公路桥梁设计的安全性和耐久性

公路桥梁设计的安全性和耐久性

浦冬林

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摘要：为了打造符合社会主义现代化建设要求的公路桥梁工程，一个关键点是做好公路桥梁工程总体设计工作，编制合理设计方案。由于目前我国的桥梁类型多样，很多桥梁开始朝着大跨径方向发展，相应的对工程耐久性与安全性提出了新的要求，需要设计人员充分结合实地勘察数据信息，充分重视设计中的耐久性和安全性要求，便于从公路桥梁整体结构、材料和工艺多个角度着手优化，打造高质量的公路桥梁工程。通过对公路桥梁设计中耐久性和安全性内容展开分析，依托于公路桥梁工程整体特性前提下，引入新理念、新技术和新工艺，便于最大程度地提升公路桥梁施工质量。

关键词：耐久性；安全性；公路桥梁；工程设计

国家大力推动基础设施建设背景下，公路桥梁工程建设力度进一步增加，无论是资金投入力度还是优惠政策的颁布，均为公路桥梁建设事业良性发展创造了有利环境。公路桥梁工程质量高低关乎人们交通出行安全以及经济发展，为了打造高质量的公路桥梁工程，应做好公路桥梁工程总体设计工作，编制合理设计方案。但由于公路桥梁设计属于系统工作范畴，其中需要考虑的因素多样，包括设计规范、设计人员、施工现场情况、技术和工艺等因素，任何一个因素考虑不全面，就会产生连锁反应，对工程整体质量带来不良影响。鉴于此，新时期加强公路桥梁设计的耐久性和安全性内容分析，便于积累经验，指导后续工程设计工作开展。

1公路桥梁设计安全性和耐久性的基本要求

在桥梁及公路设计的过程中，项目施工环节受地形及其他环境影响，无法完全保证设计的结构准确应用于实际地形中。为提升公路桥梁设计的精准度，应充分考量设计环节中涉及的材料及结构方面的问题，制定科学合理的方案，提升公路桥梁的安全性和耐久性。在桥梁建设过程中应考虑跨度连续及城市分布等方面，保障整体设计图纸的作用效果，考量周边居民或其他生活环境对桥梁建设的影响。在设计公路桥梁的过程中，须做好地基处理工作，地基采取的方案应准确配合实际地形结构，确定使用合理的基础结构的方式，选择节省人力、物力资源的施工具体方案，保证基础结构建设的完整性、可利用程度对应后续工程的建设，保证附属设施铺设安装的具体效用。由于施工过程部分工作需要在野外完成，外界环境具有不可控的特点，要求施工作人员选用先进的技术，在保证自身防护工作的完备性的基础上，有效应对恶劣环境带来的不利影响，同时配合使用便于运输的设备，提升公路桥梁建设的质量和设计的科学性。

2目前公路桥梁设计中安全性和耐久性存在的问题

2.1预应力损失

管道壁与预应力钢筋间存在摩擦作用，台座间会出现应力松弛的情况，在温度差的作用下，可能会导致应力损失。设计环节应用的钢筋和锚具会在温度和外界条件的作用下产生变形和压缩。公路桥梁需要使用大量的混凝土，混凝土具有弹性压缩的特性，在收缩过程中会发生形变。在设计环节应强化计算工作，结合外界施工具体状态准确衡量张拉次序，根据不同的施工要求，选择正确的张拉方式，考量温度、其他结构的相互作用对预应力钢筋混凝土等结构产生的具体影响，避免出现安全隐患。

2.2截面抗裂性能较差

由于短期效应组合作用下，部分预应力混凝土构件出现正截面拉应力的情况，局部应力超出限制应力值。实际设计过程中桥梁跨度较大，整体结构重力较高，应根据结构耐久性的要求，按全预应力构件设计，提升桥梁预应力储备。

2.3结构扰度有待提升

公路桥梁中预应力混凝土结构挠度受承载载荷、部应力的同时作用，部分设计人员为了保证公路桥梁建设的美观性，设计了多种结构的预应力，无法准确考量以上两种影响结构挠度产生要素对实际预应力混凝土结构变化的作用，导致混凝土出现向上反拱的情况，不符合公路桥面平整度的要求。大跨度连续梁（连续刚构）过分追求经济和美观，导致跨中梁高取值较低，截面刚度较小，导致后期运行过程中跨中下挠，影响行车舒适性。因此建议在设计中适当的加大跨中梁高和合理的设置预拱度，避免后期过度下挠。

