公路桥梁设计的安全性和耐久性探讨

公路桥梁设计的安全性和耐久性探讨

杨勇 李航

贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司 贵州省贵阳市 550081

摘要：作为我国交通主要形式之一，公路桥梁的搭建可以将行车路线减短，即便是在复杂的环境中，也可以实现功能做效率的提升，出行效率的提升。作为我国主要的交通形式之一，就复杂的公路环境，通过搭建公路桥梁，能够减短行车路线。我国人口数量急速增加，机动车的数量也不断上涨。在公路桥梁设计建设过程中，其安全性、耐久性属于施工重点与施工难点。只有满足这两点，才可以解决大型机械设备对桥梁承载的影响，避免自然环境对桥梁的腐蚀，延长桥梁的使用寿命。

关键词：公路桥梁设计；安全性；耐久性；

引言

我国每年因交通事故引发的人员伤亡数量是非常惊人的，造成如此多的交通事故除了司机方面的原因，还有因为公路桥梁工程建设的耐久性以及安全性的原因。因此，在公路桥梁工程的设计过程中，对于其设计的耐久性和安全性方面的考虑必须要格外重视，以保证公路桥梁工程更好地为人们服务，为社会发展贡献出应有的价值。

1公路桥梁安全性和耐久性的必要性分析

桥梁在交通基础设施中不可或缺，其安全性和耐久性均会对桥梁的运营水平带来影响。安全性可通过结构负载等指标衡量；耐久性与施工技术、材料质量及维护管理等息息相关。若公路桥梁存在安全性或耐久性方面的问题，将严重影响车辆的正常通行秩序，埋下安全隐患。因此，掌握混凝土材料的耐久性能劣化过程，是混凝土桥梁耐久性研究的基础；此外，为了确保建成的混凝土桥梁在使用期限内有足够的耐久性，就必须同步提升桥梁的耐久性施工技术和质量控制方法。

2路桥工程设计中存在的普遍性安全问题解析

2.1设计理念较为滞后

从全球视角来看，路桥建筑工程架构的施工水准不断提升，桥梁架构的规划流程也在逐步健全。不过国内由于一些长期存在的问题，全新的规划理念与流程的投入存在着非常明显的缺陷，绝大部分工程规划单位依然整体保持较为传统的规划理念，这也引发国内桥梁架构规划工作人员的整体理念较为保守。在进行桥梁架构的规划工作时，规划工作人员往往只考究工程运作的安全性，即挑选相对优异的安全系数，往往对整体项目的耐用性考究不足，并且，路桥工程规划工作人员对工程规划方案的调控意识不足，这也导致整体工程项目规划无法深入契合工程建设的真实需求。

2.2设计方案不合理

通常来说，在进行公路桥梁设计时应对技术可行性、成本控制等诸多方面的内容进行综合考虑，并依据相关行业规范及国家标准的要求来合理选择安全系数。但结合实际情况来看，对于偏远地区或自然环境较差的地区，低等级公路的桥梁设计方案、结构选择不灵活。批量化设计导致很多桥梁结构选型不适应本道路或不适应跨越本河流结构臃肿。设计方案都过于侧重安全性设计，而对于桥梁整体结构体系、使用材料、实际耐久性以及后续运行过程中的各种干扰因素所造成的影响的考虑则存在一定的不足。

2.3施工不规范

在建设过程中施工不规范属于常见问题，受到施工环境的影响，会加剧工作强度。虽说施工队伍具有一定的工作能力，但是缺少专业技术的支持，很难确保施工规范，严重影响安全性及耐久性建设。在预应力使用器件，需要支护结构、钢筋结构的支撑。但是，由于人员缺乏技能支持，即便是图纸再完善，设计再合理，也很难确保实际与预期契合。

