/當(dāng)前橋梁樁基耐久性問題的分析當(dāng)前橋梁樁基耐久性問題的分析摘要：在橋梁基礎(chǔ)工程中，樁基礎(chǔ)是比較常見的。橋位本身所具有的特別性，使得橋梁樁基簡潔受到各種自然因素的影響，進(jìn)而表現(xiàn)出耐久性不足的問題。本文針對橋梁樁基耐久性問題綻開了深化的探討和分析，旨在給橋梁樁基耐久性設(shè)計(jì)供應(yīng)一些助益，進(jìn)而提高橋梁工程的整體質(zhì)量。關(guān)鍵詞：橋梁樁基；耐久性；分析中圖分類號：TU473.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：受各種非力學(xué)因素以及所處特別環(huán)境的影響，橋梁樁基的性能會(huì)表現(xiàn)出逐年衰退的問題，從而干脆或者間接地影響了橋梁樁基的耐久性。對于橋梁而言，保證其耐久性滿足運(yùn)用要求是至關(guān)重要的。當(dāng)前，橋梁樁基耐久性相關(guān)的設(shè)計(jì)理論遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到成熟完備的水平，所以對橋梁樁基耐久性進(jìn)行深化地探討既是理論的須要，更是現(xiàn)實(shí)的須要。探討橋梁樁基耐久性問題時(shí)，首先要考慮如何在設(shè)計(jì)上保證樁基的耐久性，其次要考慮在施工階段削減對樁基耐久性的影響，第三要對現(xiàn)有樁基綻開必要的殘余壽命評估。這些和橋梁樁基的耐久性休戚相關(guān)，也和橋梁運(yùn)用功能密不行分。[1]1.工程概況洛陽至欒川高速公路樓子溝大橋位于河南省伊川縣境內(nèi)，全長367.14m，接受12跨30m連續(xù)箱梁、圓形橋墩、肋式橋臺、鉆孔灌注摩擦樁基礎(chǔ)。其中樁基混凝土為C30，墩柱及蓋梁為C40，箱梁為C50。從該橋梁工程地質(zhì)勘查報(bào)告中可得知，地面以下5-6m為相對穩(wěn)定的地下水，且有鹽酸鹽的存在，給橋梁樁基的耐久性造成了確定程度的不利影響。2.關(guān)于橋梁樁基耐久性問題的分析對橋梁樁基耐久性的探討，即對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的探討，已有相當(dāng)數(shù)量的成果問世。當(dāng)前探討成果認(rèn)為：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性丟失的力學(xué)過程包括兩大部分，一是混凝土耐久性的丟失，二是鋼筋耐久性的丟失。鋼筋耐久性丟失主要是因?yàn)槲挥诨炷羶?nèi)部的鋼筋不斷銹蝕，從而造成它的有效承載力不斷降低。通常說來，呈堿性的混凝土能夠?qū)︿摻钇鸬胶芎玫膼巯ё饔?。混凝土若發(fā)生碳化反應(yīng)，便無法形成對鋼筋的有效愛惜，隨著空氣中氯離子的不斷侵入，鋼筋表面各個(gè)部位將會(huì)出現(xiàn)較大的電位差，從而形成陰極和陽極，于是就產(chǎn)生所謂的電化學(xué)腐蝕。這種狀況是造成混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋銹蝕的主要形式。2.1橋梁樁基耐久抗力計(jì)算由樁基設(shè)計(jì)理論,可得出樁基設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)須要滿足如下公式：（無公式）式中：S(t)―載荷效應(yīng)；R(t)―結(jié)構(gòu)的抗力效應(yīng)。該式?jīng)]有將樁基耐久性因素考慮在內(nèi),但仍可運(yùn)用該式進(jìn)行橋梁樁基抗力的相關(guān)計(jì)算,只是須要結(jié)合樁基耐久性的問題,既要考慮載荷作用對橋梁樁基耐久性的影響,還要探討結(jié)構(gòu)抗力和時(shí)間之間的關(guān)系,具體分為以下3點(diǎn)：1)探討各種因素(主要包括環(huán)境因素、非力學(xué)因素)和樁基混凝土以及鋼筋性能之間的關(guān)系；2)探討樁基耐久載荷作用下耐久抗力和材料耐久參數(shù)之間的關(guān)系；3）確定正確的計(jì)算方法，最終實(shí)現(xiàn)橋梁樁基的耐久抗力的量化。[2]2.2影響橋梁樁基耐久性的各種因素相較其它混凝土結(jié)構(gòu)而言，橋梁樁基所要面對的環(huán)境是較為困難、惡劣的，所以，環(huán)境因素也成了影響樁基耐久性的一個(gè)主要方面。橋梁工程在樁基的施工環(huán)節(jié)中，土性不同、土中物質(zhì)的差異、地下水位的差異、季節(jié)變換等，都將極大地影響樁基的耐久性。除此之外，地下物質(zhì)無時(shí)無刻都在生化作用，這種生化作用可能會(huì)造成環(huán)境性質(zhì)的不斷惡化。以上種種都將影響混凝土以及鋼筋的運(yùn)用功能，進(jìn)而影響橋梁樁基的耐久性。因此，在分析橋梁樁基的耐久性相關(guān)問題的過程中，樁基所處的運(yùn)用環(huán)境應(yīng)當(dāng)被作為一個(gè)重點(diǎn)探討領(lǐng)域。影響橋梁樁基耐久性的環(huán)境因素是多種多樣的，可總結(jié)為如下幾點(diǎn)：土質(zhì)因素、河道水因素、季節(jié)及氣候因素、載荷因素以及水分滲入因素。