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摘要：本文主要论述了我国桥梁设计中结构耐久性存在的问题，并对桥梁设计结构耐久性存在的问题进行了简单分析，且从桥梁的细部设计角度细致提出加强桥梁结构耐久性的对策，希望能给公路事业做出一点微薄的贡献。
关键词：桥梁设计；结构；耐久性
中图分类号：K928.78 文献标识码：A 文章编号：
0引言
20世纪七十年代以来，国内外桥梁专家开始讨论解决桥梁在使用过程中加固、维修、检测的新技术，并提出耐久性设计这一概念。结构耐久性设计概念的提出就是为了解决桥梁结构的寿命期问题，即确保桥梁的使用年限合理、经济，要很好地实现这一目标，就要让桥梁结构具备可修性、可检性、可强性、可换性、可持续性、可控性六大特性，只有对桥梁部件在构造方面确保可修、可查、可加强、可换，对桥梁结构的变形确保可控，才能在桥梁运营期间对桥体构件进行加固、维修等措施，保证桥梁整体结构的耐久性。
1、桥梁设计结构耐久性存在的问题
1.1对环境侵蚀影响的重视不够。
对砼结构耐久性有主要影响的是砼的腐蚀、碳化、破损、裂缝以及钢筋的锈蚀，由于对施工环境(如工程周边土、水中化学介质的侵蚀等)的耐久性条件考虑较少，对砼的碱骨料反应、碳化、徐变和材料性能(如抗氧离子渗透性、砼配比等)等系统的机理及时间与钢筋锈蚀的关系等研究不深入，使砼结构出现裂缝破损，特别是毗邻大海的区域，废气、酸雨等不断恶化环境，采用防冰盐的城市立交桥、公路桥等也严重影响砼结构的耐久性。
1.2设计方面。
目前，不少桥梁设计能够满足规范的强度要求，却忽视结构构造、结构体系、结构维护、结构材料等影响因素，一些桥梁结构延性和整体性不足，冗余性过小，一些设计的受力路线和计算图式不明确，导致局部受力过大，一些设计保护层厚度太小、砼强度等级太低、构件截面过薄、钢筋直径过细，桥面防渗漏和渗水排除，现浇钢筋砼连续箱梁的负弯矩钢筋问题等都对桥梁结构的持续耐久性产生严重危害。
1.3施工质量问题。
施工质量不合格，一味追求施工进度达不到验收标准的规范要求，致使桥梁工程存在严重安全隐患，具体问题有：钢筋的保护层不足，砼构件的开裂问题，孔道的灌浆不饱满，锚头区钢丝的锈蚀，这些都对桥梁结构耐久性产生了不小的影响，导致桥梁的正常使用出现劣化与病害。短期内桥梁发生倒塌与损坏，起因于施工质量不符合设计要求和规范，包括施工工艺的不合格、材料强度不足、以次充好偷工减料等管理问题。
1.4使用维护问题。
管理、养护工作的不到位，不及时对桥梁进行维修养护或重建轻养，使桥梁的耐久性得不到正常延续，桥面凸凹不平、破损将会加大过往车辆的冲击力，支座和伸缩缝失灵改变了桥梁的受力状态，不及时修补裂缝加速钢筋锈蚀等都对桥梁的耐久性产生严重危害。
2、有效对策
2.1桥面铺装。
桥面铺装是车辆与桥梁直接接触的部分，是桥面有效排水的第一道防护线，桥面铺装既承受着汽车的剪切碾压冲击作用力，又承担着主梁传送的反复挠变和应力，会在桥梁使用早期就出现损坏，从而使桥面的防水系统遭到破坏，导致桥梁主梁结构的主筋被桥面水腐蚀，铺装的混凝土保护层逐渐被剥离主梁，主梁受力性能被大大削弱，影响了桥梁整体结构的耐久性。为解决上述问题，可以在桥梁设计中采取加强铺装钢筋和增厚铺装厚度的思路，切实增强桥面铺装的受力性能，导致桥面铺装形成疲劳性破坏的另一个原因是桥面铺装难以承受反复变形，与主梁的结合不够紧密而影响了协同主梁一起承担应力的性能，因此相对应的设计思路应该是，增强主梁与桥梁铺装的结合程度，提高桥面铺装抗疲劳性能，具体改善措施如下：把钢纤维掺入桥面铺装的混凝土中，减少开裂，提高混凝土层抗疲劳性能；在预制板顶增加设置抗剪连接钢筋，实现预制板与桥面铺装的整体化混凝土之间紧密结合的目的，从而有效定位桥面铺装的钢筋网；对桥面的铺装钢筋网选用冷轧带肋钢筋网这一类型，有效提高桥面铺装混凝土强度，确保施工质量。
