水利工程桥梁耐久性设计初探

水利工程桥梁耐久性设计初探

摘要:在经济发展的带动下,我国水利工程桥梁建设项目越来越多,而由于这一工程的施工环境具有多样性与复杂性,且材料类型与数量也较多,如果不能够对其进行综合考量,那么桥梁的耐久性将会受到不良影响,继而在施工后期的使用过程中出现较多的问题。文中将对我国水利工程桥梁耐久性设计中存在的主要问题进行分析,并提出我国水利工程桥梁耐久性设计的有效途径。

关键词:水利工程;桥梁;耐久性设计

正文:

水利工程建设的实际质量直接关系到国计民生,因而需对此予以高度的重视。虽然近年来水利工程桥梁的数量越来越多,但是其质量却并不能达到让人满意的状态,部分桥梁的耐久性不足,一旦出现严重退化的情况,桥梁将无法正常投入使用,甚至会造成严重的安全事故,引发人员、财产等方面的损失,因而加强对耐久性设计的研究是十分重要的。

1.我国水利工程中桥梁耐久性设计中存在的主要问题

1.1设计中考虑的因素较为单一。我国在对水利工程桥梁耐久性的相关问题展开研究时往往考虑的不够全面,综合较差,仅对单一因素进行分析。但事实上,影响水利工程桥梁耐久性的因素较多,问题的发生通常都是多种因素综合作用的结果,如果仅对单一的因素进行分析,那么将无法找到问题发生的根源,也无法采取有效措施解决问题。很多研究都将探讨的重点放在了外界环境上,认为水力等环境因素是导致桥梁受到侵蚀、耐久性降低的主要原因,却没有意识到桥梁运营状态以及承压情况对桥梁耐久性、使用安全性以及使用寿命的影响,因此这种考虑是不够全面的。1.2对桥梁结构与设计的关注度不足。在实际的施工建设中,设计人员通常将关注的重点放在统计分析以及施工材料方面,并试图从这两方面入手对耐久性进行有效设计,而并没有对桥梁结构与设计的相关问题予以关注,这在一定程度上给桥梁的安全使用留下了隐患。如果桥梁的结构设计不合理,存在疏漏,那么桥梁就有可能出现严重的危害,如裂缝、耐久性低等,这些问题的发生较为频繁,且会对桥梁结构造成较大的影响。1.3未将桥梁剩余寿命评估与耐久性设计联系到一起。桥梁耐久性的高低与桥梁剩余寿命之间存在不可分割的联系,如果耐久性不足,那么桥梁的寿命也会极大的降低;如果桥梁耐久性相对较强,那么其剩余寿命将会有所提升。影响桥梁剩余寿命的因素也可能会对其耐久性造成直接影响,如果可以综合分析出这些因素,那么就有可能采取措施提升桥梁耐久性。但是在施工设计中,设计者很少将二者联系到一起,如果不能够将施工控制、桥梁结构设计、剩余寿命进行综合分析,那么设计将出现一定的问题,无论是桥梁的耐久性还是桥梁寿命都无法得到有效的保证。1.4对耐久性设计研究的综合性不强。在建筑施工当中,我国对房屋建筑的关注度要远远高于水利工程中的桥梁,相比之下,对桥梁耐久性的研究较为单一,且专业性不足。而由于房屋建筑与桥梁建筑间存在着极大的差别,房屋建筑耐久性的相关成果与经验则无法直接应用到桥梁设计中,必须专门针对水利工程中桥梁的耐久性制定方案。而从目前情况来看,我国桥梁耐久性设计仅从混凝土结构等方面入手,综合性较差,这些设计方案仅能够用于解决局部的问题,而无法从整体上提升桥梁的耐久性。

2.我国水利工程中桥梁耐久性设计的有效途径

2.1对耐久性材料予以合理利用。材料的质量是影响桥梁耐久性的重要因素之一,因而在耐久性设计中,设计人员应当对材料的选用予以重视。首先,在钢材的选择上,要保证具有较高的性能,包括水平断裂韧性高、焊接性能强、屈服强度高以及耐腐蚀性强等,具备这些性能的钢材可以为桥梁耐久性的提升奠定良好的基础;其次,在混凝土的选择上也应慎重,保证其强度能够符合水利工程建设的实际需求,混凝土是桥梁施工建设中需要使用的主要材料,桥面、桥体均由其构成,因而混凝土的性能会对桥梁质量安全造成直接的影响;最后啊,要对水下部分的桥梁设计予以重视,绝不能使用普通混凝土,而是要根据国家的相关规定与标准将其替换为高性能混凝土,以保证桥梁的整体质量与耐久性。2.2对桥梁结构质量予以有效控制。控制好桥梁的整体结构质量也是提升桥梁耐久性的有效途径之一,设计人员应当从实际需求出发,对结构进行合理化设计,为了避免生锈、腐蚀等不良情况发展,在施工过程中,应当在裸露在外面的混凝土构建表层涂装防护装置,使桥梁可以得到有效的安全保证。2.3对混凝土耐久性设计予以全面考虑。混凝土是桥梁施工建设中的主要材料,因此其耐久性直接反映出了桥梁的耐久性,因此在选用混凝土时,一定要保证混凝土可以适应复杂多变的外部环境,避免其出现碳化等不良情况,做好配比工作。2.4对超载问题予以关注。水利工程中桥梁在使用的过程中很可能受到较大的负载,甚至出现超载的情况,如果桥梁长期超载,那么就极有可能出现裂缝等问题,甚至引发桥梁断裂等情况发生。设计人员应当意识到随着社会经济的发展,桥梁的使用率会越来越高,而在桥梁上通行的车辆荷载也有可能会增加,因此为了避免超载现象的发生,应当调整桥梁对应的荷载设计,使其得到必要的提升,保证桥梁具有较强的荷载能力。桥梁荷载通常包括2X汽-超20、1.5X公路-1级等,设计人员应当根据实际情况进行选择。

3.结语

高质量的桥梁应当具有较强的耐久性,这样才能够满足使用需求,保证使用的效果与安全性,然而由于受到众多因素的影响,桥梁的耐久性无法得到有效的保障,因而需展开必要的设计与研究,近年来我国对水里工程中桥梁耐久性设计的研究越来越多,但是这些研究中仍存在较多的问题,如设计中考虑的因素较为单一,对桥梁结构与设计的关注度不足,未将桥梁剩余寿命评估与耐久性设计联系到一起,对耐久性设计研究的综合性不强等,为了使桥梁的质量能够得到保证,使其耐久性得到增强,施工建设人员应当对耐久性材料予以合理利用,对桥梁结构质量予以有效控制,并对混凝土耐久性予以全面考虑。

参考文献

[1]张永生.水利工程中桥梁耐久性设计初探[J].江西建材,2017(05).

[2]杨朝江.桥梁工程安全性和耐久性设计研究[J].江西建材,2017(03).

作者:吕露露 单位:衡水市水务局规划设计处