《如何提高桥梁建筑的耐久性?》
一：耐久性与设计
1.1 从设计观念上更新
从全球范围看, 结构工程学科在向时间域、空间域和学科基础三个方面发展。1.2 按耐久性要求进行设计
耐久性的具体指标是指结构在正常设计、正常施工、正常使用、正常维修下的使用寿命, 所谓正常的设计, 一般指符合现行规范和标准的设计。新桥规规定了荷载或作用的标准及其组合原则和方法。与耐久性有关的计算裂缝宽度的荷载或作用的代表值一般是对大量观测数据按95 % 保证率确定的。
二：耐久性与施工
施工对混凝土桥梁结构耐久性的影响是非常重要的,施工必须满足设计要求和施工规范以及施工质量检验标准, 必须进行严格的质量控制。其施工中主要应做好以下几点:
(1) 确保所采用的集料不使混凝土发生超过容许值的碱骨料反应。
(2) 限制混凝土中各组成材料的氯离子含量, 在侵蚀环境下预应力混凝土应低于0. 06 % 的水泥用量; 普通混凝土应低于0. 10 % 的水泥用量。
(3) 控制水灰比和水泥用量。在侵蚀环境下, 水泥用量及水灰比在大气区及海水水位变化区分别不低于360 kg/m3 和0. 5，在海水浪溅区分别不低于400kg/ m3 和0. 4，在海水水下区分别不低于300kg/ m3 和0. 5。
(4) 在环境恶劣部位采用高性能混凝土HPC有耐久性。
(5) 在施工过程中确保不发生泌水、离析现象。
(6) 对大体积混凝土采用分层浇筑等。
(7) 在混凝土养生过程中, 应加强养护等。
(8) 注意对钢筋保护层的施工, 确保钢筋保护层厚度。
(9) 应注意对预应力的施工, 确保管道压浆密度, 以防预应力材料锈蚀。
(10) 对加入阻锈剂、引气剂、减水剂等外加剂的混凝土
应充分拌匀, 以发挥外加剂的防腐作用。
三：更加重视结构耐久性及实用方法的研究
国内从上世纪90年代开始重视了对结构耐久性的研究,也取得了不少成果。这些研究大多是从材料和统计分析的角度进行的,对如何从结构和设计的角度及如何以设计和施工人员易于接受和操作的方式来改善桥梁耐久性却很少有人研究。一方面,耐久性研究需要宏观的定性描述和微观机理的定量分析,这是今后需要加强和深化的一项重要工作;另一方面,在有效借鉴和利用国外耐久性研究成果同时,要充分考虑我国不同地区的环境差异以及经济差异,有针对性地研究科学、可靠、实用的计算方法和操作规程。大量的病害实例也证明,除了施工和材料方面的原因,影响结构耐久性的决定性因素是来自构造上(也即设计上)的缺陷。国外的桥梁设计有鉴于耐久性不足导致的严重损失,近年来十分重视提高结构物的耐久性并将其作为重要的设计原则,统一考虑合理的结构布局和构造细节,强调使结构易于检查、维修,以保证桥梁的安全使用、尽可能地减少维修费用,取得了较好的综合经济效益。实际上,国内外的研究和实践都表明,结构耐久性对
于桥梁的安全运营和经济性起着决定性作用。
四重视疲劳和超载对于桥梁结构耐久性的影响
桥梁结构所承受的车辆荷载和风荷载都是动荷载,会在结构内产生循环变化的应力,不但会引起结构的振动,还会引起结构的累积疲劳损伤。桥梁的超载会造成桥面的严重破损,车辆荷载的冲击力加大,还可能引发疲劳问题,使得桥梁在正常荷载下的工作状态发生变化,从而可能危害桥梁的安全性和耐久性。疲劳损伤过去一直被认为是钢桥设计中的核心问题。近20年来,疲劳损伤的研究已进入砼结构,但对于使用期受腐蚀的钢筋砼构件的动态性能和疲劳性能的研究还需加强。目前,交通部新修订的《公路工程技术标准》对交通量、车辆荷载等方面作出了更为实际的规定,但对超载带来的后果要进行更加全面、深入的分析和研究。
五重视桥梁结构使用寿命期的维护
砼桥梁工程的耐久性与工程的使用寿命相关。结构耐久性和使用寿命的概念,与使用阶段的检测、维护和修理不能分割,砼结构耐久性加固是旧桥改造、维修的重要内容。据调查,我国现有砼桥梁12万余座,约占桥梁总数的90%,存在不同程度的病害达80%以上,已严重危及桥梁安全,缩短了桥梁使用寿命,衰减了其预定功能。首先,应建立一套行之有效的桥梁检测制度。对特大桥梁应建立结构健康监测系统,随时监测桥梁的使用环境、荷载效应、结构变位和应力的变化情况,能及时地对安全使用状态做出科学的判断;从而针对桥梁结构受力特点、损伤机理及使用环境,进行病害诊断分析,采取综合治理措施,进行科学改造、加固、维修是当前桥梁工程界的一件大事。
六积极借鉴国外的经验和成果
国内桥梁设计存在的主要问题是结构正常使用性能差(指与设计期望相比,可归结为适用性能差,包括桥梁的过大振动、线形不平顺、接头跳车、结构开裂和过大的变形等) 、耐久性和安全性差(包括使用寿命短、维护费用高、安全事故较频繁等) 。这些问题的产生与目前国内施工质量和管理水平较低有关,但既然这种现状不能在短期内得到解决,那么作为工程设计人员就应该正视这一问题,充分考虑到现阶段的施工和管理水平和材料工艺水平,采用适当的安全度、适当的设计方法来保证桥梁使用性能。特别是桥梁存在的耐久性和安全性问题很多与结构体系或材料选择不合理及结构细节处理不当有关。欧洲国家非常重视对结构物进行性能设计(即PBD, Performance Based Design) ,内容包括结构的变形、裂缝、振动、强健性、美观、耐久性能、疲劳性等。PBD研究主要是为了使结构在运营过程中除了保证最低的安全性要求外,尚应有良好的使用性能(包括寿命和耐久性、抗腐蚀、耐疲劳性、美观等) 。就其本质而言,欧洲国家的PBD理论,主要研究结构在使用过程中表现出来的服务性能,分析使性能受到弱化的原因和其发生的机理、规律,寻求新的结构设计理念和方法。
七保证耐久性的途径和措施
1：严格控制砼原材料
为了确保砼耐久性,除了对水泥强度与安定性、集料的级配与含泥量等常规指标严格控制外,还应重点考虑碱集料反应问题。我国天然河砂至今未发现有碱活性,但不少地区的粗集料却有潜在碱活性,因此应大力推广应用低碱水泥和低
碱减水剂。在砼中合理使用粉煤灰、矿渣等矿物掺合料是重要的技术手段。目前有些看法对改善砼的耐久性能不利。例如,担心影响砼强度而不用引气剂,而引气本应作为改善砼耐久性和工作性的常规手段;又如,加大水泥用量来保证砼强度,而低水灰比本应是保证砼抗裂和耐久性能的重要途径。
2：努力提高设计、施工水平
将桥梁结构的高耐久性作为重要的设计原则,统一考虑合理的结构布局和构造细节,强调使结构易于检查、维修,寻求新的结构设计理念和施工方法。如应重视后张灌浆不密实而产生的结构耐久性问题,要完善无粘结预应力工艺,加强张拉端和固定端锚具的选用和防腐措施,确保全密封方面的技术措施;重视梁、板中收缩和温度构造配筋要求,解决现浇梁、板中出现收缩、温度裂缝给使用带来的危害和由此造成的钢筋锈蚀等结构耐久性问题。
3：不断强化结构的检测、评估
一些桥梁在使用过程中,由于不进行定期检测和维护,对于结构的损坏可能导致公众安全的隐患得不到及时有效地处理,严重危害结构安全和耐久性。对于结构工程的质量,虽然政府已作出了设计与施工的责任单位和个人需对其“终身负责”的规定,但是这种要求执行起来缺乏可操作性。要将结构安全质量事故减少到最低程度,还应以预防为主,通过例行检测评估结构可靠性及时发现病害,能得到有效处理。
4：深入贯彻“全寿命经济分析法”
