初探水利工程中桥梁耐久性设计

　　近几年来，中国桥梁的数量大幅度上涨，现代人对于桥梁使用的要求越来越高，桥梁质量方面存在的问题逐渐暴露出来，很多桥梁在使用的过程中都没有达到设计预期寿命，桥梁耐久性能严重退化的现象非常明显，不仅会影响人民群众的日常出行，甚至还会出现桥梁坍塌的安全事故，给现代人的带了严重的生命财产安全威胁的同时，还会造成建设施工单位的经济损失。目前，我国水利工程桥梁施工耐久性设计方面的问题已经成为建设施工单位重点关注的问题。
　　1我国水利工程桥梁耐久性设计的研究现状
　　目前，我国水利工程桥梁施工耐久性设计的研究主要分为两个方面，一方面是在材料机理的基础上对桥梁的结构和老化损伤过程进行研究，明确降低桥梁耐久性能的主要因素。另一方面是从桥梁结构全局的角度出发，在施工材料耐久性的基础上进行分析，从桥梁耐久性设计、评估、维修、决策与优化的角度进行深入探讨。施工材料的耐久性主要是指研究混凝土在大气环境中的碳化问题和钢筋在大气环境中的锈蚀问题。从混凝土碳化的角度来看，可以利用混凝土碳化深度计算模型进行分析，在冻融循环的作用下对混凝土宏观损伤模型进行研究。从钢筋锈蚀的角度来看，主要针对钢筋锈蚀后的力学性能、钢筋锈蚀量的测量以及裂缝对钢筋锈蚀程度的影响进行研究。现阶段我国针对水利工程桥梁施工耐久性设计的研究还是取得了一定的研究成果，但是大部分研究成果都是针对建筑材料方面的。
　　2我国水利工程桥梁耐久性设计存在的问题
　　2.1只研究了水利工程桥梁施工中的单一因素
　　从现阶段我国水利工程桥梁耐久性设计研究的总体情况来看，只针对单一因素对桥梁耐久性设计的破坏程度进行研究，没有结合多种因素进行水利工程桥梁耐久性设计的分析。在实际桥梁使用的过程中，不可能只受到单一因素的影响，还会受到多种因素的共同作用。多个因素的耦合作用不等于单一因素的简单叠加，只针对一种因素来确定某一建筑材料对水利工程桥梁耐久性设计的影响是非常困难的，还需要对多种因素的作用情况进行详细的研究。另外，在实验室进行水利工程桥梁耐久性设计研究的过程中，只针对外界环境的侵蚀进行模拟，没有考虑到桥梁结构在实际工作中所承受的作用力和运营状态对其耐久性能的影响，无法确保水利工程桥梁耐久性能研究结果的准确性。
　　2.2没有从桥梁结构和设计的角度进行研究
　　通过对大量的文献资料进行研究，我们发现大部分针对水利工程桥梁耐久性设计的研究都是从施工材料和统计分析的角度出发，但是对于桥梁结构和桥梁设计的研究却非常的少，很少会通过完善桥梁结构和桥梁设计的方式来提升水利工程桥梁耐久性能。而大量的病害实例证明，除了施工材料和施工技术的影响以外，桥梁的结构设计和设计体系也会直接影响到水利工程桥梁耐久性能。
　　2.3耐久性设计与桥梁剩余寿命评估脱节
　　现有的研究成果主要是针对混凝土对水利工程桥梁耐久性设计的影响，很少从桥梁结构设计、施工控制和结构剩余寿命评估的方面进行分析，与桥梁结构剩余寿命评估的结合严重脱节，材料层面的研究结果与结构层面的研究结果存在很大的差异，无法客观的将二者的研究结果充分的利用起来，对于水利工程桥梁耐久性设计的整体研究情况不尽如人意。
　　2.4针对水利工程桥梁耐久性设计的研究比较少
