高寒地区提高混凝土桥梁耐久性关键技术研究
详细信息    本馆镜像全文|  推荐本文 |  |   获取CNKI官网全文
摘要
钢筋混凝土桥梁是应用非常广泛的一种桥梁结构形式,由于钢筋混凝土结构材料自身和使用环境的特点,混凝土桥梁结构存在着耐久性问题。国内外有关资料表明,由于混凝土结构耐久性病害而导致的经济损失是非常巨大的,并且随着环境的变化和功能要求的提高,耐久性问题会愈来愈突出。西藏地区桥梁处于高寒、缺氧、干燥、年冻结期长,日照时间长,年蒸发量大、气候多变,四季不明,昼夜温差大;部分河流存在氯离子、硫酸根离子等有害离子的恶劣环境中,桥梁的耐久性受到更为严重的威胁。关于西藏地区混凝土桥梁耐久性问题的研究有十分紧迫和现实的意义。本文主要研究混凝上桥梁的耐久性问题,进行的主要工作有:
     ①在进行现场调研的基础上,充分利用已有资料,广泛征求西藏交通建设、养护部门及国内知名专家的意见,对西藏高寒地区桥梁混凝土耐久性的研究现状给予科学、客观的评价。
     ②根据大量的西藏已建钢筋混凝土桥梁的运营状况,通过层次分析法剖析出现有西藏高寒地区桥梁施工、养护条件下的影响混凝土耐久性的多因素机理。如混凝土的冻融循环、混凝土碳化、应力对混凝土的损伤、硫酸盐侵蚀、混凝土裂缝、桥梁的施工、养护、运营以及多重因素影响下桥梁结构混凝土的耐久性。
     ③从提高混凝土抗冻融循环、抗盐碱侵蚀、抗干缩湿胀变形等性能出发,通过系列加速试验,研发出适宜西藏高寒地区混凝土桥梁的复合型多功能外加剂与掺合料。
     ④研究了结构与构造细节对于桥梁耐久性的影响,首次较为系统地从体系及构造细节、防水性能、可换性、可检性等方面提出了进行耐久性设计的原则与方法,分析了具体的设计措施,给出了较详细的例子及设计要求。
     ⑤通过现场的养护对试验,总结出提高西藏地区混凝土耐久性的养护方式,并给出了养护的具体细节步骤。
     最后,利用已取得的研究成果,以现场预制梁为依托,通过对试验,对取得的研究成果进行进一步效果验证。试验表明:主梁混凝土的各项耐久性能指标得到较大的提高。本文研究成果对提高西藏地区混凝土桥梁耐久性、保证在役桥梁的安全,节省建设资金,加快公路建设步伐,提高公路建设质量均具有积极的现实意义。
Reinforced concrete bridge is very widely applied structure form;as a result of the reinforced concrete structural materials and environmental features, the durability problems of concrete structures exist.Domestic and foreign information shows the economic loss due to perdurable diseases of concrete structures is very great ,and as the environment changes and functional requirements of the increased, durability will be an increasing prominence。In Tibet, the bridges are in the condition of cold, oxygen, drying, freeze-year long period, long sunshine hours, annual evaporation, climate variability, seasonal unknown and large temperature;there is chloride ions, sulfate ions and other harmful ions in part of the rivers, so the durability of the bridges is more serious threat in such harsh environment . The research on the durability issues of concrete bridges in Tibet has a very urgent and practical significance。This paper studies the durability issues of concrete bridges, and the main work are as follows:
     ①On the base of site investigation, full use of existing material , soliciting Tibet transportation construction, maintenance departments and well-known experts, I have scientific and objective evaluation on bridge durability research of alpine region inTibet.
     ②Based on the operation condition of large amounts of reinforced concrete bridges that have been built in Tibet, through analytic hierarchy process with alpine region, cure of the multi-factor mechanism of concrete durability such as construction condition, maintenance condition. The circumstance such as freezing and thawing of concrete, concrete carbonation, stress on the damage of concrete, sulfate attack, concrete cracks, bridge construction, maintenance, operation and under the influence of multiple factors,which affect the durability of concrete bridge structures.
     ③To improve freezing and thawing, salt and corrosion, anti-shrinkage properties of swelling and deformation proceed, after a series of accelerated tests, develop composite multifunctional additive and admixture that can be used in alpine region of Tibet.
     ④Study structure and structural details of the impact on the durability of the bridge; for the first time systematic and structural details from the system, waterproof performance, transsexual, testing set for durability and other aspects of the design principles and methods, analyze the specific design measures,and give more detailed examples and design requirements.
     ⑤Comparing with site maintenance test, summarize the conservation methods for concrete available inTibetan, and gives details of the conservation steps.
     Finally, use research results achieved the basis, relying on field precast beams and comparing with the tests , verify further the effect of the research results obtained. Results show that: the concrete durability of the main beam is greatly enhanced. Research results of this passage have positive and realistic significance to improve the durability of concrete bridges in Tibet , ensure the safety of existing bridges, save construction funds , accelerate the pace of road construction, and improve the quality of road construction.