从国家对公共工程建设的投资和对工程设计的要求来看,需要有工程整个使用期限即全寿命费用支出的论证。实质上,我国颁布的关于基础设施“终生保修”的意思,也是立足于“全寿命”,扭转以往那种工程验收后“完事”的做法,使设计和工程承包单位,必须考虑“耐久性”问题,也必然涉及到增加防护费用、对技术经济进行分析、评价的问题。这也是在基础建设方面,逐渐提高我国的技术水平和管理能力、与国际接轨的重要方面。
5：桥梁结构应因地制宜
桥梁等结构的风险后果较大,且由于车流、车载、车速的快速发展,在设计荷载标准值和承载力安全度的设置水准上值得探讨;在推广可靠度方法于各类设计规范时,结构设计规范采用可靠度设计方法的经验值得总结;完善技术标准体系与管理体制;逐步淡化技术规范条文的强制性质;鼓励编制地方性规范(标准) ,适应不同地区在环境地质和经济、技术水平上的差异。__
八常见问题
1：主拱圈裂缝( 主拱圈中波纵向裂缝; 肋、波连接处裂缝; 拱肋裂缝; 横系梁裂缝) ; 主梁裂缝及主梁变形; 墩强身裂缝; 腹拱、立墙病害; 腹拱圈及立墙上也多发生裂缝; 主拱圈轴线下降; 桥台后座变形严重; 桥面变形及破碎; 牛腿裂缝;桥面及伸缩缝裂缝。
2：提高桥梁混凝土耐久性的常用技术措施与质量保证措施
2.1 提高混凝土保护层厚度
这是提高钢筋混凝土使用寿命的最直接、简单而且经济有效的方法。但是保护层厚度并不能不受限制的任意增加。当保护层厚度过厚时, 由于混凝土材料本身的脆性和收缩会导致混凝土保护层出现裂缝, 反而削弱其对钢筋的保护作用。
2.2 阻锈剂
阻锈剂通过提高氯离子促使钢筋腐蚀的临界浓度来稳定钢筋表面的氧化物保
护膜, 从而延长钢筋混凝土的使用寿命。但由于其有效用量较大, 作为辅助措施较为适宜。
2.3 混凝土保护涂层
完好的混凝土保护涂层具有阻绝腐蚀性介质与混凝土接触的特点, 从而延长混凝土和钢筋混凝土的使用寿命。然而大部分涂层本身会在环境的作用下老化, 逐渐丧失其功效, 一般寿命在5~10 年, 只能作辅助措施。
2.4 高性能海工混凝土
其技术途径是采用优质混凝土矿物掺和料和新型高效减水剂复合, 配以与之相适应的水泥和级配良好的粗细骨料, 形成低水胶比, 低缺陷, 高密实、高耐久的混凝土材料。高性能海工混凝土较高的抗氯离子渗透性为特征, 其优异的耐久性和性能价格比已受到国际上研究和工程界的认同。
2.5质量保证措施
为确保混凝土结构耐久性的目标, 须从三大环节进行控制：
一：预先质量控制与评估。在了解工程背景、使用环境以及混凝土材
料在海洋环境中的性能特点的基础上, 通过对材料性能的试验研究, 建立混凝土结构砜性设计的数据和依据, 并预测混凝土结构的实际使用性能。
二：耐久性方案设计。充分考虑各种可变因素对钢筋混凝土结构使用寿命的影响, 如环境温度、混凝土内应力、裂缝等, 以建立使用寿命预测系统, 为耐久性方案的设计提供指导和依据。再以使用寿命预测各级组织变基础, 制定有针对性的耐久性解决方案。
三：质量控制与评估。高性能混凝土施工质量控制主要涉及原材料质量、配合比、拌和、施工、保护层厚度、养护等方面, 其重点难点在于保护层厚度和养护等方面。
九提高钢筋混凝土桥梁耐久性的新途径
1) 采用高性能混凝土
高性能混凝土是从强度到耐久性都优于一般概念的混凝土, 高性能混凝土加入了比水泥颗粒小约100 倍的胶凝材料( 如硅粉、优质粉煤灰等) , 并采用高效减水剂降低水灰比和采用高强度的骨料, 其结果减小了骨料与胶凝材料间的孔隙率, 改善了混凝土的渗透性, 大大提高了混凝土的耐久性。由于高性能混凝土能有效地降低构件截面, 与采用普遍混凝土的造价相差不大, 甚至低于普通混凝土造价, 因而高性能混凝土是一种很有发展前景的优质材料。
2) 掺入耐久性改善剂
掺入混凝土中的耐久性改善剂, 可填充混凝土空隙, 提高混凝土的密实度与抗渗性, 并能进一步降低混凝土的干缩, 提高混凝土的抗冻性及耐酸性。
3) 钢筋表面涂刷防腐蚀涂层或使用耐侯钢
防腐涂层的致密度性好, 否则水份、氧和腐蚀性介质可以穿涂层而产生电子传递现象, 同时涂层与钢筋间的粘结力要好, 并且涂层要有良好的物理力学性能。如抗变形、抗磨擦等。耐侯钢是在钢中加入少量的合金元素, 使其在金属基体表面形成保护层, 以提高钢材的耐腐蚀性能。
4) 结构表面涂层
混凝土表面的涂层可以阻止氯离子侵蚀和混凝土碳化深入混凝土内部, 涂层应具有足够的弹性, 热稳定性, 并能适应裂缝的开合而不断裂, 与混凝土表面有足够的粘结力, 并能抗侵蚀环境的腐蚀。
5) 钢筋阻锈剂
钢筋阻锈剂是外加剂的一个品种, 少量掺入混凝土中能起到阻止或减缓钢筋锈蚀的作用。
6) 结构耐久性设计
设计合适的结构尺寸, 是提高实际构件混凝土质量的保证, 若截面过小, 配筋过密时, 易造成混凝土浇筑困难, 骨料分布不均匀, 从而造成混凝土的密实性下降, 不利于结构的耐久性。
7) 维修养护
及时到位的维修养护是混凝土桥梁耐久性的重要保证, 由于人们对
混凝土结构耐久性的认识是逐步深入的, 已建成的桥梁在耐久性方面存
在的一些问题, 更要对其采取必要的措施来延长其使用寿命。
桥梁耐久性设计 桥梁设计基准期为100年。 本项目位于东北严寒地区，且为大量使用除冰盐。环境类别为II类，环境作用等级为D和E级，即II-D（E）级。 针对本项目的特点，对于钢筋混凝土及预应力混凝土结构进行耐久性设计。 一、提高混凝土质量 1、混凝土耐久性指标 混凝土的耐久性指标指混凝土的抗裂性、护筋性、耐蚀性、抗冻性、耐磨性及抗碱-骨料反应性等。根据结构的设计使用年限、所处的环境类别及作用等级，本工程的耐久性指标见下表： 2、加大混凝土保护层厚度。依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004），按II类环境设置钢筋保护层。 3、提高混凝土密实度。选择质量可靠，牢固支撑的模板，避免漏浆；混凝土充分振捣，避免出现蜂窝、孔洞；防腐蚀混凝土中掺入优质粉煤灰，改变混凝土内部孔隙结构，提高混凝土密实度，同时增加对氯离子扩散的阻力。 4、采取措施，控制混凝土有害裂缝。 ①防止混凝土碱集料反应引起混凝土裂缝，不使用碱活性的集料，不使用含
碱的化学外加剂等。 ②防止集料膨胀反应引起的混凝土开裂，对集料生产、运输堆放及搅拌等工序进行科学管理，防止将含氧化镁或硫酸盐的膨胀集料或生石灰碎块混入集料中。 ③应用设计允许的最小水泥用量和能满足和易性要求的最小用水量，避免过大的坍落度，均匀浇筑混凝土，并及时对混凝土进行养护。 5、桥面侧边构件的外缘底面设置滴水檐，防止雨水从构件外侧面流向底面。桥面铺装层与混凝土现浇层之间设置防水层。 二、控制氯离子含量 混凝土中氯离子含量对钢筋腐蚀的影响极大，预应力混凝土构件最大氯离子含量为0.06%，钢筋混凝土构件最大氯离子含量不大于0.15%，混凝土必须振捣密实，且不宜采用蒸汽养护。通过优质混凝土矿物掺合料和新型高效减水剂复合，配以与之相适应的水泥和级配良好的粗细骨料，形成低水灰比、低缺陷、高密度、高耐久性的混凝土材料，增加对氯离子扩散的阻力。混凝土拌制过程中掺入阻锈剂，延缓氯离子对钢筋钝化膜的破坏。 三、提高桥梁防水、防冻功能 钢筋锈蚀主要是因混凝土保护层碳化和氯化物侵蚀，这两种腐蚀现象都是以水为载体进行，故桥梁防水应是桥梁结构防腐的第一道屏障。大量的桥梁检测资料表明，由于桥面防水层的过早破坏，加上桥面排水不畅，水从桥面渗入到桥面板下的梁、墩台等部位，加速了桥梁结构混凝土的碳化和混凝土内钢筋的腐蚀。为此： 1、桥面防水设计中，把水泥混凝土铺装设计为防水混凝土以达到自防水效果，柔性防水和刚性防水相结合。 2、加强梁端封锚混凝土、湿接缝、铰缝施工质量控制，避免梁端及湿接缝渗水。 3、桥面现浇层混凝土采用补偿收缩防水混凝土，防止桥面漏水降低桥梁使用寿命，其抗渗等级为W8。 四、采用防腐蚀混凝土
