郑建文

摘 要：为了提高桥梁结构建设水平，首先从混凝土碳化、钢筋锈蚀、裂缝指标、设计及施工等方面分析了桥梁耐久性的影响因素，随后基于耐久性失效方程分析了桥梁结构耐久性设计方法，并提出相应的设计要点，研究成果可为类似的桥梁工程建设提供理论指导。

关键词：桥梁;耐久性;影响因素;优化设计

1 桥梁结构耐久性影响因素

1.1 材料劣化的影响

桥梁结构材料由钢筋和混凝土组成，其耐久性损失通常是从材料劣化开始的。钢筋和混凝土的劣化可由化学或物理作用引起，主要表现形式包括混凝土碳化、钢筋腐蚀等。

（1）混凝土碳化。大气里CO2含量高，CO2先和外界环境各种水分发生化学作用产生碳酸性物质，再与桥梁结构中的碱性物质产生中和反应，降低混凝土的pH值的现象称之为混凝土的碳化。混凝土碳化反应产物是CaCO3，而CaCO3溶解性较差，且体积会增加17%左右，故混凝土凝胶孔隙可能被碳化物填充，使混凝土孔隙比降低。碳化反应还会提高混凝土脆性，降低其延展性。但是，混凝土碳化对桥梁结构耐久性影响的最关键原因是pH值的降低，因为pH值较小，容易使钢筋脱钝和锈蚀。

影响桥梁结构混凝土碳化程度原因包括混凝土本身特性和外部环境两方面，前者包括水灰比、水泥用量、骨料粒径、外掺剂等，其中混凝土碳化速度与水灰比和骨料粒径成正比，与水泥用量成反比;后者主要有相对湿度、CO2浓度、温度、施工技术等，其中混凝土碳化速度与CO2浓度的平方根和温度成正比。……