探討市政橋梁設計中的安全性及耐久性

安俊青

（中土大地國際建筑設計有限公司，河北 石家莊 050000）

橋梁工程中技術設計工作應與時俱進，不斷更新設計技術，注重結構設計提升橋梁整體性能這是工作重點，與此同時要注重設計工作與建造新技術的匹配應用，保證橋梁整體性能的不斷提升。耐久性優化應增加抗震以及抗風設計，以此保證特殊環境橋梁整體穩固性，保證市政橋梁設計合理，實現設計工作價值。

1 安全性耐久性在橋梁設計中的意義

橋梁設計工作價值有目共睹，橋梁項目在市政工作中，屬于重點項目，城市發展中離不開交通事業，而橋梁設計工作是整個市政項目的基礎工作，由此可見橋梁設計意義重大，本段文字通過三點總結提高性能的設計與意義：第一經濟價值。注重性能的橋梁設計，以設計方案進行施工，可減少項目質量問題，避免橋梁通車后造成的結構不穩狀況。以橋梁設計工作經驗分析，城市橋梁在通車后出現抗風性能差、小級數地震橋梁出現晃動，這均是設計過程出現的弊端，橋梁使用過程發現此問題，勢必會進行維修或加固，此時會造成項目投入資金增加，一旦出現拆除重新設計施工，會對出行造成不變。由此可見注重性能設計，以減少項目后期部分問題，延長城市橋梁使用年限，對市政項目而言具有經濟價值[1]；第二安全保護。安全性設計工作，這是設計環節的重點，合理的安全性設計工作，會率進行風險移速評估，評估過程對城市橋梁中使用的護欄規格、常見的風險源問題均由系統規劃出，以規避風險因素為設計工作重點，通過不同方案的對比將風險源頭規避，增強橋梁的安全性能；第三項目價值。合格的橋梁項目應注重前期工作，此時設計工作是施工工作的導向，科學化與標準化的設計方案，可減少施工限制，延長橋梁使用年限，提升橋梁的安全性能。不能僅依靠施工工作，設計工作中也要注重結構設計，對橋梁縱面、橋面以及各項參數的精確，可為項目施工提供技術支持，最終實現施工與設計雙重保障。

2 影響市政橋梁性能的主要因素

2.1 設計問題

當今橋梁項目影響安全性與耐久性因素眾多，本段文字主要分析設計原因：第一耐久性設計問題。優化橋梁的耐久性，核心內容是延長橋梁使用年限，此時設計工作重點應圍繞抗風性能優化、抗震性能提升以及鋼混類型材料等，實際工作中橋梁項目優先考慮的是投入資金，以投入資金選擇如何進行設計工作，造成本末倒置，影響橋梁耐久性；第二人員問題。部分設計師缺少設計經驗，因能力問題導致橋梁設計出現參數問題，造成方案不符合項目性能要求。設計人員運用軟件進行圖紙繪制時，對橋梁整體結構的性能參數不加以標注，會對橋梁承受的最大作用力的公式計算不合理，最終影響項目整體性能；第三材料劃分不合理。設計工作包含橋梁項目的全過程工作，包括結構設計、材料應用計劃以及施工項目計劃，除結構設計影響因素外，料劃分不合理同樣會影響橋梁性能，新型材料的延展性、抗裂性等方面，由于資金限制造成新型材料應用不全，影響橋梁安全耐久性[2]。

2.2 資金問題

橋梁在確立至完工階段，會需要大量的財政資金支持，因資金問題導致性能不高，主要體現在兩方面：第一設計資金低于施工資金。橋梁項目規劃階段，相關部門會進行撥款支持，此時由于項目開發單位錯誤認為施工環節是影響安全耐久性的主要環節，將資金用在施工隊伍篩選或材料規格控制上，對設計環節不做過多的資金支持，這一問題造成設計部無法引入新方案研討，或有限資金無法顧及到全部方案，最終造成安全耐久性低；第二利用率低。資金利用率是管理層面問題，設計工作中對流程規劃不科學，造成方案混亂沒有系統性的資金利用方案，最終到施工過程在已有的方案上，無法完全落實，此背景下會無法保證項目安全耐久性保障[3]。

2.3 工期限制

追求效率是橋梁項目側面工作任務，橋梁項目的完工可為人們出行帶來便利，設計工作中過分注重效率，會造成安全耐久性差。本段文字通過兩點總結：第一施工周期短。設計工作會根據以往項目合理計算出項目的施工周期，受通車影響無法按照理論數據完成工作，此時設計部門會針對性調整方案，采用趕工方式保證在規定時間內完成，此時勢必會造成性能低，且過渡追求效率容易影響安全耐久性[4]；第二成本原因。效率與成本互為反比，為保證成本錯誤提升工作效，一旦影響安全性，不僅在驗收過程無法交付，后續還會增加維修工作，不但影響安全性還造成資金利用弊端。