桥梁结构设计中的耐久性设计王永超 发表时间：2018-04-02T16:23:41.447Z 来源：《基层建设》2017年第36期作者：王永超 [导读] 摘要：桥梁结构设计中耐久性问题一直以来是桥梁设计人员研究的重点问题，在桥梁设计过程中，采用哪种方式提升桥梁耐久性是非常重要的，结合作者实际，从桥梁安全性耐久性存在的问题以及提高桥梁结构耐久性设计的主要措施进行了分析，希望在分析过后能够给广大设计人员提供一些参考。 唐山市交通勘察设计院有限公司河北唐山 063000 摘要：桥梁结构设计中耐久性问题一直以来是桥梁设计人员研究的重点问题，在桥梁设计过程中，采用哪种方式提升桥梁耐久性是非常重要的，结合作者实际，从桥梁安全性耐久性存在的问题以及提高桥梁结构耐久性设计的主要措施进行了分析，希望在分析过后能够给广大设计人员提供一些参考。 关键词：桥梁；结构设计；耐久性 随着现代经济发展，桥梁建筑有了很大的发展空间，在施工过程中，使用建筑材料问题上，要重视混凝土以及桥梁结构的耐久性，两者在建筑过程中起到重要作用，减少施工问题发生的可能性。在设计前，要掌握各个结构的承载力、根据材料使用过程进行设计。在使用混凝土前，要对各个施工结构的承载力进行控制，根据基本原则进行设计。 1影响桥梁安全性与耐久性的因素分析 1.1环境影响不容忽视 现代建设桥梁过程中，其的施工过程以及施工环境问题与设计内容仍然存在着一定的距离，施工人员必须要重视环境影响问题。混凝土实际施工的抗拉强度只是设计抗拉强度的10%，早期水化热现象以及干缩现象都有较大变化，环境的温度以及湿度在加上日晒雨淋不断的冲击荷载力，导致混凝土的总体结构出现裂缝现象，出现裂缝后，遭到水分子以及氯离子进入到其中，使钢筋面层不断出现纯化现象，直至腐蚀，导致钢筋表面和混凝土之间的胶结力达不到化学标准，钢筋与混凝土在后期施工中无法顺利完成作业。混凝土结构的耐久性遭到破坏的主要原因是因为其构件的强度以及刚度都达不到标准。 1.2 施工和管理水平低 目前，大多数桥梁的安全性以及耐久性都达不到设计标准，其主要原因是因为在施工过程中，施工人员没能按照设计要求进行作业，在管理问题上也存在着很多问题。大部分桥梁的施工质量与规范要求以及设计要求存在着一定的差距，施工材料的强度以及施工技术都达不到规范标准，导致桥梁在短期使用中就出现破坏以及倒塌现象；另外，部分桥梁在施工过程中，管理人员没能做好管理工作，导致偷工减料现象发生，对桥梁的安全问题带来很大影响。 1.3设计理论和结构构造体系不够完善 设计过程中，在桥梁的施工过程以及使用过程的安全问题上设计不够全面。在设计桥梁结构时，应当根据合理的结构方案进行设计，做好整个桥梁结构的分析工作，设计出构件连接过程，并按照规范要求，掌握桥梁的安全系数以及指标，确保整个施工结构达到安全性。 在设计过程中，设计人员不能单只按照规范要求满足结构强度的安全度，应当根据结构的体系以及构造和使用材料、维护和耐久性等问题进行设计，总结出设计过程以及施工过程和使用过程出现的问题，在根据总结出的结果进行改进，加强桥梁稳定性的同时不断提升桥梁结构的安全性。 此外，在施工过程中，个别结构的整体性以及延性达不到标准，导致冗余性小；设计的计算图式与实际受力路线不相符，导致局部的受力超出设计标准；混凝土的强度以及保护层的厚度与钢筋直径和构件戴面都达不到设计要求；导致桥梁结构的耐久性达不到预算要求，无法确保桥梁结构的安全性。大部分桥梁结构达到设计规范要求强度的情况下，无法确保桥梁的耐久性，在使用时间上，达不到预算标准，导致结构的安全问题得不到保障。因此，在设计过程中，设计人员应当加强重视桥梁的结构以及使用的施工材料，提高桥梁结构的耐久性。 2桥梁结构耐久性设计 2.1要满足接混凝土耐久性指标 要想提高桥梁结构的耐久性，就要确保混凝土的耐久性能够达到标准。混凝土的耐久性是由混凝土材料决定的，材料中的水灰比例以及水泥的用量和强度等级与混凝土的耐久性有着密切联系。在设计时，应当围绕《桥规JTG1362》制定的标准进行设计，在施工过程中，根据不同的施工环境制定合理的施工方案，并要自觉遵守设计标准进行作业，控制好水灰比例以及水泥用量、了解强度等级以及大氯离子的含量与碱含量，提升混凝土的耐久性。 2.2 重视钢筋混凝土保护层设计厚度 钢筋的锈蚀程度是由混凝土的碳化决定的。一般情况下，混凝土的保护层一旦出现碳化，会直接影响到钢筋表层的钝化膜，导致钢筋出现锈蚀现象。在施工过程中，首先，要注重钢筋混凝土，应当根据标准增加其保护层的厚度，减少钢筋出现锈蚀的可能性，确保混凝土结构的耐久性。其次，相关管理部门制定钢筋混凝土保护层的厚度范围跟以往实际设计范围不同，两者之间存在着一定的距离。在设计过程中，根据现场实际施工情况增加混凝土保护层的厚度，确保混凝土结构的耐久性。 2.3 做好构造配筋设计，减少混凝土裂缝出现 混凝土一旦出现裂缝，桥梁整体结构会受到一定的损害，混凝土的结构在遇到日晒雨淋影响后容易出现裂缝现象，出现裂缝后，混凝土的渗透性有所提高，侵蚀速度不断提高，增加侵蚀力度，导致混凝土结构的耐久性达不到标准。因此，要想提升混凝土结构的耐久性就必须要预防混凝土出现裂缝现象，在施工过程中，必须要按照规范标准进行作业，并掌握实际施工情况围绕混凝土结构制定合理的施工方案，对混凝土施工过程做好监督工作，减少在使用中出来多数裂缝的可能性。 2.4提高后张法预应力钢筋管道压浆质量 根据了解《混凝土结构耐久性设计与施工指南》具体内容得知，在设计钢筋耐久性过程中，必须要重视预应力钢筋的锈蚀程度，在没有任何提示的情况下，其会直接影响到钢筋的整体结构，应根据实际情况制定合理的施工防护措施。对混凝土结构出现预应力氯盐侵蚀程度以及筋和锚具与连接器等钢材做好防护工作，可以运用环氧或锌对钢材进行涂抹，根据施工进度往密封性能方向制定合理的预应力体系，在施工过程中，不允许出现金属螺旋管，应当运用具有密封性能的塑料波形管进行作业，另外，在施工前，管理人员要对管道灌浆材
