影响桥梁结构耐久性细部的设计

1、影响桥梁结构耐久性细部的设计 随着全国各等级大路的蓬勃进展和桥梁分析技术的不断提升，大跨径、新结构桥梁层出不穷，大路桥梁设计也进入一个鼎盛时期。在桥梁设计中，各家设计院都十分重视结构分析，采用静态分析、动态分析、整体分析、局部分析，多种分析手段互相校核补充，设计质量大大提高。但是与此同时，在设计中也消失了许多细部设计的盲区。因为国内耐久性设计还没有得到足够的重视，对于桥梁的细部设计不够重视不够细致，从而导致相当一部分桥梁并不是由于整体结构平安不足消失问题，而是由于细部设计不到位而引起了局部构件损坏，进而大大降低了整体结构的平安性和耐久性。 细节确定成败，桥梁是大路的平安重点，桥梁细部设计的平安

2、性不容忽略，本文针对这些影响平安和耐久性而又简单被忽略的细部设计举行一些研究和探讨。 1.上部结构细部设计 1.1桥面铺装 桥面铺装是桥梁与车辆直接接触的部件，也是桥面排水的第一道防线。桥面铺装一方面承受着汽车的冲击碾压剪切作用，另一方面又承受着主梁传递的反复应力和挠变，常常消失早期损坏，进而破坏桥面防水系统，终于导致主梁受桥面水影响而腐蚀主筋，铺装混凝土渐渐与主梁剥离，减弱了主梁的受力性能，影响了囫囵结构的平安性和耐久性。 在设计中常通过增厚铺装厚度和加强铺装钢筋来解决这一问题，这样也的确增加了铺装受力性能。其实问题的另一个重要缘由在于桥面铺装难以承受反复变形而形成疲惫破环，与主梁结合不好而

3、不能协同主梁共同担当应力。因此相应的设计思路是，改善桥面铺装的抗疲惫性能，增加桥梁铺装与主梁的结合方式。在设计中可以从以下几个方面来举行相应的改善，桥面铺装混凝土中掺入钢纤维，可以显然提高混凝土的抗疲惫性能，削减开裂；在预制板顶增设抗剪衔接钢筋，可以有效保证桥面铺装整体化混凝土与预制板紧密结合，同时有利于桥面铺装钢筋网的定位；桥面铺装钢筋网采用冷轧带肋钢筋网，可以有效提高铺装混凝土的强度和保证施工质量。 1.2桥面防水层 桥面铺装与主梁之间的防水层是防止桥面水渗入主梁的其次道防线。不少设计中仅单一采用防水混凝土举行防水。因为防水混凝土属于刚性防水层，一旦开裂后防水性能便大为下降。因此，建议采用

4、采用防水混凝土与防水层相结合的双重防水型式，刚柔并济，可以有效阻断桥面裂隙渗下的水，另一方面还可以加强上层沥青混凝土与下层钢筋混凝土的结合。 1.3桥面排水 一般的主意是纵向每隔一定间距设置一个泄水管。可是实际当中，我们常常发觉泄水管往往成了清扫大路后的垃圾堆放口，大量的桥梁泄水口因此而阻塞，从而导致桥面积水无法准时排放，终于加大了桥梁的水害腐蚀。故而建议采用纵向盲沟协作铁栅格型式，泄水管尽量采用直管或大半径弯折曲管，泄水管内径应大于15cm，既可加快排水进程，又可便于后期养护清堵，有效防止阻塞泄水管从而保证桥面泄水顺畅。 1.4主梁 主梁是全桥的主要承力构件，一般在设计当中均要举行整体分析和

5、局部分析，重视程度很高，从理论计算角度均能满意规范要求。可是在实际运营当中，主梁（主要是箱梁）箱体内长期大量积水的现象时有发生，甚至积水灌满箱体的状况也有发生，极大地损伤了主梁的预应力钢筋和平凡钢筋，使得主梁平安性大大下降。究其缘由，很大程度上是对于主梁细节设计的不到位，主梁排水构造设置不够完美，桥面积水在长时光不能排出桥外时便通过梁顶裂隙进入箱体，进而在箱体内不断堆积，终于形成箱体内积水。对于箱内水，务必要设置排气孔，一方面可以使得箱体内外气温相近，减小局部温差效应引起的局部应力，另一方面还可以排出施工及运营过程中产生的积水。对于箱外水，建议对于主梁悬臂端设置滴水槽，使梁顶水止于悬臂端，不能

6、顺梁体外侧流下，避开侵蚀梁体外侧。 主梁应力集中、局部承压区域，主要通过主筋来举行抵挡承受。但是因为配筋方向和间距的局限性导致剩余应力通过混凝土释放，进而表现为相应区域混凝土的开裂。这部分应力通过计算很难算准，有须要在主筋设计的基础上，增强一些细节处理方式。如混凝土锚具的局部承压区、继续刚构桥的0号块、箱梁1/4L附近等可采用钢纤维混凝土，以抑制裂缝和抵挡疲惫破坏，从而增强结构的耐久性。 1.5铰缝 空心板铰缝是梁体的薄弱环节，通常采用加大铰缝企口宽度，加强铰缝钢筋来强化铰缝。这样做当然是有效的，其实对于铰缝混凝土掺入钢纤维，其效果也是十分显然的，可以有效减缓铰缝的开裂，保证空心板处于整体受力

