向容　張斯涵　曾宏　劉宇博　閆冠男

摘 要：我國(guó)在橋梁建設(shè)取得巨大進(jìn)步的同時(shí)，耗資巨大的橋梁屢屢出現(xiàn)倒塌事故，給國(guó)家、人民帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，其安全問(wèn)題廣泛受到了人們的高度重視。特別是影響橋梁耐久性的問(wèn)題，如鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕、混凝土材料的腐蝕、橋梁在耐久性設(shè)計(jì)上存在一些不足等方面的問(wèn)題更加突出。

關(guān)鍵詞：橋梁建設(shè)；發(fā)展；耐久性

0 引言

我國(guó)近十年來(lái)，橋梁建設(shè)進(jìn)入一個(gè)輝煌的時(shí)期，大量結(jié)構(gòu)新穎、技術(shù)復(fù)雜、設(shè)計(jì)和施工難度大和科技含量高的橋梁相繼建成，標(biāo)志著我國(guó)的橋梁建設(shè)水平已躋身于國(guó)際先進(jìn)行列。建成的特大橋梁中，有不少在世界橋梁科技進(jìn)步中具有顯著地位。

1 中國(guó)橋梁建設(shè)的發(fā)展

中國(guó)橋梁建設(shè)在橋梁的基礎(chǔ)、橋梁的跨度、橋型橋式、施工方法等方面已經(jīng)處于世界先進(jìn)水平。未來(lái)的橋梁將向著跨海、跨國(guó)際、輕質(zhì)、多用途、注重橋梁美學(xué)及環(huán)保的方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)新型、大跨、輕質(zhì)、靈敏和美觀的國(guó)際橋梁目標(biāo)。

1.1 橋梁跨徑不斷增大

目前，世界上鋼梁、鋼拱的最大跨徑已超過(guò)500m，鋼斜拉橋?yàn)?90m，鋼懸索橋達(dá)到1990m。即使是混凝土橋，梁橋的最大跨徑也達(dá)300m，拱橋已達(dá)420m，斜腿鋼架橋?yàn)?30m。隨著跨江跨海的需要，鋼斜拉橋的跨徑將突破1000m，鋼懸索橋?qū)⒊^(guò)3000m。

重慶朝天門(mén)長(zhǎng)江大橋位于長(zhǎng)江與嘉陵江的交匯處，全長(zhǎng)4.88公里，為雙層公軌兩用橋，上層為雙向6車(chē)道，下層為雙向輕軌軌道，并在兩側(cè)預(yù)留了2個(gè)車(chē)行道。主橋?yàn)槿L(zhǎng)932米的中承式鋼桁連續(xù)桿拱橋，主跨552米，跨徑世界第一，成為目前的"世界第一拱橋"。

1.2 橋型不斷豐富

斜拉橋的出現(xiàn)和崛起，展示了豐富多彩的內(nèi)容和極大的生命力；懸索橋采用鋼筋加勁梁，技術(shù)上出現(xiàn)新的突破，玻璃橋、氣沖橋、草墊等新橋型也相繼出現(xiàn)。

廣西桂林玻璃橋，長(zhǎng)22.4米，寬2.64米，是我國(guó)第一座采用特別水晶玻璃構(gòu)架的實(shí)用性橋梁。無(wú)論是外部立面、魚(yú)廊屋頂，還是橋面承重部分，均采用工藝精致、造型考究的水晶玻璃制品為構(gòu)件，甚至連柱頭、欄桿和飾件也是都是用水晶玻璃專(zhuān)門(mén)熔鑄的。橋拱為五跨貼水型拱橋，只共欣賞，不可通船。玻璃橋集中體現(xiàn)了現(xiàn)代玻璃的工藝水平。橋平直，下有四孔，中段有互頂，整座橋都是水晶玻璃制成。

1.3 注重美學(xué)與環(huán)保

20世紀(jì)90年代以來(lái)，橋梁界設(shè)計(jì)與建造橋梁時(shí)將實(shí)用功能與藝術(shù)構(gòu)思融為一體，充分考慮周邊環(huán)境保護(hù)，使一座座橋梁成為城市中新的旅游風(fēng)景線(xiàn)。聞名遐邇的中國(guó)上海楊浦大橋、南京長(zhǎng)江二橋、東海大橋等，這些著名大橋都是一件件寶貴的空間藝術(shù)品，成為陸地、江河、海洋和天空的景觀，成為城市標(biāo)志性建筑。

楊浦大橋全長(zhǎng)8354m（包括主橋、引橋、匝道、引道）。主橋全長(zhǎng)1178m，楊浦大橋跨經(jīng)組合為：過(guò)渡孔45m+邊孔（99m+144m）+主孔602m+邊孔（144m+99m）+過(guò)渡孔45m。主孔采用一跨過(guò)江方案，跨徑602m，兩側(cè)邊孔243m，中間設(shè)置輔助墩。主橋橋面總寬30.35m。楊浦大橋猶如一道橫跨浦江的彩虹，高達(dá)208米的塔柱似利劍刺破青天，無(wú)數(shù)根排列整齊的斜拉鋼索仿佛一架碩大無(wú)比的豎琴迎風(fēng)彈奏。全橋設(shè)計(jì)精巧、造型優(yōu)美、氣勢(shì)恢宏，猶如彩虹橫跨浦江兩岸，是上海旅游的著名景觀。