引文
[1] Chan,H.Y.,Melchers,R.E.,Time-Dependent Resistance Deterioration in Probabilistic Structural System[J].Civil Engineering System.Vol.12.2005.115-132
    [2] Val,D.V.,Melchers,R.E.,Reliability of Deteriorating RC Slab Bridges[J].Journal of Structural Engineering.Dec.2004.1638-1644
    [3] Val,D.V.,Stewart,M.G.,Melchers,R.E.,Effect of Reinforced Corrosion on Reliability of Highway Bridges[J].Engineering Structures.Vol.20.No.11.2003.1010-1019
    [4] Enright,M.P.,Frangopol,D.M.Service-Life Prediction of Deteriorating Concrete Bridges[J].Joural of Structural Engineering.Vol.124.No.3.2007.309-317
    [5] Enright,M.P.,Frangopol,D.M.,Failure Time Prediction of Deteriorating Fail-safe Structures[J].Journal of Structural Engineering.Vol.124.No.12.2006.1448-1457
    [6] Mori,Y.,Ellingwood,B.R.,Reliability-Based Service-Life Assessment of Aging Concrete Structures[J].Journal of Structural Engineering.Vol.119.No.5.1999.1600-1621
    [7] Kilareski W R. Failure of reinforcement concrete structures due to corrosion[J].Material Performance.1998
    [8]杨文渊,徐犇.桥梁维修与加固[M].北京.人民交通出版社.1997
    [9]卢木.混凝土耐久性研究现状和研究方向[J].工业建筑.1997.8.10-12
    [10] Andrzej S. Nowak, T. Tharmabala. Bridge reliability evaluation uing load tests[J].J. of Structural Engineering.1989
    [11] Kumalasari. Wardhana, Fabian C. Hadipriono. Analysis of recent bridge failares in the united states[J]. Journal of Performance of Constructed Facilities. ASCE.2003
    [12]李亚东.既有桥梁评估初探[J].桥梁建设.2005.5.65-67
    [13]罗福午.建筑结构缺陷事故的分析及防止[M].北京.清华大学出版社.1996
    [14] Wallbank. E.J. Performance of concrete in bridges-a study of 200 trunk road bridges. HMSO.london.1998
    [15]旧桥的检测、评定与加固[M].交通部公路科学院研究所.1985
    [16]刘自明,王邦楣.既有桥梁检测评估的若干要点[J].桥梁建设.2002.2.60-64
    [17]胡柏学,谢海秋等.服役钢筋混凝土桥梁承载能力衰减研究[J].中南公路工程.2004.5. 65-67
    [18]第二次全国公路普查主要数据公报[M].中华人民共和国交通部.2002
    [19]艾军,史丽远等.现有公路桥承载力分析与评定[J].苏州城建环保学院学报.2000.12. 8-11
    [20]上海市市政工程管理局科技情报站[M].上海地区桥梁技术.1996
    [21]刘洪军,赵冬兵等.基于可靠度分析的桥梁耐久性评估[J].上海公路.2004.1.78-80
    [22]毛应生,高中俊.旧桥结构的可靠性评价[J].中国市政工程.1993.9.15-18
    [23]冯乃谦,蔡军旺等.山东沿海钢筋混凝土公路桥的劣化破坏及其对策的研究[J].混凝土.2003.7.101-103
    [24]封孝信,冯乃谦等.沿海公路桥梁破坏的原因分析及防止对策[J].公路.2002.6.45-47
    [25]万德有.我国铁路桥梁病害浅析与对策探讨[C].中国铁道学会桥梁病害诊断及剩余寿命评估学术研讨会.大连.1995
    [26]牛荻涛.混凝土结构耐久性与寿命预测[M].北京.科学出版社.2003
    [27]朱剑泉.钢筋混凝土结构耐久性设计与评估探讨(硕士论文)[D].武汉华中科技大学.2005
    [28]张令茂、江文辉.混凝土自然碳化及其与人工加速碳化的相关性研究[J].西安冶金建筑学院学报.1990
    [29]于居洲.高原高寒多年冻土区的桥梁施工技术[J].冰川冻土.2006.28.596-597