7、状态，有效加强铰缝内骨架筋，使铰缝砼整体性加强，改善横向分布性能。 1.6庇护层厚度 桥梁上部结构一般多为两种，特别结构采用内部通用图或自行开辟设计，平凡结构多采用通用图设计。对于特别结构，一般设计中都能对庇护层举行特别考虑。对于平凡桥梁结构，考虑到施工和设计的方便，一般直接采用通用图设计，这样做通常也是合理的。但对于一些特别环境，如对于高腐蚀性的盐渍土特别土质、大量使用除冰盐的特别环境地区，通用图的庇护层厚度就不能盲目套用了，需要特别加以考虑并举行相应的加大修改，否则上部结构的耐腐蚀性能大大降低，桥梁的平安性和耐久性均大打折扣。庇护层的厚度应参照大路工程混凝土结构防腐蚀技术规范（JTG/TB

8、07-012022）执行。 1.7 伸缩缝 伸缩缝是桥面的重要组成部分，直接影响着桥梁的伸缩性、舒服性。因为对主梁收缩徐变考虑不足，常常消失的问题是型号抉择不当，导致梁端或在最高温度时挤压损坏，或在最低温度时拉坏梁体。因此在设计中务必控制每联长度，按照不同地区的气温条件合理举行选用，不行千篇一律，并且伸缩量应适当有所富余。 伸缩缝主要承受车辆的反复冲击作用，属于易损构件。对于槽口混凝土应采用钢纤维混凝土以抵挡疲惫损坏。对于伸缩缝钢板，建议采用进口伸缩缝，其力学性能质量和耐久性均显然比国产伸缩缝要好，常见的有毛勒伸缩缝。 伸缩缝在保证梁体纵向伸缩的同时，也应重视防水设计。在许多设计中，采用直线式

9、伸缩缝，这样做当然设计比较便利，但在桥梁两端的护栏处成为主要的漏水区域。因此，建议选用横向两端有翘头的伸缩缝，使得囫囵伸缩缝形成一个闭合良好的U型槽，可以有效避开桥面积水沿伸缩缝这个排水薄弱环节下泄到分联梁端及分联墩盖梁上。 1.8板式橡胶支座 板式橡胶支座也是易损构件，通常使用寿命惟独1020年左右，然后就需要举行更换。在以往的设计中对于更换支座的操作空间考虑不足，垫石和支座总厚度惟独十几厘米甚至更小，更换时非常困难甚至无法更换，而破损的支座转变了其他支座的受力分配，还转变了下部结构的刚度引起墩顶水平力的重分配，带来了下部结构的平安隐患。因此，在设计中应将垫石支座总厚度至少控制在30cm以上

10、，以保证支座的顺当更换。 支座还常常消失脱空的问题，导致支座分力不均，受力大的支座早期损坏，进而使得主梁所受支反力分布不均，主梁局部应力增大，进而引起局部损坏。从设计角度看，支座脱空的问题主要是两方面的缘由，一是四角垫块高度计算错误，垫石顶面不平；二是设计过于复杂，每片主梁两端对应的垫块和垫石的四角高度均各不相同，这种设计理论上当然可行，但在实际实施中大大增强了施工的难度，施工时很简单出错，终于导致支座脱空现象的消失。建议在超高缓和段落桥梁设计中，在超高横坡不是很大的状况下，梁底横坡尽量采用平坡，梁顶横坡不足部分通过各梁现浇部分举行调节，简化垫块垫石的施工设置难度，保证支座在运营中能够处于正常

11、受力状态。 2.下部结构的细部设计 2.1分联墩盖梁 分联墩处因为上部结构设置伸缩缝，桥面水常常通过伸缩缝薄弱环节泄漏到分联墩盖梁上，尤其是采用除冰盐的地区，分联墩盖梁长期承受着腐蚀性除冰盐水的腐蚀。因此，分联墩盖梁顶面应当设置横坡以便排走桥面流下的水，并且要在盖梁庇护层厚度方面重点考虑防腐蚀要求。另外，为了防止腐蚀性盐水顺墩身流下，避开对墩身和桩基产生不利的影响，设计中可在盖梁挑檐上设置滴水槽。 2.2桩顶 桥梁桩基平安直接确定着桥梁的整体平安，是桥梁设计的重中之重。桩基顶部与承台或墩身相连，受截面突变的影响，属于应力集中的部位。桥梁桩顶一般设计于地面线附近，受地面水、地下水、桥面排下的含除

12、冰盐的冰水、地面土（尤其像盐渍土、土中有机质）等因素中的一种或几种的影响，常常处于干湿交替和腐蚀性环境，对于桩基顶部的钢筋混凝土耐久性产生较大的不利作用。因此，桩基尤其是桩顶的设计中务必要按照桩顶处的水位状况、土质状况合理判定环境等级，抉择相应的耐久性设计标准，终于决定庇护层厚度。 3.桥梁施工工艺的细部设计 在设计中，因为对桥梁的施工工艺不够重视，许多施工重点未被提及、或强调的不到位。其实许多细部设计正是通过施工工艺说明来体现的，在设计中一定要重点强调，以便引起业主、监理和施工单位足够的重视，终于才干仔细落实到施工当中。 在混凝土材料方面，对于耐久性影响较大的主要有混凝土的最低强度等级、水灰比、最小水泥用量、最大氯离子含量、最大碱含量等，需要在桥梁说明中按照环境作用等级做出量化的要求，便于施工操作。 在施工工艺方面，重点要对混凝土的养护最短工期、混凝土的振捣方式、混凝土庇护层厚度控制等提出要求和做出限制，以保证混凝土的浇筑质量。 另外，桥梁设计也要建立便于施工、使施工通过努力达到设计要求的新理念，不行一味求大、求新、求异，远远超越了实际施工能力和阅历，反而使施工质量显然下降。 4.小结 通过前面各部分的推荐，我们对于常规设计中一些简单被忽略而又影响结构平安的