鋼筋混凝土以其在性能、施工、經(jīng)濟(jì)等方面的顯著優(yōu)點(diǎn)而廣泛地應(yīng)用在橋梁結(jié)構(gòu)上，混凝土是當(dāng)今世界用量最大的建筑材料。我國混凝土使用量居全球之冠，年用量達(dá)20億t，為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展發(fā)揮了極其重要的作用。混凝土的應(yīng)用過程中暴露出許多問題，其中尤為突出的是耐久性問題。國內(nèi)外統(tǒng)計(jì)資料表明，耐久性失效是導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)在正常使用環(huán)境狀態(tài)下失效的最主要原因之一。由于我國鋼筋混凝土橋梁結(jié)構(gòu)數(shù)量眾多，其耐久性不足已經(jīng)成為我國當(dāng)前急需采取措施應(yīng)對(duì)的重大問題，否則，許多橋梁結(jié)構(gòu)的正常使用功能和安全性將得不到有效保證，成為制約我國現(xiàn)代化建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸�，F(xiàn)對(duì)我國鋼筋混凝土橋梁耐久性不足的問題進(jìn)行了分析，并提出一定的解決方法。

　　一、影響混凝土橋粱耐久性的因素

　�。ㄒ唬�歷史原因

　　長(zhǎng)期以來，由于人們普遍認(rèn)為混凝土是一種耐久材料，而忽視了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題，直到20世紀(jì)70年代才逐漸引起發(fā)達(dá)國家的高度重視。而今，混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性及其設(shè)計(jì)已成為結(jié)構(gòu)工程學(xué)科發(fā)展研究的前沿，但我國在各種土建工程中對(duì)于結(jié)構(gòu)的耐久性仍未給予足夠的重視，且不論在耐久性研究或耐久性要求的設(shè)計(jì)水準(zhǔn)上，與國外相比存在非常大的差距。

　�。ǘ�）現(xiàn)行規(guī)范中存在的問題

　　我國現(xiàn)行公路鋼筋混凝土橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)范主要考慮的是荷載作用下結(jié)構(gòu)安全性與適用性的需要，并未能充分考慮耐久性要求，而且在具體的條文中也沒有充分體現(xiàn)出來。因此，在以往的乃至現(xiàn)在的橋梁結(jié)構(gòu)中普遍存在著重強(qiáng)度設(shè)計(jì)而輕耐久性設(shè)計(jì)的現(xiàn)象。如在沿海城市和地區(qū)修建的橋梁未能充分考慮水土中鹽類侵蝕和大氣中的煙霧作用，北方修建的橋梁沒有考慮可能遭受的除冰鹽外的侵蝕。京津地區(qū)的城市立交橋由于冬天撒冰鹽及冰凍作用，使用十幾年后就出現(xiàn)問題，需限載、大修或拆除�？绾４髽蚶藶R區(qū)構(gòu)件仍舊改用不耐氯鹽侵蝕的混凝土和較薄的保護(hù)層厚度，公路橋面板的混凝土保護(hù)層厚度有的僅為2cm。這些做法在國外的通用標(biāo)準(zhǔn)中是不許可的，但并不違反我國規(guī)范的規(guī)定。

　�。ㄈ�）實(shí)際施工中存在的問題

　　不合格的施工也是影響鋼筋混凝土橋梁耐久性的一個(gè)重要原因。例如，混凝土質(zhì)量不合格、鋼筋保護(hù)層厚度不足；或者材料使用不當(dāng)，而在混凝土中發(fā)生堿一骨料反應(yīng)，這些都有可能導(dǎo)致鋼筋提前銹蝕，降低其耐久性的要求。另外，許多地方不適當(dāng)?shù)丶涌焓┕みM(jìn)度，尤其是對(duì)工程進(jìn)度不適當(dāng)?shù)男姓�干預(yù)，沒有保證混凝土橋梁所需要的足夠的施工養(yǎng)護(hù)期，因而使其耐久性受到影響。