3 優化橋梁設計性能的策略

3.1 優化設計方案

提高安全耐久性，應不斷優化設計方案，本段文字通過三點內容總結：第一，增加實地考察。市政橋梁通常是指城市內部的城市立交，為保證項目的安全性能，設計過程要增加實地考察，考察工作對此項目的日常運輸狀況，項目地的風向以及橋面與風向頻率均應該計算出，保證方案不出現參數錯誤。實地考察時應對橋梁應用過程容易出現的安全隱患進行記錄，設計過程利用建筑信息模型進行模擬，將安全性通過問題規避方法提升；第二，注重施工規劃。設計工作注重橋梁結構設計，但不局限于結構設計，施工規劃工作應劃分到設計工作，對施工單位、材料以及周期，設計過程要合理安排，在項目投入資金允許情況下，可使用信息模型率先進行模擬，將設計方案預演，將預演過程的問題重新調整，避免開工環節造成方案重新調整；第三，預制件使用。傳統橋梁項目橋面橋體多使用混凝土結構，對大體積結構養護無法跟進，容易出現縫隙，結構縫隙是影響安全耐久性的主要原因，為在源頭優化安全耐久性，可適當使用預制構件設計方案[5]。

3.2 高性能材料的應用

提高安全耐久性，應使用高性能材料，我國對橋梁工程也注入了更多的科研利用，伴隨著新型材料在橋梁項目的應用，橋梁項目的性能得到大幅度提升，基于上述本段文字通過三點內容總結：第一，主體材料。現階段市政橋梁的主要材料仍是鋼混材料，以橋面耐久性為例，著重探討低溫狀態下的材料應用，市政橋梁多數會在一二季度工作，此時橋面不會因溫差影響耐久性，遇到項目尾期低溫狀態，保證橋梁耐久性應注重低溫橋面材料的使用，避免因橋面縫隙造成的整體結構安全性能降低；第二，增加格柵網格的使用。橋梁項目中影響耐久性主要原因是縫隙，如橋面縫隙、橋體縫隙等，一旦出現縫隙不僅造成養護難題，還會縮減橋梁使用年限，在不考慮后期養護工作的基礎上，不僅著眼于項目質量，還應注重使用格柵等高性能材料控制縫隙，以此延長耐久性。格柵材料具有高延展性，與普通鋪設材料相比可減少橋面縫隙的出現概率，設計工作中應對高性能材料重視，在投入資金允許的條件下，使用格柵等高性能材料，以此提升橋梁質量。

3.3 注重細節設計

細節設計工作應分為結構、平面、斷面以及橋體，本段文字通過四點詳細總結：第一，結構設計。此項工作中為保證橋梁耐久性應增加橋跨方案，部分城市橋梁會增加行人承受結構，為保證行人在通行中的安全，方案設計工作者要完成橋跨的方案參數分析，保證橋梁行人安全；第二，平面設計。城市橋梁項目提高安全性，規劃決策人應注重平面工作，平面設計關系到橋面穩定性以及橋面的防裂性，此項工作應多次規劃方案，保證平面設計方案符合橋面施工，橋面施工符合安全性能要求，最終在項目決策者的統一規劃中，以平面設計為施工過程創造便利條件，最終讓橋面施工成為優化整體安全性的有利條件；第三，注重斷面設計。橋梁項目與道路項目工作不同，市政道路在超載荷運行下，會對路面造成裂縫影響，而橋梁項目在超載荷運行容易出現更大的風險，此時注重斷面設計可提升橋梁承重力，這是側面提升安全性。首先項目決策人員應對斷面設計部門提供更多的技術支持，在技術人員的方案支持下完成斷面方案確定，保證橋梁的安全耐久性[6]。其次在橋梁排水功能保障前提下，適當減少排水孔徑預留，或在符合規定下控制孔徑參數；第四，橋體設計。橋體關系到橋梁的整體承重能力，注重橋體方案優化，這是工作核心，對于填充料應選擇更高規格的原材以及配比，所用的回填材料也應選用高規格的回填料。橋體的運載承受力以及結構強度關系到耐久性能，設計過程應注重安排細節，從方案到施工、施工到驗收均應該系統規劃，保證橋體質量。

4 結語

綜合上述，本文總結市政橋梁設計的安全及耐久性的相關問題與策略，優化橋梁設計工作方案，實現工作價值，促進城市橋梁項目穩定發展。城市發展中離不開交通事業，而橋梁設計工作是整個市政項目的基礎工作，橋梁設計工作價值應得到充分發揮。