浅谈桥梁工程与结构力学 梁桢 土木工程与力学学院地质工程专业2班 2011级 摘要：桥梁工程的发展与力学的进步是紧密相联的，而且是互相促进的：随着经济的发 展，建筑材料、设备、建桥技术也有了很快的发展，特别是电子计算技术的广泛应用加 快了人们对桥梁力学问题的研究，极大地推动了桥梁力学的发展；同时，桥梁力学的研 究成果也使桥梁的设计、施工及管理水平得到了进一步的提高。 关键词：桥梁、力学、发展、现状 一、引言 在原始时代就已经出现了桥梁，那时跨越水道和峡谷是利用自然倒下的树木，自然形成的石梁或石拱，虽然还不具备造桥的能力，但已经知道利用桥梁为生活创造方便。在17世纪以前，桥梁一般是用的木、石材料建造的，并按建桥材料分为石桥和木桥。19世纪50年代以后，随着酸性转炉炼钢和平炉炼钢技术的发展，钢材成为重要的造桥材料，钢的抗拉强度大，抗冲击性能好，尤其是19世纪70年代出现钢板和矩形轧制断面钢材，为桥的部件在厂内组装创造了条件，钢材应用日益广泛。因为只是凭经验修桥，曾使19世纪80-90年代得许多铁路桥发生重大事故;从那时起，正在发展中的结构力学理论得到了重视，在它的静力分析理论完全确立并广泛普及之后，桥梁因强度不足而造成的事故大为减少。到了现代，桥梁按建桥材料可分为预应力钢筋混凝土桥、钢筋混凝土桥。混凝土抗拉强度很低，但其价格却远低于钢材，为了增加其抗拉能力，设计了钢筋混凝土这类复合建筑材料，使其既能承受拉力，又能承受压力，但限于混凝土材料本身所具有的力学性能，将其作为梁式桥结构用材，跨度仍远逊色于传统的拱桥结构。而预应力钢筋混凝土桁架拱桥：尽管有受力钢筋在承载，但在受拉区仍然不可避免地会出现一些裂缝，若对钢筋施加一定的张力作用，可以克服此弊端，即通过张拉预应力筋，使得受拉区事先储备一定数值的压应力，当外荷载作用时，混凝土可不出现拉应力或不超过某个临界值的拉应力，从而极大地提高了混凝土结构的抗裂性能，刚度和承载能力，进而导致了预应力混凝土桥梁结构的出现。 二．桥梁建设简述与发展趋向 1、国外桥梁建设简述和发展趋向 纵观国外桥梁建设发展的历史，对于促进和发展现代桥梁有深远影响的，是继意大利文艺复兴后18世纪在英国、法国和其他西欧国家兴起的工业革命。它推动了工业的发展，从而也促进了桥梁建筑技术方面空前的发展。 1855年起，发共建造了第一批应用水泥砂浆砌筑的石拱桥。法国谢儒奈教授在拱桥结构、拱圈
嘉兴学院毕业论文（设计）文献综述 题目： 专业班级：学生姓名：学号 一、前言部分（说明写作目的，介绍有关概念、综述范围，扼要说明有关主题或争论焦点）桥梁的耐久性问题应该说此问题是近20年来逐渐被人们所重视。我国桥梁结构要略晚于建筑结构领域对此问题的研究。在世界范围内，对混凝土耐久性的重视始于上世纪70 年代末。清华大学陈肇元院士曾撰文指出：“建筑物的耐久性是建筑物及其构件在给定的期限内并在各种作用下维持其功能的能力，而建筑物及其构件的使用寿命则是在其建造完工或生产制成以后，仅在一般的维护条件下，其所有性能均能满足原定要求的期限。”英国学者也提出：“耐久性预测不可能是一门精确的科学，建筑物的预测寿命只能是个估计。”国内外专家近年来十分关注桥梁结构在设计基准期内，是否满足预定的功能要求作为桥梁可靠性评价的重要指标。如美国的北卡罗来那和明尼苏达等州，将桥梁剩余寿命作为评价桥梁的重要因素。研究成果表明，耐久性的研究和评价对桥梁结构寿命的延长和防止重大事故的发生将会产生巨大的经济效益和社会效益。总体说来，桥梁耐久性是对未来的预测。国际标准ISO2394:1998《结构可靠性总原则》中明确：“结构设计的目的是尽量减小结构或结构构件的失效概率，保证其可靠度……。结构与结构构件的耐久性是指其在工作寿命期内，在适当的维护条件下在其所处环境中保持正常工作的能力。”并提出要注意一些相关因素的影响，如结构预期用途、要求的性能、环境条件、材料性能、结构体系、构件形状、结构细部构造、工艺质量和控制水平、专门的防护措施以及在设计工作寿命期的维护等。
二、主题部分（阐明有关主题的历史背景、现状和发展方向，以及对这些问题的评述）技术方面 在技术方面，只是凭经验修桥，曾使19世纪80～90年代的许多铁路桥发生 重大事故；从这时起，正在发展中的结构力学理论得到了重视，而在它的静力分析理论完全确立并广泛普及之后，桥梁因强度不足而造成的事故明显大为减少。 二十世纪以来，公路交通有很大发展。在内陆，需要在更多的河流、峡谷之上建桥。在城市中，以及在各种交通线路相交处，需要建造立交桥。在沿海，既需在大船通航的河口、海湾、海峡修建特大跨度桥梁，又需在某些海岛与大陆之间修建长桥。 桥梁需要大量修建，而人力、物力、财力有限；于是，不断提高技术水平，引用新材料、新工艺、新桥式，对结构行为进行更精确的数值分析，采用更精确的结构试验进行验证，以使桥梁建设的经济效益不断提高，已成为时代的要求。 桥梁工程学主要研究桥渡设计，包括选择桥址，决定桥梁孔径，考虑通航和线路要求以确定桥面高程，考虑基底不受冲刷或冻胀以确定基础埋置深度，设计导流建筑物等；桥式方案设计；桥梁结构设计；桥梁施工；桥梁检定；桥梁试验；桥梁养护等方面。 材料方面 在建桥材料方面，以高强、轻质、低成本为选择的主要依据，近期仍以发展传统的钢材和混凝土为主，提高其强度和耐久性。对于建筑钢材的脆断机理、初始几何缺陷等，以及混凝土材料的非弹性问题(收缩徐变以及疲劳等)，将继续作充分的研究，使能正确控制结构的受力和变形。至于碳纤维塑料等在桥梁上的广泛应用，还必须在降低成本以后才有可能。 设计方面 在桥梁勘察设计方面，随着交通事业的迅速发展，大跨度或复杂的桥型将不断涌现。高速公路的发展，对桥梁设计亦将提出新的要求。在桥式方案设计中，将有可能利用结构优化设计理论，借助电子计算机选出最佳方案。 在结构设计计算中，采用空间理论来分析桥梁整体受力已成为可能；以概率统计理论为基础的极限状态设计理论，将进一步反映在桥涵设计规范中，使桥梁设计的安全度得到科学合理的保证。桥梁美学作为时代、民族的文化在某些方面的反映，将愈来愈受到人们的重视：桥梁的面貌将蔚为大观。 施工方面 在桥梁施工方面，对施工组织将充分利用电子计算机进行经济有效的管理。在施工技术中，将不断引用新技术和高效率、高功能的机具设备，借以提高质量、缩短工期、降低造价。如采用激光测量控制结构的精确定位；引用自升式水上平台克服深水基础的困难；利用遥控
桥梁设计存在的主要问题 桥梁设计存在的主要问题 现在，国内的结构设计过程中，有这样的倾向：设计中考虑强度多而考虑耐久性少；重视强度极限状态而不重视使用极限状态，而结构在整个生命周期中最重要 。 的问题包括材料强度不足和施工工艺不合格等；也有个别桥梁存在诸如偷工减料、以次充好等严重的管理问题，更是对桥梁安全造成致命的损害。 而大量的桥梁在远没有达到预期使用寿命时，出现了影响正常使用的病害与劣化；特别是一些桥梁在只使用了几年、甚至刚建成不久就出现严重的耐久性不足的问题，这也与施工质量低下有重要关系，典型的问题有钢筋保护层不足及目前
广泛存在于施工现场的严重的构件开裂问题（主要原因包括：水泥选用、混凝土配合比、振捣、养护不当及预应力施加不合理等）。这些施工上的缺陷虽然短期不会对桥梁的正常使用产生明显的影响，但却会对结构的长期耐久性产生非常不利的危害。 2）设计理论和结构构造体系不够完善 在承认施工存在问题的同时，也不可否认，在桥梁设计领域，特别是关于 和构造等方面的要求。规范再详细也不能包罗本应由设计人员解决的各种问题、规范更新得再快也适应不了新认识、新技术、新材料快速发展对结构提出的各种新的要求。因此，合理可靠的结构设计除了满足规范的要求外，还要求设计人员具有对结构本性的正确认识、丰富的经验和准确的判断。 需要改进和努力的方向