3提升公路桥梁设计安全性和耐久性的方法

3.1重视安全性和耐久性研究

目前某些公路桥梁设计单位在进行桥梁设计时，更注重公路桥梁外在的美观性，并坚持节约施工成本的理念，未着重考量安全性、耐久性，忽视了公路桥梁在后续使用过程中安全问题。在后续的设计环节，相关人员应转变设计思想理念，秉持以质量为先的原则。充分考量公路桥梁承载力中包含的承载极限，考虑其他可能影响公路桥梁使用质量和水平的要素，明确各项参数指标，配合后续施工阶段的具体工序和流程，实施严格的质量监控和管理措施，延长公路桥梁的使用寿命。

3.2完善现有公路桥梁设计制度

由于公路桥梁属于国家基本交通建设工程，为促进行业发展，相关部门应完善目前各项制度，针对其设计施工环节存在的具体行为，提供对应的管理方法、管理意见，监督公路桥梁设计部门严格按照对应的规章制度，开展相应的工作活动。此行为可有效管控公路桥梁设计的质量，避免发生安全事故，通过将规章制度健全化，严格管理设计环节的具体操作，为后续制定科学合理的设计方案，提供制度支持，保证使用的材料设备等满足质量及建设标准，保障及把控设计效果。

3.3全面考量影响耐久性的要素

在公路桥梁耐久性的设计环节，设计人员应基于施工工艺和材料的相关标准和参数，提供对应的提升耐久性的方案，考量的层面应集中在整体结构上易忽略细小的环节和部位，将公路桥梁后续保养维护及使用环节中出现的问题，加入设计标准及设计安全性耐久性考量的范围内。相关人员应解决公路桥梁设计中影响质量和运行效果的问题，强化对后期维修维护及施工管理，准确确定具体的使用性能要素，根据牢固性、耐久性等多方面的要求，重视其结构设计中的细小问题，满足国家规定和相关要求，按照建设标准全面应用多方面的新型技术，有效应对维修保养及检测加固等方面会影响后续使用质量的问题。评估桥梁承受灾害危险的能力，确定公路桥梁可承受的危险水平，保证在设计图纸的指引下，提升结构应对多种灾害的实际效用，延长使用寿命。

3.4增加混凝土层的保护厚度

加厚混凝土保护层是提升钢筋混凝土等结构黏合力的关键措施，通过此种方式可避免钢筋受到外界物质的侵蚀作用，可有效阻挡有害介质渗入混凝土。在使用过程中，外界环境、混凝土中包含的氯离子会扩散到钢筋表面，其扩散的时间与形成的保护层厚度平方成正相关。增加混凝土保护层厚度应充分考虑到这一密切关系，保证设置的厚度符合扩散时间。除了氯离子外碳化现象，产生二氧化碳会降低结构物的黏合力，在设计混凝土保护层厚度的环节中，为增强其对钢筋等其他结构的保护性能，应适当增加混凝土保护层的厚度，保证其结构可维持相应的耐受力作用。

3.5强化疲劳损伤的研究力度

疲劳损伤会导致钢筋开裂，出现道路桥梁坍塌的情况，为解决以上问题，研究人员提供了新型的解决办法，积极应用多种技术，保障钢筋结构的稳定性。由于选用的强化混凝土的技术未有效解决人为损害和材料腐蚀等问题，出现了疲劳损伤加剧的情况。相关技术人员和单位应强化现阶段使用的具体技术，提供技术革新及优化问题解决方法的具体措施，有效应对钢筋疲劳损伤问题。

4结语

综上所述，为保证公路桥梁建设的安全性能，应结合国内外优秀的设计经验和案例，转变设计理念，强化管理力度，采用阶段性和全过程管理的办法，积极应对可能影响结构安全性能的问题，并提供对应的解决方案，提升公路桥梁的运行质量。

参考文献

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