[3]除了環(huán)境因素對橋梁樁基耐久性產(chǎn)生重要影響之外，施工方法恰當(dāng)和否也是影響橋梁樁基耐久性的一個(gè)重要方面。在我國橋梁工程中，鉆孔灌注樁技術(shù)大約已有50年的發(fā)展歷史，不管是施工技術(shù)，還是設(shè)計(jì)理論都取得了確定的成果。所以，當(dāng)前橋梁樁基施工常接受鉆孔灌注樁技術(shù)。受橋梁工程本身性質(zhì)的影響，樁基一般狀況下均為水下施工，給質(zhì)量限制造成了極大的難度，再加上其他影響正常施工的各種因素，難免出現(xiàn)“兩次澆注”問題、樁身縮頸問題、夾泥斷樁問題以及沉渣問題。施工方面的不當(dāng)，將給地下有害物質(zhì)供應(yīng)一個(gè)更易腐蝕鋼筋、混凝土的機(jī)會(huì)，從而造成樁基耐久性不能滿足設(shè)計(jì)要求和運(yùn)用要求。2.3提高混凝土耐久性的技術(shù)措施提高混凝土耐久性的技術(shù)措施：接受優(yōu)質(zhì)的混凝土，并加入適當(dāng)比例的礦物摻合料以及高效減水劑，實(shí)現(xiàn)水膠比、空隙率以及氯離子擴(kuò)散系數(shù)的有效降低，從而增加混凝土的致密性以及抗?jié)B透性。另外，應(yīng)參考混凝土構(gòu)件在樁基中的具體結(jié)構(gòu)部位以及所處的外部環(huán)境，實(shí)行相應(yīng)的補(bǔ)充防腐處理方法，如將愛惜層厚度適當(dāng)加大或者將聚丙烯纖維作為內(nèi)摻材料。總而言之，應(yīng)當(dāng)確保混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性能夠滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。2.4試驗(yàn)分析本試驗(yàn)是針對鉆孔灌注樁基C30高性能混凝土的探討，耐久性設(shè)計(jì)基本參數(shù)要求如表1所示。為了便于對比，在進(jìn)行試驗(yàn)之前，先要配制3種不同級配的混凝土，分別是：1）單純水泥；2）摻加粉煤灰的混凝土；3）摻加粉煤灰以及礦粉的混凝土。[4]試驗(yàn)項(xiàng)目有：1）混凝土抗壓強(qiáng)度；2）混凝土坍落度；3）混凝土含堿量；4）抗氯離滲透性；5）氯離子擴(kuò)散系數(shù)。表1樁基混凝土耐久性設(shè)計(jì)基本參數(shù)要求礦粉、粉煤灰混凝土力學(xué)性能照舊屬于一般混凝土的范疇，所以，其強(qiáng)度保證率、標(biāo)準(zhǔn)差等指標(biāo)還是參照一般混凝土的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范取值，為體現(xiàn)礦粉后期強(qiáng)度高和密實(shí)度高的技術(shù)特點(diǎn)，我們依據(jù)90d齡期來評定耐久性指標(biāo)，3種不同級配樁基混凝土的協(xié)作比和性能分別如表2、表3所示。表2鉆孔灌注樁樁基混凝土協(xié)作比表3混凝土協(xié)作比性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)對比從表3可以得出這樣的結(jié)論：對比一般混凝土而言，摻有粉煤灰、礦粉的混凝土不管是工作性能方面，還是耐久性能方面都具有明顯的優(yōu)勢，特別是能夠有效降低抗氯離子滲透性電通量以及氯離子擴(kuò)散系數(shù)。[5]3.對現(xiàn)有橋梁樁基耐久性的評估當(dāng)前，材料測試手段相較過去而言已經(jīng)取得了極大的進(jìn)步。對材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析有多種方法可供選擇，如CT透視和紅外輻射成像技術(shù)。利用試驗(yàn)的方法去觀測外部各種環(huán)境作用下，橋梁樁基的內(nèi)部狀況或者缺陷已經(jīng)不再是難題。對現(xiàn)有橋梁樁基的耐久性狀態(tài)進(jìn)行一個(gè)比較客觀、合理的評估已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。[6]4.結(jié)論橋梁樁基耐久性的探討，特別是混凝土耐久性的探討是一項(xiàng)長期的工程，是一項(xiàng)至關(guān)重要的工程，也是一項(xiàng)困難的工程，涉及混凝土的協(xié)作比、施工限制、外界環(huán)境等方方面面?？傊ㄟ^選用高效減水劑，優(yōu)化協(xié)作比參數(shù)，摻加適當(dāng)比例的活性摻合料等種種措施，降低水膠比和空隙率，提高密實(shí)度，從而實(shí)現(xiàn)混凝土構(gòu)件的經(jīng)久耐用，也就是提高橋梁樁基的耐久性。參考文獻(xiàn):[1]宋新生.基于抗硫酸侵蝕設(shè)計(jì)的樁基砼耐久性應(yīng)用探討[J].公路和汽運(yùn),2011,(01).[2]呂大為,朱曉菲.基于耐久性設(shè)計(jì)的樁基混凝土應(yīng)用探討[J].混凝土和水泥制品,2011,(05).[3]焦興華,程曄,龔維明,潘建伍.舊橋樁基利用的材性耐久性試驗(yàn)探討[J].公路,2011,(04).[4]