2.2桥面防水层。
主梁与桥面铺装之间的防水保护层是有效保护主梁的二道防线，部分桥梁设计采用单一防水混凝土保护层进行防水，防水混凝土保护层属于刚性防水保护层，一旦开裂防水性能会大大下降，为弥补这一不足，建议采用防水沥青层与防水混凝土双重防水型式，能够有效阻断桥面积水往下渗漏，减少对主梁的腐蚀，这种刚柔并济的双重防水型式也能加强钢筋混凝土与沥青混凝土的结合度。
2.3桥面排水。
桥面排水一般的处理办法是在桥梁两旁每隔一定间距纵向设置泄水管，方便桥面积水的排放，可实际中，泄水管往往成了路面垃圾的堆放口，桥梁泄水口被堵塞失去排水功能，致使无法及时排出桥面积水，导致积水对桥梁主梁的水害腐蚀加大，为有效解决这一难题，建议选择纵向盲沟配套铁栅格模式，泄水管采用大半径曲管或直管，管道内径要大于15 cm，这样设置既能加快排水进度又方便桥梁后期清堵养护。
2.4主梁。
橋梁主要承力构件是主梁，在桥梁结构设计中要进行局部分析和整体分析，重视程度较高，从理论角度上能够满足规范要求，在实际运营中，主梁特别是箱梁内大量长期积水现象经常发生，有时甚至发生积水灌满箱体情况，对主梁的普通钢筋和预应力钢筋造成极大损伤，大大降低了主梁的安全性与持久性，原因在于主梁排水构造的设置不够完善，主梁的细节设计不到位，导致桥面积水长时间无法排出桥体，积水通过梁顶裂隙渗入主梁箱体，并不断积累形成箱体积水，对箱体积水，建议采取设置排气孔方法解决，这样可以使箱体内外气温保持一致，减小温差引起的桥梁局部应力，也有利于排出桥梁施工和运营阶段中产生的积水，对箱体外积水，可设置滴水槽于主梁悬臂端，使梁顶水不能顺主梁外侧流下，使梁体外侧免受流水侵蚀。
2.5铰缝。
空心板铰缝是桥梁结构的薄弱环节，一般采用加强铰缝钢筋、加大铰缝企口宽度的办法来强化铰缝，这方法能够有效解决铰缝问题，另一方法是把钢纤维掺入铰缝混凝土，效果也非常明显，能够加强铰缝的内骨架筋，强化铰缝砼的整体性，确保空心板的整体受力状态，改善桥梁受力的横向分布性能，有效减缓铰缝开裂。
2.6伸缩缝。
伸缩缝是桥梁重要组成部分，影响桥梁的舒适性与伸缩性，由于主梁收缩徐变的考虑不周全，经常出现型号选择不当的问题，导致最低温时拉坏梁体，最高温时挤压损坏梁端，因此在桥梁设计中要控制好每联长度，综合考虑施工地区各自的气温特点，合理选用长度标准，并适当保留伸缩量。伸缩缝由于被车辆反复冲击，属于桥梁的易损构件，因此设计中在槽口混凝土中要使用能够抵抗疲劳损坏的钢纤维混凝土，可以适当选用进口伸缩缝，对于伸缩缝钢板，建议采用，其耐久性和力学性能质量优于国产伸缩缝，如毛勒伸缩缝。
2.7分联墩盖梁。
分联墩处于伸缩缝下部，桥面积水会通过伸缩缝的薄弱环节渗入分联墩的盖梁，特别是经常使用除冰盐的地区，桥梁的分联墩盖梁被腐蚀性强的除冰盐水长期腐蚀，因此要住分联墩盖梁的顶面设置横坡，方便排走下渗的桥面积水，对盖梁保护层的厚度要重点考虑防腐防蚀需求，此外为阻断腐蚀性盐水沿墩身下流，避免腐蚀盐水对桩基和墩身产生不利影响，可以设置滴水槽于盖梁挑檐上。
2.8桩顶。
桥梁桩基是桥梁设计的重点部位，决定桥梁的整体质量，桩基顶部与墩身或承台相连，受截面突变影响，是应力集中部位，一般设计中桥梁桩顶位于地面线附近，受地下水、地面水、地面土（如土中有机质、盐渍土）、桥面下排的除冰盐水与冰水混合物等因素的影响，处于腐蚀性和干湿交替环境，不利于桩基顶部钢筋混凝土保持耐久性，因此桥梁桩基特别是桩顶部分，要综合考虑桩顶处的土质情况、水位情况，科学判定环境等级，再选择合适的设计标准。
结束语
