市政桥梁的耐久性设计与长期性能研究

市政桥梁的耐久性设计与长期性能研究

陈忠春

513030198506277718

摘要：市政桥梁是城市交通中的重要组成部分，随着城市化进程的加快，越来越多的城市桥梁开始建造。但是，在市政桥梁建造过程中，由于其运营时间较长，在使用过程中往往会出现不同程度的病害，不仅影响了市政桥梁的耐久性与使用寿命，还给市民的安全出行带来了极大隐患。因此，如何做好市政桥梁的耐久性设计与长期性能研究成为了人们关注的焦点。本文首先分析了影响市政桥梁耐久性的主要因素，然后探讨了提高市政桥梁耐久性设计与长期性能的策略，最后对提高市政桥梁耐久性、使用寿命和城市交通安全等方面进行了展望。

关键词：市政桥梁；耐久性；长期性能

前言：近年来，随着城市化进程的加快，我国城市基础设施建设得到了快速发展。市政桥梁作为城市基础设施中的重要组成部分，其对城市交通、居民出行等方面起着重要作用。但是，随着城市化进程的加快，市政桥梁在建造过程中，由于受到多种因素的影响，其耐久性与使用寿命会受到严重影响。因此，为了保证市政桥梁的使用寿命，提高市政桥梁的安全性与稳定性，就必须要做好市政桥梁的耐久性设计与长期性能研究。基于此，本文主要对影响市政桥梁耐久性设计与长期性能的主要因素进行了分析，并提出了提高市政桥梁耐久性设计与长期性能的策略。

一、市政桥梁的耐久性设计

1.1 桥梁耐久性的概念和要求

桥梁结构的耐久性是指在正常使用过程中，结构性能的维持、保持或提高的一种能力。市政桥梁耐久性要求设计的市政桥梁必须要具有较高的耐久性和使用寿命，能够抵御自然因素和人为因素对桥梁结构造成的损害。同时，市政桥梁的耐久性还要求结构安全、使用功能可靠、施工简单、维护方便[1]。

1.2 桥梁耐久性设计的原理和方法

1.2.1 材料选择与设计

为了保证市政桥梁的耐久性，在进行桥梁耐久性设计时，必须要根据当地环境与地质条件，选择合适的混凝土材料和钢筋材料。同时，为保证市政桥梁耐久性设计的有效性，还必须要结合具体情况来选择合适的混凝土材料和钢筋材料。在进行桥梁结构设计时，应该充分考虑到结构所处环境以及所受荷载对桥梁结构可能造成的影响，并根据相关规范来设计市政桥梁的结构形式和结构尺寸[2]。

1.2.2 结构设计与施工

在进行市政桥梁结构设计时，应根据当地环境条件、荷载大小、承载能力等来选择合适的桥梁结构形式和结构尺寸，并根据桥梁所处地区地质、水文条件等来选择合适的施工方法，并根据市政桥梁所处地区环境条件来选择合适的养护措施，保证市政桥梁能够正常使用。

1.3 桥梁耐久性设计的关键技术

1.3.1 防护措施

耐久性设计人员应根据桥梁结构的设计要求，合理选择混凝土结构的材料，如采用低碱混凝土、高性能混凝土等。在市政桥梁设计时，应合理选择混凝土材料的配合比，在满足混凝土强度、抗渗等要求的基础上，减少混凝土中的水泥用量。在市政桥梁施工时，应合理选择钢筋焊接技术和绑扎钢筋等技术。在市政桥梁设计时，应合理选择桥梁结构的形式与构造。如：采用预应力混凝土结构、预应力钢筒混凝土结构等。在市政桥梁设计时，应合理选择市政桥梁施工方法与施工材料，并加强对市政桥梁施工质量的监督与控制。

1.3.2 监测与维护

市政桥梁的监测与维护主要是对市政桥梁的安全状况进行监测，并对市政桥梁进行定期检测，以确保市政桥梁的安全性与稳定性。市政桥梁在运营过程中，由于受到多种因素的影响，容易出现不同程度的病害。因此，在对市政桥梁进行运营期间，需要对其进行定期检查，并根据检查结果对市政桥梁进行相应的维护与维修，从而确保市政桥梁的安全性与稳定性。

由于市政桥梁的使用年限较长，在运营过程中往往会出现不同程度的病害，因此需要对其进行定期检查与维修。当发现市政桥梁存在病害时，应该及时对其进行相应的维修与加固处理，从而确保市政桥梁的安全性。