1）应该更加重视结构的耐久性问题 桥梁在建造和使用过程中，一定会受到环境、有害化学物质的侵蚀，并要承受车辆、风、地震、疲劳、超载、人为因素等外来作用，同时桥梁所采用材料的自身性能也会不断退化，从而导致结构各部分不同程度的损伤和劣化。在大跨桥梁领域，国内从上世纪80年代以来，修建了大量的斜拉桥；虽然迄今为止出现倒塌或 强调使结构易于检查、维修，以保证桥梁的安全使用、尽可能地减少维修费用，取得了较好的综合经济效益。实际上，国内外的研究和实践都表明，结构耐久性对于桥梁的安全运营和经济性起着决定性作用。 2）重视对疲劳损伤的研究 桥梁结构所承受的车辆荷载和风荷载都是动荷载，会在结构内产生循环变
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/1c12307418.html, 桥梁结构设计中的耐久性设计 作者：张振华 来源：《科学与技术》2018年第13期 摘要：随着城市规模的不断扩大，城市布局错综复杂，为了是人们的出行更方便，城市中的桥梁建设越来越多，桥梁负荷越来越重，这就使得混凝土结构桥梁的耐久性大大降低。在目前的混凝土结构桥梁设计中还存在不少问题，这些严重影响了桥梁的使用寿命。因此，对混凝土结构桥梁耐久性设计进行研究，就显得十分有必要了。本文对桥梁结构设计中的耐久性设计进行了探讨。 关键词：桥梁结构设计；耐久性设计；措施 耐久性是桥梁工程结构设计的重要内容之一，其会受到设计问題和超载问题等因素影响。所以要保证桥梁工程结构设计整体质量，就应在优选结构设计材料的基础上，重视结构冗余设计和桥梁构造设计，确保可以增强其耐久性。 1桥梁结构耐久性的概念与重要作用 桥梁结构设计过程中必须考虑其结构耐久性，为了更有助于相关设计人员采用有效合理的设计方案来保证桥梁的耐久性要求，首先有必要对结构耐久性加以充分仔细的了解，完全掌握领会其含义要求，所谓结构耐久性，是指结构所具备的在有限的使用寿命和维护措施的前提下，针对外界荷载、环境变化以及材料等因素可能受到的各种力的作用，能够有效抵御恶劣影响的能力，而这种能力，无论对于提升桥梁的安全运行效率、经济营收效益，还是促进社会交通秩序发展、百姓日常出行的便利都具有着无比重要的作用，这不再是某个人或某个企业为追求经济利润所做出的工程业绩，而是国家的公共交通基础设施建设的巨大需要，所以其作用意义是深远的。 2影响桥梁耐久性的因素 2.1结构构造与设计体系存在缺陷 桥梁结构的耐久性设计是桥梁设计领域急需解决的一个重要问题。在实际操作过程中，桥梁工程设计人员很容易只重视桥梁结构强度，用结构强度满足工程安全性的需求，而忽视溺寸过程和施工过程中的人为错误，因为人为错误极易使结构耐久性降低。当桥梁工程计算标准不明确、设计标准较低、混凝土强度较低时，会给结构的耐久性带来一定的影响。与此同时，按照工程的使用条件和使用环境的不同，对体系的设计要求也有所不同。要保证桥梁结构具有较强的可靠性，设计过程中一定要严格依据设计规范进御蜀十，确保设计人员深刻了解桥梁结构的本性，仔细判断设计结构是否真正科学合理日。 2.2设计规范存有不足
( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 桥梁设计中的安全性和耐久性 (2021版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process
桥梁设计中的安全性和耐久性(2021版) 国内现行规范对桥梁设计提出的要求是适用、经济、安全、美观，这些要求基本上包含了人们关心的所有重要问题。 具体的设计过程按承载能力和正常使用两种极限状态来进行。前者是控制结构在丧失服务能力临界状态时的承载能力、设计的基本原则是要求荷载效应不利组合的设计值，必须小于或等于结构抗力的设计值。利用荷载安全系数、材料安全系数及工作条件系数来考虑不确定因素作用下的结构总体的安全储备，是一个半概率的极限状态设计法。可以认为是对安全性要求的保证。后者控制结构在正常使用状态时应力、裂缝和变形小于一定的限值，对应于适用性的要求。 暂且不论这些控制方程和计算理论是否完全合理，它们至少从定性和定量的形式上保证了安全性和适用性两项要求，而对于经济、美观的要求则没有具体的指标进行衡量。当然，在方案设计和评审
阶段会考虑到经济和美观的要求(中小桥梁主要关注经济性，而大型和特大型桥梁对美观问题越来越重视)；但需要指出的是该阶段对经济性的评估往往是只注重考虑建设成本，而对于后期的养护、维修等的长期综合成本缺乏考虑，因此这种评估经常是比较片面的。一个典型的例子是斜拉桥的换索问题。由于目前技术水平的限制，斜拉桥拉索的平均使用寿命在20年到30年之间，也就是在其服役期期间至少要进行一次换索，如果考虑到后期换索的巨大投入，那么在跨度1000米以下的桥型竞争中，悬索桥与斜拉桥在经济性方面的差距将大大减小。 现在，国内的结构设计过程中，有这样的倾向：设计中考虑强度多而考虑耐久性少；重视强度极限状态而不重视使用极限状态，而结构在整个生命周期中最重要的却恰恰是使用时的性能表现；重视结构的建造而不重视结构的维护。实际上，目前的桥梁设计中，对于耐久性更多的只是作为一种概念受到关注，既没有明确提出使用年限的要求，也没有进行专门的耐久性设计（从材料、结构措施及设计程序上上保证耐久性，并明确声明在何种维护和使用条件下，
浅谈我国桥梁设计存在的问题及解决措施 随着改革开放和我国经济实力的增强，我国的桥梁建设有了长足地发展。特别是在大跨徑桥梁方面，代表着世界先进水平的南浦、徐浦大桥、铜陵长江大桥相继建成通车，但在整体水平上，特别是在桥梁的施工管理、安全意识、施工质量以及设计方面，我们离世界先进水平还有差距，还存在的一些问题。本文主要针对我桥梁设计存在的问题及形成原因进行了简要的探讨，并针对问题提出了一些解决措施。 标签：桥梁设计原因措施 国内现行规范对桥梁设计提出的要求是适用、经济、安全、美观，这些要求基本上包含了人们关心的所有重要问题。具体的设计过程按承载能力和正常使用两种极限状态来进行。前者是控制结构在丧失服务能力临界状态时的承载能力、设计的基本原则是要求荷载效应不利组合的设计值，必须小于或等于结构抗力的设计值。利用荷载安全系数、材料安全系数及工作条件系数来考虑不确定因素作用下的结构总体的安全储备，是一个半概率的极限状态设计法。可以认为是对安全性要求的保证。后者控制结构在正常使用状态时应力、裂缝和变形小于一定的限值，对应于适用性的要求。 暂且不论这些控制方程和计算理论是否完全合理，它们至少从定性和定量的形式上保证了安全性和适用性两项要求，而对于经济、美观的要求则没有具体的指标进行衡量。当然，在方案设计和评审阶段会考虑到经济和美观的要求(中小桥梁主要关注经济性，而大型和特大型桥梁对美观问题越来越重视)；但需要指出的是该阶段对经济性的评估往往是只注重考虑建设成本，而对于后期的养护、维修等的长期综合成本缺乏考虑，因此这种评估经常是比较片面的。一个典型的例子是斜拉桥的换索问题。由于目前技术水平的限制，斜拉桥拉索的平均使用寿命在20年到30年之间，也就是在其服役期间至少要进行一次换索，如果考虑到后期换索的巨大投入，那么在跨度1000米以下的桥型竞争中，悬索桥与斜拉桥在经济性方面的差距将大大减小。 1 桥梁设计存在的主要问题 现在，国内的结构设计过程中，有这样的倾向：设计中考虑强度多而考虑耐久性少；重视强度极限状态而不重视使用极限状态，而结构在整个生命周期中最重要的却恰恰是使用时的性能表现；重视结构的建造而不重视结构的维护。实际上，目前的桥梁设计中，对于耐久性更多的只是作为一种概念受到关注，既没有明确提出使用年限的要求，也没有进行专门的耐久性设计（从材料、结构措施及设计程序上上保证耐久性，并明确声明在何种维护和使用条件下，桥梁具有哪种程度的耐久性）。这些倾向在一定程度上导致了当前工程事故频发、结构使用性能差、使用寿命短的不良后果；也与国际结构工程界日益重视耐久性、安全性、适用性的趋势相违背；也不符合结构动态和综合经济性（考虑结构建设、使用、维护等整个周期的费用）的要求。