2 影響橋梁耐久性的因素

橋梁常年處于無(wú)遮蓋的露天環(huán)境，因此極易受到周?chē)h(huán)境介質(zhì)的影響，且橋梁是使用頻率較高的公共建筑，維護(hù)和保養(yǎng)往往影響公共交通和市民生活，因此，橋梁的耐久性成為現(xiàn)代橋梁設(shè)計(jì)和使用中一個(gè)重要的指標(biāo)。

2.1 橋梁的鋼結(jié)構(gòu)腐蝕

2.1.1化學(xué)腐蝕

鋼材與周?chē)橘|(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕，稱(chēng)為化學(xué)腐蝕。通常是由于氧化作用，使鋼材中的鐵形成疏松的氧化鐵而被腐蝕。在干燥環(huán)境中，化學(xué)腐蝕進(jìn)行緩慢，在濕度較大、有侵蝕性介質(zhì)的環(huán)境中，腐蝕速度加快，鋼鐵材料與空氣接觸時(shí)，鐵分子與空氣中的氧及水分子起化學(xué)反應(yīng)而生成氧化鐵（銹）所致。鐵銹的成份非常復(fù)雜，其中的水化氧化亞鐵因含有大量的水份，可以對(duì)鋼材造成再腐蝕作用。致使已氧化生銹的鋼材不論是否再與空氣接觸，氧化銹層均會(huì)繼續(xù)發(fā)展。在溫度較高時(shí)，腐蝕速度也會(huì)加快。[1]

2.1.2電化學(xué)腐蝕

2.2 橋梁所使用的混凝土材料的腐蝕

混凝土材料是決定橋梁耐久性的內(nèi)因之一?；炷潦怯伤唷⑺?、粗集料和某些外加劑，經(jīng)過(guò)攪拌、澆注、振搗和養(yǎng)護(hù)硬化等過(guò)程而形成的人工復(fù)合材料?；炷恋牟牧辖M成，如水灰比、水泥品種和用量、集料的種類(lèi)與級(jí)配等都直接影響橋梁的耐久性?；炷恋娜毕荩ɡ缌芽p、氣泡、孔穴等）都會(huì)造成水分和侵蝕性物質(zhì)滲入混凝土內(nèi)部，與混凝土發(fā)生物理化學(xué)作用，腐蝕結(jié)構(gòu)的鋼筋，影響橋梁的耐久性。[3]

2.3 橋梁在耐久性設(shè)計(jì)上存在一些不足

一般而言，在橋梁的設(shè)計(jì)中，人們最關(guān)心的是橋梁的適用性、經(jīng)濟(jì)性、安全性以及美觀度，而對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的耐久性很少有人重視。在橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，他們只重視橋梁的強(qiáng)度結(jié)構(gòu)，忽視橋梁的后期維護(hù)，材料使用的設(shè)計(jì)，更缺少的是對(duì)橋梁耐久性的考慮。此外對(duì)于橋面沒(méi)有設(shè)計(jì)整體鋼筋網(wǎng)、沒(méi)有考慮車(chē)輛超載問(wèn)題。超載現(xiàn)象在我國(guó)公路運(yùn)輸中較為普遍，汽車(chē)超載營(yíng)運(yùn)，會(huì)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期的使用性能和耐久性產(chǎn)生不利的影響。在這樣的背景下進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)，導(dǎo)致了許多橋梁坍塌事故頻發(fā)、橋梁結(jié)構(gòu)使用性能下降、橋梁使用壽命縮短等嚴(yán)重后果，最終成為當(dāng)前橋梁建設(shè)事業(yè)發(fā)展的桎梏。

3 結(jié)論

就目前橋梁發(fā)展與現(xiàn)狀來(lái)看，橋梁建設(shè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著至關(guān)重要的意義，我國(guó)不僅要不斷提高橋梁的建設(shè)水平，還要加強(qiáng)對(duì)橋梁設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)的研究，減少工程事故的發(fā)生，提高橋梁工程建設(shè)的質(zhì)量和效率，延伸橋梁的使用壽命，為國(guó)家節(jié)約資源，促進(jìn)交通運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展。因此，在當(dāng)前橋梁工程建設(shè)發(fā)展的基礎(chǔ)上，我們要總結(jié)失敗案例經(jīng)驗(yàn)，制定新規(guī)范同時(shí)還要加大對(duì)設(shè)計(jì)人才的培養(yǎng)力度，保證橋梁建設(shè)中設(shè)計(jì)人才的儲(chǔ)備，并多引進(jìn)、借鑒外國(guó)先進(jìn)橋梁建設(shè)水平，從而促進(jìn)我國(guó)橋梁建設(shè)的快速良性發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]許翔. 論鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕[J].建筑技術(shù)，2006（2）.

[2]土木工程材料/湖南大學(xué)等合編.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002.

[3]張慶旺，李華.淺談?dòng)绊憳蛄耗途眯缘囊蛩豙J]. 工程科技.2011.

基金項(xiàng)目：哈爾濱商業(yè)大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練省級(jí)重點(diǎn)項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：201310240005。