二、市政桥梁的长期性能研究

2.1 桥梁长期性能的评价指标

结构的耐久性是指结构在设计使用年限内，在外界环境作用下，仍能保持正常工作性能和结构使用功能的能力。包括结构本身的耐久性、构件的耐久性和基础设施的耐久性。具体地，结构耐久性是指在规定的设计使用年限内，桥梁结构不出现任何损坏或明显缺陷，并继续使用至该桥梁结构设计寿命终止时为止所必须经历的时间。前者主要指混凝土材料在长期作用下的性能变化，后者主要指预应力钢筋混凝土构件在长期作用下的性能变化。本文重点对桥梁长期性能的评价指标进行分析研究，以期为桥梁设计、施工和维护提供依据。

2.2 桥梁长期性能的影响因素

市政桥梁在长期使用过程中，其长期性能会受到多种因素的影响。主要包括：①由于材料自身的物理性能的变化，导致混凝土在长期使用过程中抗压强度降低，甚至出现裂缝；②由于混凝土收缩和徐变，导致混凝土保护层开裂；③由于材料老化，导致钢筋锈蚀，造成钢筋保护层脱落；④由于温度变化、风吹、冻融等因素作用，会使混凝土产生裂缝或变形；⑤由于材料的抗拉强度和抗弯强度降低，使得桥梁承载力下降；⑥由于材料的膨胀系数不同，在长期使用过程中会发生变形开裂。这些因素均会导致桥梁长期性能下降，从而影响市政桥梁的使用寿命。

2.3 桥梁长期性能的监测和评估方法

2.3.1 监测手段和技术

市政桥梁长期性能监测应采取自动化监测和人工巡查相结合的方式。自动化监测主要通过智能识别、计算机等设备实现，可以及时发现桥梁病害，并能够对市政桥梁的实际状况进行快速判断；人工巡查则是对市政桥梁进行定期检查，主要是在市政桥梁的关键部位安装传感器，并通过计算机对传感器收集到的数据进行处理和分析，从而掌握市政桥梁的实际情况。市政桥梁长期性能评估方法主要包括：①实测法：主要是通过实地勘察，对桥梁的实际状况进行考察分析；②理论分析法：主要是通过理论计算，对市政桥梁长期性能进行评估。

2.3.2 评估指标和方法

市政桥梁长期性能评估指标主要包括：①材料性能；②钢筋锈蚀情况；③结构损伤程度；④桥梁承载能力；⑤桥梁服役年限。其中，材料性能主要包括混凝土强度、钢筋的保护层厚度、混凝土的收缩、徐变等；结构损伤主要包括钢筋锈蚀程度、裂缝情况、表面锈蚀情况、结构损伤情况等；承载能力主要包括桥梁荷载试验的荷载能力和实际承载能力等；桥梁服役年限主要包括设计使用年限和经济合理使用年限。市政桥梁长期性能评估方法主要包括：①层次分析法：通过专家调查法对市政桥梁的长期性能进行评估，进而对桥梁的实际状况进行评估。

2.4 桥梁长期性能的改进和维护措施

混凝土的养护是延长市政桥梁使用寿命的重要措施，因此，施工单位应加强混凝土的养护工作。具体地，施工单位应加强对混凝土浇筑后的养护，如控制混凝土浇筑后的温度和湿度等。此外，施工单位还应做好桥梁表面的防护工作，如在桥梁表面涂刷防水涂料或喷涂沥青等，以延长桥梁的使用寿命。市政桥梁结构的维护：市政桥梁结构在使用过程中，由于受到多种因素的影响，会出现不同程度的病害。因此，为延长市政桥梁的使用寿命，施工单位应加强对市政桥梁结构病害情况进行定期检测和评估，并制定相应的维护措施。

结语：市政桥梁的耐久性设计与长期性能研究对我国桥梁工程的可持续发展具有重要意义，可以保证市政桥梁的安全、可靠和耐久运行。市政桥梁结构的耐久性设计应从多方面考虑，以保证市政桥梁在使用期间结构的安全可靠和使用寿命。具体地，市政桥梁设计单位应根据其功能需求，在充分了解影响市政桥梁耐久性的因素的基础上，从材料、构造和施工等多方面考虑，制定出具有针对性的设计方案。

参考文献

[1]汪玉平，周秋阳，余志方。市政桥梁耐久性研究综述[J]。建筑结构学报，2018,（1）：14-16

[2]刘艳英，王涛。浅谈桥梁耐久性设计中的问题及对策[J]。辽宁建筑，2019,（1）：28-32