浅谈新技术在桥梁工程中的应用 除效率并减少安全事故，笔者总结了传统的桥梁拆除方法，介绍了近几年国内外出现并适用于桥梁拆除的混凝土拆除新技术和新机具。着重介绍了其中的超高压水枪、高效钻孔设备、金刚石圆盘锯、金刚石绳锯和液压劈裂机。最后介绍了几个新工具在桥梁拆除工程中的应用实例，可为设计既有桥梁的拆除方案提供参考。 关键词：拆除技术；桥梁拆除；拆除方法 一、传统的拆除方法及其存在的问题 前些年的桥梁拆除方法主要有：1）采用简单风动机具（风镐、风钻等）的人海战术法；2）各种爆破法，包括静态爆破法、控制爆破法、切割爆破法、水压爆破法；3）采用炮头机的机械拆除法；4）火焰切割拆除法，如采用喷火器、高温喷枪、金属粉末喷枪等能产生高温的设备，在混凝土上形成熔槽；5）采用膨胀剂或水脉冲劈裂机的预裂法等。以上方法都是从岩石开实行业引进的，因钢筋混凝土的特性与脆性的石材有较大差异，使用效果相差太远，且存在诸多缺点，如混凝土飞溅，存在噪声和粉尘，对施工人员和周围环境造成极大的安全隐患；施工速度慢，一般需要封闭施工场地；过多的敲击极易产生裂缝，会对剩余结构造成直接破坏和隐患破坏；人工敲凿后还需要剥离钢筋及后期整平工作，接缝处平整度难以保证。 二、新的桥梁拆除技术 随着人们生活水平的提高和对环保的重视，人们对安全、节能、环
保等有了更高的要求。出现了大量具有能耗低、无噪声、无粉尘、体积小、重量轻、速度快、振动小、操作灵活、故障率低、使用寿命长等特点的工具。这得益于金刚石工具、液压工具和激光技术的发展。 （一）超高压水枪 利用高速喷射水流，其压力可高达300 MPa ，其中超高压喷射和空腔水流喷射潜力较大。当需要保留混凝土中的钢筋，或需清洗钢筋以再利用以及需尽可能不对存留混凝土造成微裂纹时，该法是唯一选择，且效率极高。一遍可切除150 mm 深，可随意去除其它大型设备难以施工的部位。 （二）高效钻孔设备 金刚石孕镶取芯钻机具有轻便、高效、噪音小、采用水冷降温且无粉尘的特点。动力可以是电气的、油压的以及压缩空气的。其钻头直径从13～1 524 mm不等，钻切的深度可随钻头钢管长度不同任意变化。液压凿岩机是以高压油为工作介质的强力凿岩设备，它扭矩大、体积小、钻速快、振动小，据悉，重量只有27 kg ，工作效率是风钻的5～10 倍，能耗只有风钻的1/ 3 ，连续工作可钻50 多m/ h 。 （三）金刚石圆盘锯 金刚石锯适用于板、桥面以及其它薄型构件的开槽，可精确切割，无振动、无尘埃。大多数承包商都愿意采用直径350 mm～1 m 以上的水冷金刚石圆盘锯片，而不采用其它常规锯切工具。且锯片多安装在以柴油发动机作为动力的切割机上，切缝锋利、寿命长、停机少、故障少，切深能达到600 mm 以上，劳动力成本低，整机质量不足30 kg。选择
桥梁结构设计问题探讨 摘要：近年来，随着科学技术的发展，桥梁结构设计也得到了相应的发展，但是我国的桥梁设计理论和结构构造体系仍不够完善。本文通过桥梁结构设计中应注意事项，对桥梁结构设计的理论及设计问题进行探讨。 关键词：桥梁结构；设计问题；分析 abstract: in recent years, with the development of science and technology, the bridge structure design also got the corresponding development, but china’’s bridge design theory and structure system is still not perfect. this article through the bridge structure design should note, bridge structure design theory and design issues were discussed. keywords: bridge structure; design problems; analysis 中图分类号：u443文献标识码：a 文章编号： 一、桥梁结构设计现状 目前的桥梁设计中，对于耐久性更多的只是作为一种概念受到关注，既没有明确提出使用年限的要求，也没有进行专门的耐久性设计。这些倾向在一定程度上导致了当前工程事故频发、结构使用性能差、使用寿命短的不良后果，也与国际结构工程界日益重视耐久性、安全性、适用性的趋势相违背，也不符合结构动态和综合经济性的要求。
浅谈道路桥梁设计中存在的问题及对策 随着我国经济社会的发展，交通的建设催生了道路桥梁的发展，目前我国道路桥梁设计已经达到了较高的水平，但仍然存在着一些问题。 1 我国道路桥梁设计中存在的问题 1.1 设计理论和结构构造体系有待完善 道路桥梁设计最重要的任务是找出最经济合理结构方案，然后是结构分析与构建连接，并且用符合规范的安全系数来保证结构是安全的。然而，在我国的道路桥梁设计领域，尤其是桥梁设计施工和使用期的安全性问题方面有许多地方需要改进。目前来看，很多设计人员在道路桥梁的设计中只满足规范所规定的最低安全需要，经常忽视结构体系、结构材料、结构构造、结构耐久性等问题，忽视从设计、施工到投入使用整个过程中可能经常出现的人为错误，以致加强和保证结构安全性工作做得不足，使得我国道路桥梁设计中经常会出现图式和受力路线不够明确，导致整个桥梁受力不够均匀；混凝土强度等级低、钢筋直径小、保护层厚度小而影响耐久性和安全性；结构整体性和延性不足，缺乏足够的冗余性等各种各样的问题。 在生活中我们经常会看到才投入使用5至10年的桥梁就出现了安全性问题，然而在调查时并没有发现有严重的设计问题，就是因为设计人员要求过低，只满足设计规范的强度要求，而没有更进一步结合实际情况，这就要求设计人员重视起来，对结构本性有正确的认识，积累经验，在道路桥梁设计时从材料、构造等各个方面采取有效措施，全面考虑，保证结构的强度和耐久性。 1.2 道路桥梁施工隐患 最近几年我国经济社会迅速发展，基础设施建设也随着大力发展，道路桥梁的施工也越来越多，各类大桥完工也越来越多。然而，却也逐渐出现一种趋势，那就是施工速度越来越快，施工周期越来越短。如此一来，安全问题很可能也会随之而来，因为道路桥梁对安全性、耐久性都有着很高的要求，如果设计、施工周期太短，势必会减少安全性方面的考虑，很多隐患可能就在不知不觉中留下了。比如有些施工方因为承包价格较低，为了保证足够的利润，经常会采取将工程分包给资质低、经验不足的工程队，以此降低成本，如果层层分包，就会发生较多的以次充好、偷工减料等现象；另外，当今市场存在着一定程度的假冒伪劣现象，钢筋、器材、水泥、基础工程材料等等道路桥梁施工各个阶段所需材料都有可能用到假冒伪劣产品，如果遇到黑心包工，再加上监管疏忽，难免会出现将不合格材料用于工程，最后的结果必然是工程质量无法达到规范要求和设计标准，道路桥梁安全性也就得不到绝对保证，更别说必要的安全冗余了。 1.3 桥梁维护工作缺乏系统性 桥梁在投入使用后就进入了维护阶段，良好的维护工作能够保证桥梁始终处于安全状态，及时发现并解决可能出现的问题。然而，现如今我国的道路桥梁维护工作缺乏系统性，不能有效的对桥梁全寿命过程进行管理，对桥梁耐久性不足有着很大的影响。很多时候，桥梁的维修都是在不得不修的情况下甚至事故之后才进行的，而不是在最佳修理时间，使得维修效果不尽如人意。正确的方法是要把整个区域的道路桥梁作为一个系统工程进行研究，统