    [30]孙永福.青藏铁路多年冻土工程的研究与实践[J].冰川冻土.2005.27.153-162
    [31]金伟良,赵羽习著.混凝土结构耐久性[M].北京.科学出版社.2002
    [32]惠云玲.混凝土基本构件钢筋锈蚀前后性能试验研究.工业建筑.1997.27(6).14-18
    [33]吴海军.桥梁结构耐久性设计方法研究[D].同济大学博士学位论文.2007
    [34]郝迎军.青藏铁路多年冻土区高性能混凝土的研究与应用(硕士论文)[D].天津大学.2007
    [35]牛荻涛著.混凝土结构耐久性与寿命预测[M].北京.科学出版社.2003
    [36]王国迎.钢筋混凝土桥梁结构耐久性模糊综合评价(硕士论文)[D] .河北工业大学.2007
    [37]李忠梅.钢筋混凝土桥梁耐久性的分析研究(硕士论文)[D].山东大学.2005
    [38]张浪涛,丁耀国.高寒多年冻土区耐久性混凝土技术浅析[J].桥梁建设,2005.6.75-77
    [39]王志强,胡忠义.酸雨区混凝土的耐久性分析与防护[J].施工技术.2005.8.25-27
    [40]黄晟生.预应力混凝土耐久性的影响因素和技术措施[J].广东建材.2007.2.24-27
    [41]陈拴发,王秉纲.高性能混凝土应力腐蚀影响因素显著性分析[J].长安大学报(自然科学版).2005.5.1-5
    [42]冷发光,冯乃谦.混凝土应力腐蚀研究现状及问题[J].混凝土.2000.8.6-10
    [43]王恩亭.混凝土应力腐蚀与涂层防护技术[J].21世纪建筑材料.2009.6.43-45
    [44]宁宝宽,陈四利,张权等.混凝土的酸和冻融双重腐蚀效应与破裂特征[J].沈阳工业大学学报.2005.27(5).575-578
    [45]鲁丽华,陈四利,宁宝宽等.酸碱和冻融双重腐蚀下混凝土力学效应的试验研究[J]公路.2006.8.154-156
    [46]葛勇,杨文萃,袁杰等.混凝土在硫酸盐溶液中抗冻性的研究[J].混凝土.2005.8.71-75
    [47]中华人民共和国行业标准.公路工程水泥及水泥混凝土试验规程(JTG E30-2005)人民交通出版社.2005
    [48]中华人民共和国国家标准.普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法(GBJ 82-85)
    [49]中华人民共和国行业标准.水运工程混凝土试验规程(JTJ 270-98).人民交通出版社
    [50]中华人民共和国国家标准.普通混凝土拌合物性能试验方法标准(GB/T 50080-2002)
    [51]李田,刘西拉.混凝土结构耐久性分析与设计.北京.科学出版社.1999
    [52]周新刚.混凝土结构的耐久性与损伤防治.北京.中国建材工业出版社.2003
    [53]张德峰,吕志涛.裂缝对预应力混凝土结构耐久性的影响.工业建筑.2000.30.7-8
    [54]江见鲸.混凝土结构工程学.北京.中国建筑工业出版社.1998.11.55-59
    [55]吴海军,陈艾荣,陆萍.桥梁耐久性设计的几个原则[J].华东公路.2005.3.49-52
    [56]黄麟,蒋劲松.改善桥梁耐久性的细节设计研究[J].西南公路.2008.3.1-3
    [57]王春芬,裴宏波.青藏铁路混凝土梁体构造问题和耐久性损伤[J].铁道建筑.2004.8. 7-10
    [58]铁道第一勘察设计院.青藏铁路高原冻土区工程设计暂行规定(2003年局部修订版) [S].兰州.铁道第一勘察设计院.2003
    [59]雷晓峰,吴少海,李承根.青藏铁路以桥代路设计特点[J].冰川冻土.2003.1.75-78
    [60]潘运来,杨德生,闫志国.高寒地区公路桥头跳车处治及分析[J].内蒙古公路与运输.2008.1.49-50
    [61]王博.浅谈桥梁伸缩缝的病害与养护[J].建筑技术.2009.1(38).170-171
    [62]王博.浅谈桥梁伸缩缝的病害与养护[J].建筑技术.2009.1(38).170-171
    [63]中国工程院土木水利建筑学会.混凝土结构的耐久性及耐久性设计指南.2002
    [64]吴海军,彭作军,陆萍.硅桥梁耐久性设计原则与构造措施探讨[J].重庆交通学院学报.2006.25(l).8-11
    [65]边聪颖,边杰斌.高寒地区混凝土桥梁裂缝成因及预防[J].房材与应用.2005.6.24-27
    [66]龙武兵.高原高寒地区耐久性混凝土施工技术[J].西藏科技.2006.7.55-56
    [67]李记连,李学安.混凝土耐久性的提高方法[J].水利施工.2007.7.4-5
    [68]李树彬.青藏高原多年冻土区桥梁混凝土抗裂施工技术[J].铁道建筑.2007.9.23-25
    [69]胡德辉.青藏铁路多年冻土区水害类型及防治措施[J].铁道工程学报.2006.6.6-9
    [70]张静涛.青藏铁路耐久性混凝土的施工技术[J].铁道建筑.2007.10.100-102
    [71]邱玉深.对混凝土养护方法的思考与建议[J].混凝土与水泥制品.2009.2.4-6
    [72]杨洪波.水工混凝土养护方法检验与应用研究[J].工程技术.2008.11.9-10

© 2004-2018 中国地质图书馆版权所有 京ICP备05064691号 京公网安备11010802017129号

地址:北京市海淀区学院路29号 邮编:100083

电话:办公室:(+86 10)66554848;文献借阅、咨询服务、科技查新:66554700