总而言之，桥梁设计中结构耐久性问题历来是困扰桥梁设计师的一个难解之题，所以，从桥梁的细部设计角度细致提出加强桥梁结构耐久性的对策，掌握桥梁设计结构耐久性存在的问题并及时解决，以期有所助益。
关键词：桥梁设计；结构；耐久性
中图分类号：K928.78 文献标识码：A 文章编号：
0引言
20世纪七十年代以来，国内外桥梁专家开始讨论解决桥梁在使用过程中加固、维修、检测的新技术，并提出耐久性设计这一概念。结构耐久性设计概念的提出就是为了解决桥梁结构的寿命期问题，即确保桥梁的使用年限合理、经济，要很好地实现这一目标，就要让桥梁结构具备可修性、可检性、可强性、可换性、可持续性、可控性六大特性，只有对桥梁部件在构造方面确保可修、可查、可加强、可换，对桥梁结构的变形确保可控，才能在桥梁运营期间对桥体构件进行加固、维修等措施，保证桥梁整体结构的耐久性。
1、桥梁设计结构耐久性存在的问题
1.1对环境侵蚀影响的重视不够。
对砼结构耐久性有主要影响的是砼的腐蚀、碳化、破损、裂缝以及钢筋的锈蚀，由于对施工环境(如工程周边土、水中化学介质的侵蚀等)的耐久性条件考虑较少，对砼的碱骨料反应、碳化、徐变和材料性能(如抗氧离子渗透性、砼配比等)等系统的机理及时间与钢筋锈蚀的关系等研究不深入，使砼结构出现裂缝破损，特别是毗邻大海的区域，废气、酸雨等不断恶化环境，采用防冰盐的城市立交桥、公路桥等也严重影响砼结构的耐久性。
1.2设计方面。
目前，不少桥梁设计能够满足规范的强度要求，却忽视结构构造、结构体系、结构维护、结构材料等影响因素，一些桥梁结构延性和整体性不足，冗余性过小，一些设计的受力路线和计算图式不明确，导致局部受力过大，一些设计保护层厚度太小、砼强度等级太低、构件截面过薄、钢筋直径过细，桥面防渗漏和渗水排除，现浇钢筋砼连续箱梁的负弯矩钢筋问题等都对桥梁结构的持续耐久性产生严重危害。
1.3施工质量问题。
施工质量不合格，一味追求施工进度达不到验收标准的规范要求，致使桥梁工程存在严重安全隐患，具体问题有：钢筋的保护层不足，砼构件的开裂问题，孔道的灌浆不饱满，锚头区钢丝的锈蚀，这些都对桥梁结构耐久性产生了不小的影响，导致桥梁的正常使用出现劣化与病害。短期内桥梁发生倒塌与损坏，起因于施工质量不符合设计要求和规范，包括施工工艺的不合格、材料强度不足、以次充好偷工减料等管理问题。
1.4使用维护问题。
管理、养护工作的不到位，不及时对桥梁进行维修养护或重建轻养，使桥梁的耐久性得不到正常延续，桥面凸凹不平、破损将会加大过往车辆的冲击力，支座和伸缩缝失灵改变了桥梁的受力状态，不及时修补裂缝加速钢筋锈蚀等都对桥梁的耐久性产生严重危害。
2、有效对策
2.1桥面铺装。
桥面铺装是车辆与桥梁直接接触的部分，是桥面有效排水的第一道防护线，桥面铺装既承受着汽车的剪切碾压冲击作用力，又承担着主梁传送的反复挠变和应力，会在桥梁使用早期就出现损坏，从而使桥面的防水系统遭到破坏，导致桥梁主梁结构的主筋被桥面水腐蚀，铺装的混凝土保护层逐渐被剥离主梁，主梁受力性能被大大削弱，影响了桥梁整体结构的耐久性。为解决上述问题，可以在桥梁设计中采取加强铺装钢筋和增厚铺装厚度的思路，切实增强桥面铺装的受力性能，导致桥面铺装形成疲劳性破坏的另一个原因是桥面铺装难以承受反复变形，与主梁的结合不够紧密而影响了协同主梁一起承担应力的性能，因此相对应的设计思路应该是，增强主梁与桥梁铺装的结合程度，提高桥面铺装抗疲劳性能，具体改善措施如下：把钢纤维掺入桥面铺装的混凝土中，减少开裂，提高混凝土层抗疲劳性能；在预制板顶增加设置抗剪连接钢筋，实现预制板与桥面铺装的整体化混凝土之间紧密结合的目的，从而有效定位桥面铺装的钢筋网；对桥面的铺装钢筋网选用冷轧带肋钢筋网这一类型，有效提高桥面铺装混凝土强度，确保施工质量。
2.2桥面防水层。