浅谈新技术在桥梁工程中的应用 摘要：随着桥梁拆除过程中安全事故不断发生，为提高拆除效率并减少安全事故，笔者总结了传统的桥梁拆除方法，介绍了近几年国内外出现并适用于桥梁拆除的混凝土拆除新技术和新机具。着重介绍了其中的超高压水枪、高效钻孔设备、金刚石圆盘锯、金刚石绳锯和液压劈裂机。最后介绍了几个新工具在桥梁拆除工程中的应用实例，可为设计既有桥梁的拆除方案提供参考。 关键词：拆除技术；桥梁拆除；拆除方法 一、传统的拆除方法及其存在的问题 前些年的桥梁拆除方法主要有：1）采用简单风动机具（风镐、风钻等）的人海战术法；2）各种爆破法，包括静态爆破法、控制爆破法、切割爆破法、水压爆破法；3）采用炮头机的机械拆除法；4）火焰切割拆除法，如采用喷火器、高温喷枪、金属粉末喷枪等能产生高温的设备，在混凝土上形成熔槽；5）采用膨胀剂或水脉冲劈裂机的预裂法等。以上方法都是从岩石开实行业引进的，因钢筋混凝土的特性与脆性的石材有较大差异，使用效果相差太远，且存在诸多缺点，如混凝土飞溅，存在噪声和粉尘，对施工人员和周围环境造成极大的安全隐患；施工速度慢，一般需要封闭施工场地；过多的敲击极易产生裂缝，会对剩余结构造成直接破坏和隐患破坏；人工敲凿后还需要剥离钢筋及后期整平工作，接缝处平整度难以保证。 二、新的桥梁拆除技术 随着人们生活水平的提高和对环保的重视，人们对安全、节能、环保等有了更高的要求。出现了大量具有能耗低、无噪声、无粉尘、体积小、重量轻、速度快、振动小、操作灵活、故障率低、使用寿命长等特点的工具。这得益于金刚石工具、液压工具和激光技术的发展。 （一）超高压水枪 利用高速喷射水流，其压力可高达300 MPa ，其中超高压喷射和空腔水流喷射潜力较大。当需要保留混凝土中的钢筋，或需清洗钢筋以再利用以及需尽可能不对存留混凝土造成微裂纹时，该法是唯一选择，且效率极高。一遍可切除150 mm 深，可随意去除其它大型设备难以施工的部位。 （二）高效钻孔设备 金刚石孕镶取芯钻机具有轻便、高效、噪音小、采用水冷降温且无粉尘的特点。动力可以是电气的、油压的以及压缩空气的。其钻头直径从13～1 524 mm不等，钻切的深度可随钻头钢管长度不同任意变化。液压凿岩机是以高压油为工作介质的强力凿岩设备，它扭矩大、体积小、钻速快、振动小，据悉，重量只有27 kg ，工作效率是风钻的5～1 0 倍，能耗只有风钻的1/ 3 ，连续工作可钻50 多m/ h 。 （三）金刚石圆盘锯
公路桥梁耐久性设计研究 为了有效解决桥梁耐久性方面存在的问题，选择公路交通中常用的混凝土桥梁为对象，通过现场调查和资料查阅确定病害发生的主要部位，分析了产生原因，并提出了耐久设计的主要内容和具体的应对措施，设计时材料和结构相结合不能仅仅从材料优化方面来考虑混凝土桥梁的耐久性。 标签：桥梁；耐久性设计；结构；混凝土 前言 桥梁作为道路跨越天然或人工障碍物的建筑物，在交通连接中发挥着重要的作用。然而，由于所处环境的特殊性及受力的复杂性，大多数桥梁并没有达到预期的效果，在寿命周期内出现大量的病害类型，导致强度降低、寿命缩短、经济损失严重。上述问题的出现，除了与设计、施工、环境因素及车辆荷载等因素有关外，更主要的是由于结构的耐久性不足引起的。随着我国西部大开发战略的不断推进，交通基础设施建设将迎来全面发展的时期，由于西部地区地理、地质等条件的限制，桥梁在道路中比重会有所提高，因此加强对桥梁结构耐久性方面的研究就显得十分必要和更有意义。 1 公路桥梁耐久性 资料显示，世界上大多数国家和地区采用的桥梁结构，混凝土桥占有很大的比重，其中欧洲混凝土桥梁的比例为70%，美国混凝土桥梁比重为52%，我国的混凝土桥梁占80%以上，结合国内外实际，以下仅以混凝土桥梁为例来说明桥梁的耐久性设计。通过对某地现役混凝土桥梁调查发现，混凝土桥梁以下部位容易产生病害现象，制定措施时要根据部位特点采取合理的方法，混凝土桥梁的上部主体结构和桥面系为病害发生的主要部位，基础和附属结构发生病害的概率并不是很高，只占到26.0%，但也应引起足够的重视。 对于混凝土桥梁而言，影响结构耐久性的主要问题有：冻融循环、钢筋锈蚀、碱集料反应、结构构造、施工周期及结构维护等，这些问题涉及桥梁结构的设计、施工、养护、管理及使用等方面。 2 桥梁耐久性设计 查阅文献发现，目前关于桥梁结构耐久性的研究大多是从材料方面来考虑，而对结构设计改善混凝土桥梁耐久性的研究比较少。在桥梁设计阶段，设计者往往只重视结构强度是否满足规范要求，很少从结构方面来考虑桥梁的耐久性，结果导致桥梁在服役期内出现大量的病害，这也再次印证材料和结构设计的重要性，仅仅从材料角度来改善桥梁的耐久性是行不通，需重视混凝土桥梁的结构设计。
桥梁结构的安全度和耐久性问题 摘要近年来桥梁结构的安全度和耐久性问题日益被人们所重视。本文论述了桥梁结构安全度和耐久性的内涵，综述了国内外桥梁结构安全度和耐久性问题应关注的有关问题及研究趋势，提出了相关对策措施。以期引起人们对此问题的高度重视，促进我国桥梁建设事业的发展。 1 引言 国内现行规范对桥梁设计提出的要求是适用、经济、安全、美观，这些要求基本上包含了人们关心的所有重要问题。 具体的设计过程按承载能力和正常使用两种极限状态来进行。前者是控制结构在丧失服务能力临界状态时的承载能力、设计的基本原则是要求荷载效应不利组合的设计值，必须小于或等于结构抗力的设计值。利用荷载安全系数、材料安全系数及工作条件系数来考虑不确定因素作用下的结构总体的安全储备，是一个半概率的极限状态设计法。可以认为是对安全性要求的保证。后者控制结构在正常使用状态时应力、裂缝和变形小于一定的限值，对应于适用性的要求。 暂且不论这些控制方程和计算理论是否完全合理，它们至少从定性和定量的形式上保证了安全性和适用性两项要求，而对于经济、美观的要求则没有具体的指标进行衡量。当然，在方案设计和评审阶段会考虑到经济和美观的要求(中小桥梁主要关注经济性，而大型和特大型桥梁对美观问题越来越重视)；但需要指出的是该阶段对经济性的评估往往是只注重考虑建设成本，而对于后期的养护、维修等的长期综合成本缺乏考虑，因此这种评估经常是比较片面的。一个典型的例子是斜拉桥的换索问题。由于目前技术水平的限制，斜拉桥拉索的平均使用寿命在20年到30年之间，也就是在其服役期期间至少要进行一次换索，如果考