　　（四）缺乏合理的維護(hù)和管理

　　在鋼筋混凝土橋梁的正常使用過程中，缺乏合理的維護(hù)和管理也會(huì)嚴(yán)重降低其耐久性，如汽車等對(duì)其的碰撞、磨損以及使用環(huán)境的劣化，如不加以合理維護(hù)和管理，都會(huì)使該結(jié)構(gòu)因耐久性不足而無法達(dá)到其預(yù)定的使用年限。

　�。ㄎ澹┙煌�量因素

　　隨著社會(huì)的發(fā)展，交通量不斷增大，汽車荷載噸位不斷提高，重載、超載現(xiàn)象特別嚴(yán)重，這也會(huì)使現(xiàn)有橋梁的耐久性急劇降低，縮短其使用壽命。

　�。�六）環(huán)境因素

　　由于城市工業(yè)的發(fā)展，使得環(huán)境不斷惡化，空氣中廢氣、酸雨等腐蝕性有害物質(zhì)不斷增多。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，我國受酸雨侵蝕的面積已超過國土面積的30％。

　　二、提高耐久性的措施

　　混凝土結(jié)構(gòu)要取得良好的耐久性，確保足夠的使用壽命，關(guān)鍵在防患于未然，從設(shè)計(jì)到施工完成的整個(gè)建造過程中，都要針對(duì)耐久性的基本要求采取有效措施。在設(shè)計(jì)階段要正確考慮選擇水泥品種，限制堿骨料的使用，保證有足夠的保護(hù)層厚度，注意結(jié)構(gòu)合理，有些技術(shù)措施要在施工過程中認(rèn)真對(duì)待，如限制W／C，認(rèn)真澆搗養(yǎng)護(hù)，嚴(yán)格限制砂石、外加劑、拌臺(tái)水等原料的氯離子，限制骨料的最大粒徑，以及按砂的粗細(xì)選擇合理的砂率。

　　在設(shè)計(jì)階段對(duì)有可能導(dǎo)致混凝土耐久性降低的因素，有意識(shí)地采取如下措施是提高結(jié)構(gòu)耐久性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)：

　　（一）要有足夠的保護(hù)層厚度

　　1、保護(hù)層厚度與耐久性之間的關(guān)系

　　混凝土的高堿度可以使鋼筋表面形成鈍化膜，它對(duì)鋼筋有保護(hù)作用，混凝土的保護(hù)層可以阻止外界腐蝕介質(zhì)氧氣和水分的滲入，保護(hù)作用的效果與混凝土的密實(shí)度和保護(hù)層的厚度密切相關(guān)，適當(dāng)加大混凝土保護(hù)層厚度是提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性、延長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命的重要措施。

　　2、考慮耐久性要求的最小保護(hù)層厚度

　　各國規(guī)范在規(guī)定最小混凝土保護(hù)層厚度時(shí)，除普遍考慮環(huán)境條件外，對(duì)其他條件的影響各有側(cè)重，如美國規(guī)范對(duì)構(gòu)件類型、鋼筋類型和直徑大小很重視，將構(gòu)件分為三個(gè)檔次，板墻小梁、梁柱、殼體折板等；對(duì)不同粗細(xì)的鋼筋也予以區(qū)別對(duì)待。而英國規(guī)范對(duì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不同則規(guī)定也不同。

　�。ǘ�）要正確選用混凝土材料和配合比

　　評(píng)價(jià)混凝土耐久性的主要特征，就是水、氧、CO₂和其他有害介質(zhì)侵入混凝土的滲透程度，為達(dá)到適度的抗?jié)B透性就要依賴于正確選擇水泥品種，使用足夠的水泥用量和足夠低的自由水灰比，選擇合適的骨料及其良好的級(jí)配。

　　1、優(yōu)選水泥品種。一般環(huán)境條件下，宜選用低水化熱和含堿量低的水泥，不宜選用早強(qiáng)的水泥，可以選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。硅酸鹽水泥中摻有摻合料的混合水泥，如礦渣水泥、摻灰水泥，一般都能提高抵抗各種化學(xué)侵蝕的能力，但其養(yǎng)護(hù)條件對(duì)其性能影響極大。

