随着经济的快速发展,人类对交通的需求不断提升,我国的交通事业自20世纪以来得到了跨越式的发展。桥梁作为交通网络中的重要组成部分,在民生及国防建设方面均扮演着重要的角色。然而,桥梁在服役过程中会受到多种因素的影响,并逐渐呈现出混凝土开裂、钢筋锈蚀等耐久性病害,严重影响了在役桥梁的使用寿命。因此,对混凝土桥梁的耐久性病害进行分析显得越来越重要。内河环境下,混凝土碳化是材料退化的主要诱因,而开展特定环境下特定桥型的相关研究对指导相应桥梁的设计及运营维护都有着重要的意义。本文结合江苏省交通运输科技项目“南京长江大桥双曲拱桥耐久性评价与防护措施技术研究”,针对内河环境下混凝土拱桥进行了相关耐久性研究。首先较为详细地开展了南京长江大桥双曲拱桥的耐久性专项检测工作,主要包括:混凝土外观、混凝土强度、混凝土保护层厚度、钢筋锈蚀及碳化深度的检测,同时也对大桥的服役环境进行了调研。检测结果表明:混凝土表观质量越好,碳化深度越小,钢筋锈蚀程度越低,则该部分的桥梁工作性能越好;江北岸的混凝土碳化深度较江南岸的要小,原因主要是江北岸桥梁施工质量控制的好;对双曲拱桥拱肋碳化深度进行了统计分析,符合正态分布。其次,本文基于南京长江大桥双曲拱桥的耐久性病害调查情况,指出裂缝及渗水是该桥主要病害形式;总结分析了影响桥梁耐久性的诸多因素,探讨了导致各类病害的原因。通过搜集整理大量试验数据,对既有碳化预测模型进行较为充分的对比验证,结果表明:各碳化模型由于考虑因素有限且所建立的条件不同,与试验数据均存在一定的误差;通过计算对比,指出利用张誉模型及牛荻涛强度模型进行预测的结果较好。在既有半经验半理论模型(张誉模型)的基础上,结合收集整理的相关试验数据,首先引入粉煤灰影响因子进行修正;然后考虑应力的影响,结合相关试验数据进行分析,最终得出考虑粉煤灰及应力影响的修正模型,经验证具有一定的可信性。利用南京长江大桥双曲拱桥现场取制试件进行快速碳化试验,掌握了桥梁混凝土的碳化腐蚀规律;包括南京长江大桥双曲拱桥在内,收集整理了共计29座混凝土桥梁碳化深度及混凝土强度检测结果,并调查了各个桥梁的服役年限、服役环境等参数;基于实测数据提出了简便并实用的内河环境下混凝土拱桥碳化深度模型,结果表明:自然环境较为复杂,桥梁的碳化数据较离散,但呈现出混凝土碳化系数随着混凝土强度增大而减小的规律。最后,以南京长江大桥双曲拱桥耐久性维护措施为例,从桥梁耐久性设计及施工、桥梁防腐措施及桥梁运营管养三个层面探讨了桥梁耐久性提升修复的方法。针对大桥拟采用防护涂料开展了快速碳化试验,结果表明防碳化效果良好。