虑到后期换索的巨大投入，那么在跨度1000米以下的桥型竞争中，悬索桥与斜拉桥在经济性方面的差距将大大减小。 现在，国内的结构设计过程中，有这样的倾向：设计中考虑强度多而考虑耐久性少；重视强度极限状态而不重视使用极限状态，而结构在整个生命周期中最重要的却恰恰是使用时的性能表现；重视结构的建造而不重视结构的维护。实际上，目前的桥梁设计中，对于耐久性更多的只是作为一种概念受到关注，既没有明确提出使用年限的要求，也没有进行专门的耐久性设计（从材料、结构措施及设计程序上上保证耐久性，并明确声明在何种维护和使用条件下，桥梁具有哪种程度的耐久性）。这些倾向在一定程度上导致了当前工程事故频发、结构使用性能差、使用寿命短的不良后果；也与国际结构工程界日益重视耐久性、安全性、适用性的趋势相违背；也不符合结构动态和综合经济性（考虑结构建设、使用、维护等整个周期的费用）的要求。 人类进入二十一世纪后，世界各地纷纷建造大规模的桥梁（特别是大跨径桥梁和立交桥梁），随着我国现代化进程的加快，桥梁建设进入新的发展阶段。桥梁做为建桥所在地城市景观的重要组成部分，依其工程寿命将存在相当长的时间。因此桥梁结构的安全度和耐久性问题已引起人们的高度重视。近年来国内外发生不少桥梁倒塌事故，很多是属于非正常设计和非正常施工造成的，其中包含着工程建设出现的腐败现象（如重庆綦江虹桥倒塌事故），亟需加强法治，严格执行基建程序，确保工程质量。国外专家曾说过：“规范的超载系数，绝不可能达到足以防备设计可能的大错误，但是许许多多的中小错误都可以用规范的超载系数来防备。”“规范是分析、设计和偏于安全的思路的结合。”桥梁结构的安全度与耐久性是一对孪生兄弟，需慎重研究，统筹考虑。近些年我们面临的情况是：
浅谈桥梁工程的发展 邱思福241190050 福州大学阳光学院2011土木工程专业（1） 摘要：交通事业是社会建设的主要组成部分之一，它对于发展国民经济,促进各地经济发展，促进文化交流和巩固国防，都具有非常重要的意义。桥梁又是公路，铁路，农村道路以及水利建设的重要组成部分。在经济上，桥梁的造价平均仅占公路总造价的1/5左右，在国防上，桥梁是交通运输的咽喉，在战争中具有重要的地位。本文主要阐述桥梁工程的发展历程，对桥梁建设取得的成就进行了总结，揭示桥梁工程得以迅猛发展的主导因素,并简要分析未来桥梁工程的发展趋势。 关键词：桥梁发展历程桥梁结构发展因素事故分析未来发展 一、概述 作为一名土木工程专业的学生，我们必须对桥梁工程有着深入的认识和了解，桥梁工程是集桥梁勘测、设计、施工、养护和检定等的工作过程，以及研究这一过程的科学和工程技术，它是土木工程的一个分支。桥梁工程的发展主要取决于交通运输对它的需要，人类社会先后经历了工业革命、以及各种高新技术为主体的产业革命浪潮的冲击,使社会的各个领域发生了深刻的变革，在历史上，每当运输工具发生重大变化，对桥梁在载重、跨度等方面提出新的要求，便推动了桥梁工程技术的发展。在公路施工中，桥梁往往是全线通车的关键。桥梁是线路的重要组成部分，桥梁在交通事业中起着举足轻重。桥梁有着悠久的发展历史，未来桥梁的发展将会更加先进和全面。我们所关注的桥梁工程领域也因此获得了重大发展。而今我们正处新世纪之初，作为土木工程专业的学生，我们有必要对桥梁工程的发展历程做一回顾，对桥梁建设取得的成就进行了总结和队桥梁今后的发展进行分析。 二、桥梁发展历史 在距今约三千年的周文王时,我国就已在宽阔的渭河上架设过大型浮桥。后陆续涌现了一大批以石料铁为建材的桥梁建筑,其中以赵州桥(跨度37.02m,公 元605年)、大渡河铁索桥(跨度约100m,1803年)等为标志体现了古代桥梁的伟大成就,也显示了古代中国的强盛。18世纪以后,欧洲率先进入工业社会,从根本上改变了200年西方文明的历史,促进了大规模的铁路桥梁建设。迄今,以英国不列颠尼亚箱梁桥(跨度141m,185年)、美国布鲁克林悬索桥(跨度486m,1883年)及英国福斯悬臂桁架桥(跨度520m,1890年)为标志的桥梁建筑仍散发着西方工业文明的气息。20世纪初期,西方工业社会获得空前发展,日趋发达。于30年代
浅谈钢筋混凝土桥梁的耐久性 摘要：在进行桥梁结构设计初期，就需要结合桥梁所处地理位置、周围环境及 实际运行环境对桥梁结构的耐久性进行合理设计。对于建设施工过程中可能影响 桥梁耐久性的隐患因素采取合理的预防措施，力求在设计初期就能考虑到所有可 能出现的问题。并采取有效的预防措施，以提高钢筋混凝土桥梁的耐久性。 关键词：钢筋混凝土；桥梁；耐久性 1钢筋混凝土桥梁结构的耐久性分析及其重要性 随着科学技术的发展，钢筋、混凝土材料也得到了快速发展。钢筋混凝土结 构的建筑发展历史远低于木质结构和钢制结构的建筑。19世纪中期，随着钢筋和混凝土材料的发展，钢筋混凝土结构也迅速发展起来；到了19世纪下半叶，法 国设计建筑了第一座钢筋混凝土结构桥梁，随之越来越多的钢筋混凝土结构桥梁 逐渐问世，呈现在人们的视野范围内。据科学数据调研发现，截止到2007年底 世界上钢筋混凝土桥梁总数超过57万座，桥梁建设已慢慢演变为基础设施工程 建设的重要环节。由美国土木工程师学会2003年底发布的混凝土桥梁相关研究 报告可以发现，世界上有1/4的钢筋混凝土桥梁耐久性不达标，严重影响了桥梁 的后期运营寿命[1]。国内外相关工程研究人员对不同桥梁的耐久性进行比较分析 发现，桥梁结构的构件损坏均由桥梁耐久性差引起。通过对近些年钢筋混凝土桥 梁事故原因分析，钢筋腐蚀、结构机械磨损、桥梁冻融循环及混凝土碳化均是导 致桥梁事故的主要原因，而引起这些桥梁故障的最终因素是桥梁耐久性差。 2影响桥梁耐久性的因素分析 影响桥梁耐久性的因素十分复杂，不考虑洪水、地震、超载及船舶的撞击， 主要取决于以下三方面因素：一，混凝土材料、钢材的自身特性；若想保证桥梁 的耐久性好一些，首先，一定要保证混凝土材料以及钢材的质量是绝对高的，然 而就目前我国桥梁事业的施工现状来看，很多建设单位存在以次充好的现象，进 而导致材料的质量不是很高，严重影响了桥梁的耐久性；二，桥梁结构所处的环境；我们都知道，任何物体都符合热胀冷缩的原理，针对于桥梁也是一样，而在 桥梁发生热胀冷缩的过程中，桥梁的结构会发生改变，结构改变了，桥梁的耐久 性自然就会降低，尤其是在北方地区，北方的天气冬夏温差比较大，冬天问题特 别低，桥梁发生缩变，而夏天天气比较炎热，桥梁开始胀裂，这也是为什么桥面 很容易存在裂缝的原因；三，桥梁结构的使用条件与防护措施。部分地区由于建 筑行业比较发达，因此每天都会有大量的货车从桥梁上经过，长时间下来，桥梁 的耐力自然就会降低很多，加上部分地区针对于桥梁的保护缺乏一定的意识，进 而导致桥梁只被使用却不被保护的现象，久而久之，问题自然也就应运而生了。 3钢筋混凝土桥梁耐久性改善措施 3.1确保混凝土灌注的密实性 提升混凝土灌注的密实性是提升钢筋混凝土桥梁耐久性的重要措施之一，可 以从水灰比、骨料及振捣工艺三方面入手，如精确把控水灰比，认真检查骨料质 量以及严格按照规范进行混凝土振捣等，提升混凝土密实度。 3.2提升混凝土和钢筋间的黏附力 为保证混凝土各项性能指标满足施工需求，避免坍塌程度太大，需严格按照 设计规范进行钢筋布设，混凝土振捣要充分，尽可能降低混凝土和钢筋间的缝隙。 3.3保证碱一集料反应工艺满足建设需求 为保障碱一集料反应工艺满足工程设计需求，需从以下方面入手：当混凝土