建筑工程輔導:混凝土結構耐久性設計
1、混凝土材料的選擇
混凝土應選用低水化熱、低C3A含量、偏低含堿量的水泥。混凝土的骨料宜選用堅固耐久的潔凈骨料,重視粗骨料級配及粒形,可以將適量引起作為常規手段,宜采用偏低的用水量并限制單方混凝土中水泥材料最低和最高用量,盡可能降低水泥材料中的硅酸鹽水泥用量。
2、上部結構細部設計
①橋面鋪裝。橋面鋪裝是橋梁與車輛直接接觸的部件,也是橋面排水的第一道防線。橋面鋪裝一方面承受著汽車的沖擊碾壓剪切作用,另一方面又承受著主梁傳遞的反復應力和撓變,經常出現早期損壞,進而破壞橋面防水系統,最終導致主梁受橋面水影響而腐蝕主筋,鋪裝混凝土逐漸與主梁剝離,削弱了主梁的受力性能,影響了整個結構的安全性和耐久性。
②橋面防水層。橋面鋪裝與主梁之間的防水層是防止橋面水滲入主梁的第二道防線。不少設計中僅單一采用防水混凝土進行防水。
由于防水混凝土屬于剛性防水層,一旦開裂后防水性能便大為下降。
③主梁。主梁是全橋的主要承力構件,一般在設計當中均要進行整體分析和局部分析,重視程度很高,從理論計算角度均能滿足規范要求。可是在實際運營當中,主梁(主要是箱梁)箱體內長期大量積水的現象時有發生,甚至積水灌滿箱體的情況也有發生,極大地損傷了主梁的預應力鋼筋和普通鋼筋,使得主梁安全性大大下降。究其原因,很大程度上是對于主梁細節設計的不到位,主梁排水構造設置不夠完善,橋面積水在長時間不能排出橋外時便通過梁頂裂隙進入箱體,進而在箱體內不斷積累,最終形成箱體內積水。
④伸縮縫。伸縮縫是橋面的重要組成部分,直接影響著橋梁的伸縮性、舒適性。由于對主梁收縮徐變考慮不足,經常出現的問題是型號選擇不當,導致梁端或在最高溫度時擠壓損壞,或在最低溫度時拉壞梁體。伸縮縫在保證梁體縱向伸縮的同時,也應重視防水設計。在很多設計中,采用直線式伸縮縫,這樣做固然設計比較方便,但在橋梁兩端的護欄處成為主要的漏水區域。因此,建議選用橫向兩端有翹頭的伸縮縫,使得整個伸縮縫形成一個閉合良好的U型槽,可以有效避免橋面積水沿伸縮縫這個排水薄弱環節下泄到分聯梁端及分聯墩蓋梁上。