主梁与桥面铺装之间的防水保护层是有效保护主梁的二道防线，部分桥梁设计采用单一防水混凝土保护层进行防水，防水混凝土保护层属于刚性防水保护层，一旦开裂防水性能会大大下降，为弥补这一不足，建议采用防水沥青层与防水混凝土双重防水型式，能够有效阻断桥面积水往下渗漏，减少对主梁的腐蚀，这种刚柔并济的双重防水型式也能加强钢筋混凝土与沥青混凝土的结合度。
2.3桥面排水。
桥面排水一般的处理办法是在桥梁两旁每隔一定间距纵向设置泄水管，方便桥面积水的排放，可实际中，泄水管往往成了路面垃圾的堆放口，桥梁泄水口被堵塞失去排水功能，致使无法及时排出桥面积水，导致积水对桥梁主梁的水害腐蚀加大，为有效解决这一难题，建议选择纵向盲沟配套铁栅格模式，泄水管采用大半径曲管或直管，管道内径要大于15 cm，这样设置既能加快排水进度又方便桥梁后期清堵养护。
2.4主梁。
橋梁主要承力构件是主梁，在桥梁结构设计中要进行局部分析和整体分析，重视程度较高，从理论角度上能够满足规范要求，在实际运营中，主梁特别是箱梁内大量长期积水现象经常发生，有时甚至发生积水灌满箱体情况，对主梁的普通钢筋和预应力钢筋造成极大损伤，大大降低了主梁的安全性与持久性，原因在于主梁排水构造的设置不够完善，主梁的细节设计不到位，导致桥面积水长时间无法排出桥体，积水通过梁顶裂隙渗入主梁箱体，并不断积累形成箱体积水，对箱体积水，建议采取设置排气孔方法解决，这样可以使箱体内外气温保持一致，减小温差引起的桥梁局部应力，也有利于排出桥梁施工和运营阶段中产生的积水，对箱体外积水，可设置滴水槽于主梁悬臂端，使梁顶水不能顺主梁外侧流下，使梁体外侧免受流水侵蚀。
2.5铰缝。
空心板铰缝是桥梁结构的薄弱环节，一般采用加强铰缝钢筋、加大铰缝企口宽度的办法来强化铰缝，这方法能够有效解决铰缝问题，另一方法是把钢纤维掺入铰缝混凝土，效果也非常明显，能够加强铰缝的内骨架筋，强化铰缝砼的整体性，确保空心板的整体受力状态，改善桥梁受力的横向分布性能，有效减缓铰缝开裂。
2.6伸缩缝。
伸缩缝是桥梁重要组成部分，影响桥梁的舒适性与伸缩性，由于主梁收缩徐变的考虑不周全，经常出现型号选择不当的问题，导致最低温时拉坏梁体，最高温时挤压损坏梁端，因此在桥梁设计中要控制好每联长度，综合考虑施工地区各自的气温特点，合理选用长度标准，并适当保留伸缩量。伸缩缝由于被车辆反复冲击，属于桥梁的易损构件，因此设计中在槽口混凝土中要使用能够抵抗疲劳损坏的钢纤维混凝土，可以适当选用进口伸缩缝，对于伸缩缝钢板，建议采用，其耐久性和力学性能质量优于国产伸缩缝，如毛勒伸缩缝。
2.7分联墩盖梁。
分联墩处于伸缩缝下部，桥面积水会通过伸缩缝的薄弱环节渗入分联墩的盖梁，特别是经常使用除冰盐的地区，桥梁的分联墩盖梁被腐蚀性强的除冰盐水长期腐蚀，因此要住分联墩盖梁的顶面设置横坡，方便排走下渗的桥面积水，对盖梁保护层的厚度要重点考虑防腐防蚀需求，此外为阻断腐蚀性盐水沿墩身下流，避免腐蚀盐水对桩基和墩身产生不利影响，可以设置滴水槽于盖梁挑檐上。
2.8桩顶。
桥梁桩基是桥梁设计的重点部位，决定桥梁的整体质量，桩基顶部与墩身或承台相连，受截面突变影响，是应力集中部位，一般设计中桥梁桩顶位于地面线附近，受地下水、地面水、地面土（如土中有机质、盐渍土）、桥面下排的除冰盐水与冰水混合物等因素的影响，处于腐蚀性和干湿交替环境，不利于桩基顶部钢筋混凝土保持耐久性，因此桥梁桩基特别是桩顶部分，要综合考虑桩顶处的土质情况、水位情况，科学判定环境等级，再选择合适的设计标准。
结束语
总而言之，桥梁设计中结构耐久性问题历来是困扰桥梁设计师的一个难解之题，所以，从桥梁的细部设计角度细致提出加强桥梁结构耐久性的对策，掌握桥梁设计结构耐久性存在的问题并及时解决，以期有所助益。