的维护工作过程中，没有做好有效的保养和处理，造成桥面铺装产生病害问题。
1.2 桥梁伸缩缝问题
桥梁伸缩缝所产生的病害会对桥墩和桥梁的承重安全产生严重的干扰。伸缩缝病害问题主要表现在桥梁表面橡胶条出现破损和缺失，锚固区域的混凝土出现严重破裂、伸缩缝病害问题，主要原因包含了以下几个方面：第一，在桥梁设计工作过程中，没有严格依照设计工作规范要求来加以开展，进而造成了桥梁伸缩缝过早出现损坏。第二，在桥梁的实际施工过程中，针对伸缩缝的选择不符合实际的施工情况，造成施工缝存在明显的破损问题。第三，在施工过程中由于施工技术和施工方法存在的限制，造成桥梁的伸缩缝设置无法满足实际的施工要求，进而造成了伸缩缝产生明显的破坏。第四，由于在施工过程中产生各种施工误差问题，造成车辆在混凝土桥梁伸缩缝位置出现明显的跳车现象。第五，由于伸缩缝混凝土材料和沥青材料的使用不符合施工要求，造成伸缩缝的设置不满足工程的实际施工要求，产生严重的伸缩缝破坏问题。第六，由于桥面的车流量较大并且负载强度较高，也会造成多处伸缩缝产生破损问题。
2 混凝土材料
材料耐久性的退化会造成桥体结构的性能指标下降，严重危害整体结构的安全，对于混凝土材料的选择，是影响桥梁结构耐久性的一个重要因素。混凝土材料耐久性问题通常是环境因素影响下，引起混凝土结构发生变化，表现为混凝土表层破损、结构开裂、钢筋保护层厚度太薄、水侵害、钢筋生锈腐蚀等。为加强混凝土的耐久性，首先要提高桥梁防水能力，其次是提高混凝土中钢筋保护层的厚度，减少水分和氯离子侵蚀对混凝土的损害，控制混凝土裂缝宽度，提高抗腐蚀能力，针对不同结构部位采取表面涂层，从而增强混凝土材料和结构的耐久性。基于混凝土防腐蚀的总体思路，结合工程实际情况，为保证混凝土的耐久性，采用沥青混凝土桥面铺装，防水层采用玻璃纤维加筋溶剂型黏结剂，预制桥面板采用C45混凝土，密实性和抗裂性能良好的C45微膨胀混凝土用于湿接缝及现浇桥面板，减少泌水现象；以C40小石子混凝土作为支座垫石，并在钢梁上翼缘顶面和混凝土接触面位置，对表面进行金属涂装提高抗腐蚀能力。
3 优化混凝土桥梁耐久性设计的主要措施
3.1 优化上部结构设计
混凝土桥梁桥面铺装与外部载荷会直接接触，必须做好排水处理，而且桥面铺装会随主梁传递应力和挠变，容易产生早期桥面破损病害，若不能及时排水会侵蚀桥梁主筋。混凝土桥梁铺装与主梁发生剥离时，主梁的受力性能、桥梁的耐久性及安全性都会受到严重影响。混凝土桥梁桥面防水层是主梁防水的首道防线，混凝土桥梁施工过程中，不能仅仅使用防水混凝土，其作为一种刚性较强的防水层，若出现裂缝问题，防水性能会显著下降。
3.2 关注桥梁结构设计
在复杂建设环境下，混凝土外部形状、应力需要尽量简单，减少暴露在外的表面、棱角，可使用圆角代替部分棱角，各处的结构设计要保证形状、布置利于通风，为后续施工中混凝土振捣、养护等工作提供便利，表面形状应有利于排水。对于各处结构缝，要做好相应的构造设计，尽可能避开最不利部位，减少外部载荷作用下出现形变问题。可能遭受氯盐侵蚀或处于干湿交替、水位变动等部位，设计时要注意采取有效的防腐措施，对于混凝土表面要进行防水、涂层、憎水等处理。
3.3 控制主梁箱体积水
在混凝土桥梁中，主梁是混凝土桥梁的主要承力部件。结构设计的过程中，要对系统进行细致分析，优化关键部位设计，借助专业的理论计算提升设计成效，以便更好地满足施工规范要求。在混凝土桥梁使用过程中，经常会出现主梁箱体内积水的问题。这种积水会对混凝土结构桥梁的主梁预应力钢筋产生损伤，导致混凝土桥梁主梁的安全性能下降。这一问题的产生一定程度上是因为主梁细节设计不科学，系统内的排水设置不合理，导致桥面积水无法在短时间内排除，通过梁顶缝隙流向箱体内部，最终汇集产生积水。伸缩缝是混凝土桥梁的重要组成部分，对混凝土桥梁的伸缩性、行车舒适度等会产生直接的影响。在设计的过程中，如果对混凝土桥梁的主梁徐变考虑不周全，那么将会出现型号选择不合适等问题，造成梁端在高温时出现积压而受损。在低温时出现梁体被拉坏等现象。
3.4 施工工艺
桥梁设计过程中，不能忽视施工工艺对于结构耐久性的作用，桥梁结构的细部设计往往通过施工工艺体现，因此在设计过程中应强调施工工艺，并使其落实在设计施工全过程中。如在混凝土材料方面，要根据工程实际情况，在设计阶段规定混凝土的强度等级、水灰比、最大氯离子含量、碱含量、振捣方式、养护方式和工期、保护层厚度等指标，尽量做出量化要求，以便实际施工过程中能够对其进行严格控制，确保混凝土的质量，减少混凝土有害裂缝。其他施工工艺的选择应充分结合实际施工能力和施工技术水平，在确保达到设计要求的前提下，采用新技术、新材料、新工艺，以期提升施工质量，确保桥梁结构耐久性设计的合理性，减少运营过程的维护成本。
4 结语
由此可以看出，在公路桥梁的使用过程中，经常会因为不同因素的影响产生各种病害问题，如果病害问题没有得到有效解决，不但会降低桥梁的整体使用寿命，同时还会影响到交通通行的安全。因此，作为工程设计单位而言需要在混凝土桥梁的设计工作中，对容易产生病害问题的环节进行重点设计，对其中产生病害问题的具体原因进行分析，提出针对性的设计工作方法来降低病害问题的产生程度，以此全面提高混凝土桥梁的使用效果。
参考文献：
[1]延焱.基于耐久性视角研讨公路桥梁设计要点[J].交通世界，2018（22）：102-103.
[2]王战国，程莉.道路桥梁的安全性与耐久性设计分析[J].交通世界，2019（24）：160-161.
[3]朱勇骏.公路桥梁设计的安全性和耐久性分析[J].工程技术研究，2019（13）：195-196.