公路桥梁设计中的安全性及耐久性探讨

公路桥梁设计中的安全性及耐久性探讨

曾志强

泰安广源市政工程设计有限公司山东泰安271000

摘要：经济的发展对于交通也提出了更高的要求，因此我国的公路桥梁建设也迎来了新的挑战，为了保证桥梁的安全性和耐久性，在公路桥梁的建设时进行合理的规划设计显得更为重要。在耐久性方面主要考虑的是桥梁的抗风化、机械摩擦以及化学侵蚀等方面的能力，安全性主要是指桥梁投入使用时的可靠程度。公路桥梁在投入使用之后还要承受车辆、风化以及超载等外界因素，随着时间的累加桥梁本身所使用的材料也会不断退化，所以从桥梁设计方面着手考虑安全性和耐久性是重要的方式。

关键词：公路桥梁；设计；安全性；耐久性

前言：

公路桥梁是我国主要的交通形式之一，特别是在复杂的公路环境中，通过公路桥梁的搭建能够减短行车路程，提高工作和出行的效率。公路工程和公路桥梁建设，在现代化的发展中逐渐的扩大了建设工程，主要由于我国人口数量的增加，机动车的数量飞速上涨决定的。本文主要针对公路桥梁设计方面进行论述。

1.桥梁安全性、耐久性较差的原因

1.1施工过程存在的问题

桥梁质量的问题很大程度上都来源于施工过程，很多施工单位为了从工程中获取更多的利益，所以在原材料的投入方面偷工减料，导致施工的标准无法达到要求，当桥梁投入使用之后就会出现耐久性和安全性较差的质量问题，严重的时候甚至会出现裂痕、损坏等现象。另外，在施工过程中施工单位管理不到位、施工技术不达标以及施工人员对于施工计划理解有误区等因素都可能导致桥梁很多指标无法满足要求，例如：桥梁缝隙处理及预应力或者是张拉力等，这些问题如果不能避免或者是及时解决就会对桥梁的安全性和耐久性造成损害。针对桥梁施工过程中存在的问题必须要引起重视，施工的质量关系到桥梁后期投入使用的安全性，所以为了保证安全性与耐久性都达到要求必须要从根本做起。

1.2设计过程中存在的问题

在进行公路桥梁设计时首先对桥梁结构的设计，只有在基本的结构完成之后才能进行接下来的辅助设计，在桥梁结构方面必须要做到经济性与科学性兼顾，还要注意设计的结构与当前的实际情况是否符合。在设计过程中安全系数的选择是重点内容，要保证所选的安全系数在标准允许范围之内，以国家规范的设计标准为参考依据。另外，要格外注意安全性的要求，也不能忽视耐久性，但是实际设计时设计人员往往只注重安全性的要求而忽视耐久性，因此很多结构设计的细节都会对耐久性造成不良的影响，一旦出现这种情况，施工人员在施工时会增加难度，在桥梁投入使用之后也会面临诸多问题，降低了桥梁的综合效益。

2.加强公路桥梁设计安全性及耐久性的探讨

2.1加强公路桥梁施工设计前的勘察工作

为了保证公路桥梁设计具有足够的安全性和耐久性，设计单位在设计之前需要对公路桥梁的施工区域进行充分的考察，使勘察资料更加准确，为公路桥梁的设计提供更加准确的参考。在勘察过程中，要选择合理的施工路线，保证在有限的施工成本内，尽可能的提高公路桥梁设计的安全性和耐久性。设计人员需要根据施工路线对公路桥梁的具体形态、材料选择、施工养护等进行研究，确保公路桥梁的线性弧度、剪力都可以更加科学，实现公路桥梁结构性能的最优化。在设计过程中还要确定公路桥梁的荷载，并对施工过程中可能发生的突发事件制定相应的预案，保证公路桥梁的施工可以顺利实施。

2.2公路桥梁设计过程中重视对疲劳损伤的研究

公路桥梁在正式通行后，车辆的运行会产生一定的荷载，荷载会使公路桥梁的结构引起震动，并且荷载的长期累积还会使公路桥梁结构引起较大的疲劳损伤，所以设计人员在设计过程中要重视对公路桥梁疲劳损伤的研究。由于公路桥梁的设计是由多个结构拼接在一起，在各个结构连接部分，不可避免的会出现小的缺陷，这些缺陷由于荷载的长期累积，就会产生疲劳损伤，如果疲劳损伤不能尽早控制，将会引发严重的安全事故。我国公路桥梁因为疲劳损伤而引发的安全事故非常多，所以设计人员需要加强对公路桥梁各个结构疲劳损伤的研究。

2.3减轻环境因素的影响

对桥梁结构耐久性的设计和现场的施工应减轻甚至隔绝环境因素对混凝土和钢筋的影响。特别在靠近氯离子侵蚀严重的海边，其环境因素对桥梁的影响后果更不容忽视。桥面应有一定的坡度或设置排水管道，在混凝土桥面板与路面层之间设置可靠防水层，防比水向下渗漏，造成环境对桥梁的破坏后果。

2.4加强对桥梁寿命期的理解

我国在工程建设方面，将逐步从最初的单纯设计满足载荷强度的设计原则转变到既满足载荷强度需求又满足桥梁寿命需要的设计思路。符合国际上造桥对寿命期的要求。加强桥梁使用寿命的理解，应首先要研究确定结构重要性的方法例如，一般我国设计的公路桥梁若不是高速公路则只需设计50年寿命，而高速公路或其他造价较高的桥梁设计时则需100年甚至要150年。但这些寿命来源并不可靠，需经过大量模拟实验证明寿命期定后桥梁建设的规划、设计、施工、运行（包括养护、维修、管理）也需要综合考虑，以便修建的桥梁寿命在预想之中。

2.5借鉴国外的优秀经验和成果

国内桥梁设计存在的主要问题是结构正常使用性能差，例如桥梁的线形不平顺、振动过大、接头易跳车、结构开裂和变形过大等。而国内桥梁的耐久性和安全性也比较差。对于桥梁出现的这些问题，我们应认真考虑国外有关桥梁方面的技术，应认真研究其优秀的设计和施工经验例如欧洲国家对结构物的性能设计经验，包括对结构的变形、裂缝的处理，消除或减小振动的方法等，这些设计都将加强桥梁的安全性和耐久性的设计。

3结束语：

经济的发展离不开交通的支持，公路桥梁是交通运输的重要组成部分，在实际中桥梁的安全性与耐久性问题不断引起人们的关注，传统的桥梁设计方法已经不能够满足如今的桥梁要求。桥梁的安全性和耐久性会受到施工过程、设计体系不完善以及设计过程问题等的影响，我们应该从科学使用材料、合理使用结构设计方案、严禁桥梁超载现象的发生以及提高对耐久性设计的重视等方面着手，解决当前存在的问题。

参考文献：

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[2]卜春锋.公路桥梁设计中的安全性和耐久性分析[J].河南科技,2015,04:92-94.

[3]薛念强.公路桥梁设计中的安全性及耐久性[J].交通世界(运输.车辆),2015,05:50-51.