　　目前，我国针对水利工程桥梁耐久性设计的研究比较少，大部分都是针对房屋建筑结构的耐久性设计研究。由于桥梁的结构、运营环境、承受荷载、结构体系等方面性能与房屋建筑结构都存在很大的差异，因此不能将房屋建筑结构耐久性设计的研究成果使用到水利工程桥梁施工的过程中，还需要针对水利工程桥梁耐久性设计进行专门的研究。现有的水利工程桥梁耐久性设计研究成果只能够解决混凝土结构耐久性的局部问题，在整体方面还存在很大的不足，还需要进一步进行研究与分析。
　　3我国水利工程桥梁的耐久性设计
　　3.1全面的掌握各种耐久性材料的使用
　　水利工程施工单位应该充分掌握耐久性材料的选择与使用，在采购施工材料的过程中优先选择高性能的钢材，利用高性能钢材的高屈服强度、高水平断裂韧性和良好的焊接性能、耐腐蚀性能来推动水利工程桥梁的耐久性设计，优先选择性能较高的混凝土作为施工材料，全面提升桥梁桥面使用的耐久性，进一步增强桥梁的使用寿命，为桥梁的质量安全提供基本保障。对于水利工程桥梁水下部分的耐久性设计来说，应该选择高性能的混凝土来代替普通混凝土，在国家规章制度标准的要求下进行替换，确保水利工程桥梁的整体性能。
　　3.2合理的进行桥梁结构的质量控制
　　水利工程的桥梁结构是影响其耐久性设计的主要因素之一，合理的进行桥梁结构的质量控制能够进一步提升水利工程桥梁的耐久性能。在实际施工过程中，如果业主对于造价控制的要求不是非常严格，那么在使用混凝土构件地面以上部位外表面的时候，可以在混凝土表面进行涂装防护，从而有效避免混凝土表面的腐蚀情况，进一步提升水利工程桥梁的耐久性能，为人们的日常出行提供安全保障。
　　3.3满足混凝土耐久性的设计要求
　　在进行水利工程桥梁的耐久性设计的过程中，应该要根据国家规定的规章制度标准进行分析，在此基础之上进行混凝土的耐久性设计，不仅要符合混凝土性能的要求，还需要能够适应各种各样的大气环境，尽可能降低大气环境造成的混凝土碳化情况，进一步防止水利工程桥梁混凝土构件的腐蚀和破坏。在进行混凝土制造的过程中，要对混凝土的配比进行严格的规定与控制，不仅要考虑到混凝土的整体强度，还要考虑到混凝土的耐久性要求。
　　3.4在设计过程中考虑超载的问题
　　在进行水利工程桥梁耐久性设计的时候，需要考虑到桥梁的超载问题，尤其是水利工程桥梁在使用过程中会经常通过不同重量的大型货柜车，如果水利工程桥梁耐久性设计达不到相关标准，那么水利工程桥梁经过长时间的使用就会出现桥面裂缝的情况，严重的还会造成桥梁断裂的现象发生。因此，在进行水利工程桥梁耐久性设计的时候，应该适当的对桥梁的荷载设计进行调整与放大，从根本上提高水利工程桥梁在使用的过程中能够承受的实际压力，进一步提升水利工程桥梁耐久性能，为水利工程桥梁的安全使用提供基本保障。常见的桥梁荷载有1.5X公路-1级或2X汽-超20等。
　　4结论
　　综上分析可知，通过结合国内外的优秀文献资料进行分析，我们发现影响水利工程桥梁耐久性设计的主要因素有混凝土碳化、桥梁结构、设计体系、施工技术、维修技术等，虽然国家已经将耐久性设计作为水利工程桥梁施工中的重要内容，但是影响水利工程桥梁耐久性设计的因素十分复杂，还需要从多个角度进行全面的分析。我国水利工程建设部分应该充分认识到耐久性设计的重要性，坚持可持续发展、节约能源、保护环境的战略毫不动摇，进一步推动我国水利工程桥梁耐久性设计的稳定发展。