姜明坤

(貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計研究院股份有限公司)

1 我國公路橋梁工程的耐久性現(xiàn)狀

近年來，我國發(fā)生了不少橋梁倒塌事故，造成了巨大的生命財產(chǎn)損失。通過分析調(diào)查可知，多數(shù)事故的原因都是施工質(zhì)量不滿足要求或設(shè)計不規(guī)范造成的。設(shè)計過程中不重視;施工過程中偷工減料等都是造成橋梁發(fā)生倒塌等嚴(yán)重事故的重要原因。我國橋梁近年來建設(shè)的現(xiàn)狀是:雖然重視了橋梁結(jié)構(gòu)的安全問題，但仍沒有充分考慮橋梁的耐久性的要求，嚴(yán)重減少了橋梁的使用壽命，隱藏了各種安全問題導(dǎo)火索，導(dǎo)致經(jīng)常發(fā)生各種安全事故。這種現(xiàn)狀在一定程度上導(dǎo)致了橋梁耐久性差、結(jié)構(gòu)使用性能差、事故頻繁發(fā)生等嚴(yán)重后果，同時也不符合國際上對橋梁結(jié)構(gòu)的適用性、安全性、耐久性日益重視的發(fā)展趨勢。

2 橋梁出現(xiàn)安全性、耐久性問題的主要原因

2.1 橋梁的設(shè)計理念不夠完善

我國在進(jìn)行公路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計時，往往只重視強度而忽略耐久性;重視強度極限狀態(tài)而忽視使用極限狀態(tài)，然而結(jié)構(gòu)在使用過程中最重要的卻是使用時的性能表現(xiàn)。在目前實際的橋梁設(shè)計過程中，對于耐久性的考慮，更多的只是趨于一種概念而受關(guān)注，沒有在設(shè)計時對耐久性進(jìn)行專門的設(shè)計，這就導(dǎo)致了結(jié)構(gòu)使用壽命短、使用性能差，對工程事故頻頻發(fā)生有著直接的關(guān)系?？梢哉f，在公路橋梁設(shè)計時，目前國內(nèi)的設(shè)計大多只做靜態(tài)的設(shè)計，從經(jīng)濟性的角度來說只是考慮了建造成本，而沒有對使用壽命相對應(yīng)的成本效益和使用期間的維護(hù)成本充分考慮。

2.2 我國公路橋梁工程的施工管理水平還處于上升階段

最近，我國多座橋梁發(fā)生了安全性和耐久性差的現(xiàn)象，造成了嚴(yán)重的人員傷亡事故，對于事故發(fā)生的原因大多認(rèn)為主要是管理不利和野蠻施工所引起。對于短期內(nèi)發(fā)生的事故，如突然倒塌、破壞，多是由于沒有按照設(shè)計要求和規(guī)范進(jìn)行施工，典型的問題包括施工工藝不合理和材料強度等級低等;同時也存在諸如以次充好、偷工減料等嚴(yán)重的施工管理問題，這些對公路橋梁的安全造成了嚴(yán)重的損害。

3 提高橋梁安全性、耐久性的措施

3.1 減輕環(huán)境因素對耐久性的影響

在對橋梁結(jié)構(gòu)耐久性進(jìn)行設(shè)計以及現(xiàn)場的施工過程中，應(yīng)盡量減輕或者隔絕環(huán)境因素對公路橋梁鋼筋和混凝土的影響。尤其是在靠近海邊時，氯離子的腐蝕比較嚴(yán)重，就更不能忽視環(huán)境因素對橋梁的影響(見表1)。橋面應(yīng)敷設(shè)排水管道或設(shè)定一定的坡度，在路面層與混凝土橋面板之間設(shè)置有效的防水層，防止水向下滲漏，避免造成對公路橋梁質(zhì)量的破壞，降低其耐久性。對于重要工程和大型工程，混凝土的抗凍耐久性指標(biāo)DF值應(yīng)不低于表2的規(guī)定。

表1 混凝土的氯離子侵入性指標(biāo)

表2 混凝土的抗凍耐久性指標(biāo)DF值

3.2 重視橋梁的耐久性方案設(shè)計

從設(shè)計的角度考慮如何使施工人員易于接受和操作的方式來改善公路橋梁耐久性。橋梁在建設(shè)以及使用時，要承受人為因素、車輛、疲勞、超載、地震、風(fēng)等外來作用，還會遭受有害化學(xué)物質(zhì)和環(huán)境的侵蝕，同時橋梁建設(shè)時所用的材料自身性能也會隨著時間不斷降低，最終致使結(jié)構(gòu)物各部分產(chǎn)生一定程度的劣化和損傷。大量的病害實例表明，除了材料和施工方面的原因，影響結(jié)構(gòu)耐久性的決定性因素是由于設(shè)計上的缺陷。橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計與耐久性設(shè)計有著本質(zhì)的區(qū)別，對于耐久性的研究應(yīng)采用灰色分析法由定量分析代替?zhèn)鹘y(tǒng)的定性分析。鑒于耐久性不足導(dǎo)致的嚴(yán)重事故，國外的橋梁在設(shè)計時提高了對公路橋梁的耐久性的要求，同時將其視為重要的設(shè)計原則，綜合對橋梁構(gòu)造細(xì)節(jié)和結(jié)構(gòu)布局進(jìn)行考慮，有些國家新建設(shè)的橋梁的耐久性已經(jīng)達(dá)到70～100年的設(shè)計使用壽命。注重使結(jié)構(gòu)易于檢查、維修，從而盡量減少公路橋梁維修費用，提高綜合經(jīng)濟效益，保證橋梁的安全使用。

3.3 對國外的優(yōu)秀成果和經(jīng)驗進(jìn)行借鑒。

橋梁的正常使用性能低是國內(nèi)橋梁存在的主要問題，例如橋梁的變形過大、振動過大、結(jié)構(gòu)開裂、接頭易跳車和線形不平順等。對于國內(nèi)橋梁的耐久性和安全性，總體來說也存在許多問題。針對橋梁出現(xiàn)的這些問題，我們應(yīng)對國外有關(guān)橋梁方面的先進(jìn)技術(shù)和施工經(jīng)驗進(jìn)行深入的研究。例如歐洲國家對建筑物的性能設(shè)計經(jīng)驗，包括對結(jié)構(gòu)的裂縫、變形的處理，減小或消除振動的方法等，這些設(shè)計對橋梁的安全性和耐久性的改善有著重要的作用。

［1］郭保林，于長河，胡孝展，等.近海橋梁墩柱鋼筋保護(hù)層質(zhì)量調(diào)研及后期施工建議［J］.公路交通科技，2010，(S1):25-27.

［2］劉松，屠柳青，裴秉志，等.荊岳長江公路大橋混凝土耐久性設(shè)計［J］.中國港灣建設(shè)，2011，(4):11-16.