　　組成水泥熟料中的C3S，c3A含量過高，水泥中SO₃含量、堿含量的增大及水泥細(xì)度大幅增加對(duì)混凝土耐久性都不利。目前世界范圍正在研制開發(fā)生產(chǎn)的高貝利特水泥（HBC）是一種比較理想的用于配制耐久混凝土的水泥品種。

　　2、重視對(duì)骨料的要求。骨料的物理耐久性反映在其體積的穩(wěn)定性，隨環(huán)境改變，骨料體積變而導(dǎo)致混凝土破壞屬于骨料的不穩(wěn)性，用于嚴(yán)寒地區(qū)并處于干濕交替的環(huán)境下混凝土的骨料，應(yīng)進(jìn)行骨料的堅(jiān)固和抗凍融試驗(yàn)，堅(jiān)固試驗(yàn)的砂石其重量損失率不大于8％。對(duì)于凍融嚴(yán)酷環(huán)境下混凝土，粗骨料混凝土最大粒徑不大于25唧，且不得超過保護(hù)層厚度的2／3，板厚的1／3。骨料的化學(xué)耐久性主要是堿骨料反應(yīng)，產(chǎn)生堿骨料反應(yīng)的必要條件除了潮濕環(huán)境、混凝土中堿含量超標(biāo)外，與采用的堿'活性骨料有極大的關(guān)系。一般碳酸鹽骨料是無害的，CaCO₃晶體與堿不反應(yīng)，但有的堿活性巖種骨料，如硅質(zhì)石灰?guī)r、凝灰?guī)r、蛋白巖等，骨料中含有活性SiO₂不宜超過5％，骨料中硫化物及硫酸鹽的SO₃離子含量不宜超過骨料的0.5％，因此對(duì)主要工程采用的骨料應(yīng)作堿活性檢驗(yàn)。

　　3、控制水灰比和水泥用量。水灰比關(guān)系若混凝土孔率多少，影響CO₂在孔隙中的擴(kuò)散程度、混凝土碳化的速度和對(duì)鋼筋的銹蝕，因此耐久性混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就要注意控制水灰比，控制水泥用量是為了保證混凝土的密實(shí)性，通常規(guī)定不低于最小水泥用量，但水泥過量，會(huì)引起收縮和水化熱過大而產(chǎn)生開裂，并非有利，用耐久性要求宜優(yōu)化的混凝土配合比來確定最佳水泥用量和水灰比。

　�。ㄈ�）要限制氯鹽的含量

　　如前所述，氯鹽污染是誘發(fā)鋼筋銹蝕的一個(gè)很重要因素。氯鹽污染有的是來源于使用帶有氯離子的摻合料的內(nèi)摻原因造成的，有的是外部環(huán)境如：海洋附近的空氣中含有氯離子或地下水中含有氯鹽或是使用含有氯離子的除冰鹽的外滲原因造成的�；炷�土高堿性在一定范圍內(nèi)抑制了Cl-對(duì)鋼筋的腐蝕，而混凝土堿度低時(shí)微量Cl-就可引起鋼筋銹蝕。因此，為了提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性除前面所述措施外，還需限制Cl-的含量，而且各國規(guī)范根據(jù)混凝土類型和使用環(huán)境給出了不同Cl-的限值。

　　三、結(jié)束語

　　鋼筋混凝土橋梁耐久性問題的原因通常是由設(shè)計(jì)和施工的失誤引起的，法國從造價(jià)來分析建筑物失效的結(jié)果表明：43％的建筑物失效是因?yàn)樵O(shè)計(jì)失誤，43％是施工失誤，另有6％是材料使用失誤和8％是維護(hù)失誤引起的。這些情況大多歸結(jié)為人們對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性認(rèn)識(shí)不夠，過多強(qiáng)調(diào)減小工程造價(jià)而忽略了工程的長(zhǎng)期造價(jià)。鋼筋混凝土橋梁耐久性應(yīng)由正確的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選擇以及嚴(yán)格的施工質(zhì)量來保證。只有這樣，才能保證和提高鋼筋混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性，才能保證我國交通事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。