浅谈我国桥梁建设发展与影响耐久性的因素
向容 张斯涵 曾宏 刘宇博 闫冠男
摘 要：我国在桥梁建设取得巨大进步的同时，耗资巨大的桥梁屡屡出现倒塌事故，给国家、人民带来了巨大的经济损失，其安全问题广泛受到了人们的高度重视。特别是影响桥梁耐久性的问题，如钢结构的腐蚀、混凝土材料的腐蚀、桥梁在耐久性设计上存在一些不足等方面的问题更加突出。
关键词：桥梁建设；发展；耐久性
0 引言
我国近十年来，桥梁建设进入一个辉煌的时期，大量结构新颖、技术复杂、设计和施工难度大和科技含量高的桥梁相继建成，标志着我国的桥梁建设水平已跻身于国际先进行列。建成的特大桥梁中，有不少在世界桥梁科技进步中具有显著地位。
1 中国桥梁建设的发展
中国桥梁建设在桥梁的基础、桥梁的跨度、桥型桥式、施工方法等方面已经处于世界先进水平。未来的桥梁将向着跨海、跨国际、轻质、多用途、注重桥梁美学及环保的方向发展，实现新型、大跨、轻质、灵敏和美观的国际桥梁目标。
1.1 桥梁跨径不断增大
目前，世界上钢梁、钢拱的最大跨径已超过500m，钢斜拉桥为890m，钢悬索桥达到1990m。即使是混凝土桥，梁桥的最大跨径也达300m，拱桥已达420m，斜腿钢架桥为530m。随着跨江跨海的需要，钢斜拉桥的跨径将突破1000m，钢悬索桥将超过3000m。
重庆朝天门长江大桥位于长江与嘉陵江的交汇处，全长4.88公里，为双层公轨两用桥，上层为双向6车道，下层为双向轻轨轨道，并在两侧预留了2个车行道。主桥为全长932米的中承式钢桁连续杆拱桥，主跨552米，跨径世界第一，成为目前的"世界第一拱桥"。
1.2 桥型不断丰富
斜拉桥的出现和崛起，展示了丰富多彩的内容和极大的生命力；悬索桥采用钢筋加劲梁，技术上出现新的突破，玻璃桥、气冲桥、草垫等新桥型也相继出现。
广西桂林玻璃桥，长22.4米，宽2.64米，是我国第一座采用特别水晶玻璃构架的实用性桥梁。无论是外部立面、鱼廊屋顶，还是桥面承重部分，均采用工艺精致、造型考究的水晶玻璃制品为构件，甚至连柱头、栏杆和饰件也是都是用水晶玻璃专门熔铸的。桥拱为五跨贴水型拱桥，只共欣赏，不可通船。玻璃桥集中体现了现代玻璃的工艺水平。桥平直，下有四孔，中段有互顶，整座桥都是水晶玻璃制成。
1.3 注重美学与环保
20世纪90年代以来，桥梁界设计与建造桥梁时将实用功能与艺术构思融为一体，充分考虑周边环境保护，使一座座桥梁成为城市中新的旅游风景线。闻名遐迩的中国上海杨浦大桥、南京长江二桥、东海大桥等，这些著名大桥都是一件件宝贵的空间艺术品，成为陆地、江河、海洋和天空的景观，成为城市标志性建筑。
杨浦大桥全长8354m（包括主桥、引桥、匝道、引道）。主桥全长1178m，杨浦大桥跨经组合为：过渡孔45m+边孔（99m+144m）+主孔602m+边孔（144m+99m）+过渡孔45m。主孔采用一跨过江方案，跨径602m，两侧边孔243m，中间设置辅助墩。主桥桥面总宽30.35m。杨浦大桥犹如一道横跨浦江的彩虹，高达208米的塔柱似利剑刺破青天，无数根排列整齐的斜拉钢索仿佛一架硕大无比的竖琴迎风弹奏。全桥设计精巧、造型优美、气势恢宏，犹如彩虹横跨浦江两岸，是上海旅游的著名景观。
2 影响桥梁耐久性的因素
桥梁常年处于无遮盖的露天环境，因此极易受到周围环境介质的影响，且桥梁是使用频率较高的公共建筑，维护和保养往往影响公共交通和市民生活，因此，桥梁的耐久性成为现代桥梁设计和使用中一个重要的指标。
2.1 桥梁的钢结构腐蚀
2.1.1化学腐蚀
钢材与周围介质直接发生化学反应而引起的腐蚀，称为化学腐蚀。通常是由于氧化作用，使钢材中的铁形成疏松的氧化铁而被腐蚀。在干燥环境中，化学腐蚀进行缓慢，在湿度较大、有侵蚀性介质的环境中，腐蚀速度加快，钢铁材料与空气接触时，铁分子与空气中的氧及水分子起化学反应而生成氧化铁（锈）所致。铁锈的成份非常复杂，其中的水化氧化亚铁因含有大量的水份，可以对钢材造成再腐蚀作用。致使已氧化生锈的钢材不论是否再与空气接触，氧化锈层均会继续发展。在温度较高时，腐蚀速度也会加快。[1]
2.1.2电化学腐蚀
2.2 桥梁所使用的混凝土材料的腐蚀
混凝土材料是决定桥梁耐久性的内因之一。混凝土是由水泥、水、粗集料和某些外加剂，经过搅拌、浇注、振捣和养护硬化等过程而形成的人工复合材料。混凝土的材料组成，如水灰比、水泥品种和用量、集料的种类与级配等都直接影响桥梁的耐久性。混凝土的缺陷（例如裂缝、气泡、孔穴等）都会造成水分和侵蚀性物质渗入混凝土内部，与混凝土发生物理化学作用，腐蚀结构的钢筋，影响桥梁的耐久性。[3]
2.3 桥梁在耐久性设计上存在一些不足
一般而言，在桥梁的设计中，人们最关心的是桥梁的适用性、经济性、安全性以及美观度，而对于桥梁结构设计的耐久性很少有人重视。在桥梁的结构设计过程中，他们只重视桥梁的强度结构，忽视桥梁的后期维护，材料使用的设计，更缺少的是对桥梁耐久性的考虑。此外对于桥面没有设计整体钢筋网、没有考虑车辆超载问题。超载现象在我国公路运输中较为普遍，汽车超载营运，会对桥梁结构长期的使用性能和耐久性产生不利的影响。在这样的背景下进行桥梁设计，导致了许多桥梁坍塌事故频发、桥梁结构使用性能下降、桥梁使用寿命缩短等严重后果，最终成为当前桥梁建设事业发展的桎梏。
3 结论
就目前桥梁发展与现状来看，桥梁建设对国民经济的发展有着至关重要的意义，我国不仅要不断提高桥梁的建设水平，还要加强对桥梁设计中结构耐久性设计的研究，减少工程事故的发生，提高桥梁工程建设的质量和效率，延伸桥梁的使用寿命，为国家节约资源，促进交通运输业的快速发展。因此，在当前桥梁工程建设发展的基础上，我们要总结失败案例经验，制定新规范同时还要加大对设计人才的培养力度，保证桥梁建设中设计人才的储备，并多引进、借鉴外国先进桥梁建设水平，从而促进我国桥梁建设的快速良性发展。
参考文献：
[1]许翔. 论钢结构的腐蚀[J].建筑技术，2006（2）.
[2]土木工程材料/湖南大学等合编.北京：中国建筑工业出版社，2002.
[3]张庆旺，李华.浅谈影响桥梁耐久性的因素[J]. 工程科技.2011.
基金项目：哈尔滨商业大学大学生创新创业训练省级重点项目，项目编号：201310240005。