3公路桥梁设计的安全性和耐久性策略

3.1重视疲劳损伤设计

在公路桥梁运营期间，桥梁在承受自重荷载和车辆、人群等荷载的影响，梁板处在一个弹性的工作状态，公路桥梁所承受到载荷变化将会引发公路桥梁结构的振动，长此以往之下便会导致公路桥梁出现疲劳损伤问题，该些问题在积累到一定程度上以后便会导致公路桥梁出现裂缝等严重质量问题，最终影响公路桥梁的安全性和耐久性。对此，设计工作者需要以设计方案为基础，通过仿真模拟技术等新型技术对设计方案进行仿真模拟，确定公路桥梁在后期运营过程中出现的各种疲劳损伤情况，进而对设计方案进行优化，避免因疲劳损伤引发各种严重的安全性和耐久性问题。公路桥梁所使用的建筑材料无法完全保证其均匀性和连续性，在复杂且不断变化的环境下极易发生扩散，产生损伤。鉴于此，为提高公路桥梁的安全性，改善这类问题，设计者在设计环节需要对桥梁结构以及在疲劳荷载的情况下桥梁的反应深入展开研究和分析，并积极寻找相关的解决措施。

3.2全面考究路桥建筑负荷超载的情况

路桥建筑的设计工作人员在开展方案调整过程中，需要充分依据路桥建筑不同的负荷超载产生的因素，运用有针对性的改善举措。路桥项目产生负荷超载情况整体归纳起来，主要包括以下几方面的核心因素：倘若路桥建筑正式投入运用的周期相对较长，则大概率会产生超龄负载的问题；桥梁建筑在正式投入使用之后，由于其需要承载较大的交通负荷力量压力，最终导致整体超出工程初期设计车力量的情况；在路桥建筑上行驶的车辆的超载问题高频次发生。路桥建筑工程内部架构由于较长周期超负荷累积会产生架构性的损伤，这也导致后期的调整难度相对较高。即便是桥梁之后的运作通车可以依据设计的整体交通流量，同时没有出现高频次的车辆超载行驶的状况，路桥建筑架构的内部应力也会不断改变。

3.3截面抗震抗裂

在开展公路桥梁截面设计阶段，要确保结构整体性，将正面承载的荷载传递到下部结构，确保公路桥梁的承载力得到科学分解。在进行抗震及抗裂设计，要考察截面科学性与合理性，在工程整体设计中作用与意义显著。公路桥梁截面作为工程核心，其抗震与抗压能力关系着使用寿命，会影响结构、安全。机体设计，并在实践过程中，就不同结构，不同截面，要先测量，合理计算，精准取值。确保抗压数据客观、抗震数据有效。在公路桥梁抗裂设计中，要检测混凝土结构的预应力，按照混凝土结构裂痕的三等级标准(三级是可以出现裂缝，但不会影响预应力，不会影响结构;二级指的是共存标准为标准与非标准;一级为不能出现裂缝的混凝土结构)，实地检测之后，合理测算每个截面位置，判断其受压情况，模拟运算，科学分析，提升工程性能。

3.4以合理的方式使用材料

混凝土是桥梁结构的主要组成元素，其质量将对成桥施工效果带来显著影响。当混凝土工程性能良好时，将十分有助于提高桥梁结构的安全性和耐久性。对于混凝土质量来说，配合比是影响的主要因素，因此必须严格控制水泥、水等各类材料的用量，从而更好地形成相互作用的混合材料体系。为保证混凝土的配合比具有合理性，需在大面积施工前组织工艺性试验，并对比分析实际施工效果与设计要求的关系，同时根据实际施工的情况合理优化配合比，来确定施工效果最佳状态下的配合比控制标准。

结束语

总而言之，随着经济建设的进一步发展，我国公路桥梁的运行负担正在日益加重。在这样的背景下，需要公路桥梁工程建设具有更高的质量保证。这就需要在公路桥梁工程进行实际的设计时，多关注公路桥梁的安全性和耐久性，将更多先进的设计理念以及相关的设计创新方法合理地应用到公路桥梁的设计之中，从而使得所设计出来的公路桥梁具有更高的质量水准，在更好地保障出行人员安全的前提下，进一步提升公路桥梁工程建设的安全性和耐久性。

参考文献

1. 姜会玲.公路桥梁设计中的安全性及桥梁耐久性的分析探讨[J].工程建设与设计,2020(7):124-125+128.

2. 赵耿.公路桥梁设计中的安全性及桥梁耐久性的分析探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2019(2):124.