道路橋梁的安全與耐久性設計研究

文懷龍

青海藍圖公路勘測設計有限責任公司

道路橋梁的安全與耐久性設計研究

文懷龍

青海藍圖公路勘測設計有限責任公司

在我國城市化進程不斷推進過程中，不僅帶動了各行各業的迅速發展，同時城市人口數量也迅速攀升，并給城市交通帶來了不小的壓力。因此，為了方便人們的正常出行，加強道路橋梁工程的建設是很有必要的，而這也是經濟建設中的重要環節。但是在實踐中，道路橋梁的安全與耐久性設計中依然會存在一些弊端，使整個路橋工程的安全性以及使用壽命難以達到預期。基于此，將路橋工程安全與耐久性設計作為研究重點，是新形勢下企業提高自身路橋工程建設水平的重要舉措。

道路橋梁；安全性設計；耐久性設計；策略

1 當前道路橋梁工程安全與耐久性設計中存在的問題

近年來，隨著科技技術的發展，人們對于道路橋梁工程的要求也在不斷變化。但是，由于目前很多路橋工程的建設理念大多遵循安全、適用、美觀、經濟的原則，使很多工程在設計環節，總是容易出現重視強度而忽視耐久性的問題。具體來說，就是設計人員過于注重路橋工程承載能力極限狀態，而并沒有考慮到其正常使用極限狀態。事實上，道路橋梁工程的整個生命周期中，決定其耐久性的正是結構本身的正常使用極限狀態。所以，在這種情況下，路橋工程的安全性以及耐久性無法達到預期就不足為奇了。

2 道路橋梁工程安全性與耐久性設計應注意的要點

道路橋梁工程在正式投入使用一段時間后，出現一些細小問題以及損傷是不可避免的，而就目前來看，我國多地的道路橋梁工程在使用過程中出現垮塌現象僅僅是極少數現象，但是為保證道路橋梁工程的安全可靠性，相關部門或企業在后期維護中，依然會適時的更換相應的連接構件，以此來提升工程的牢固性。盡管這些修復工作可以有效提升工程的安全性，但是其一方面會影響到道路橋梁工程的正常通車，另一方面還增加了道路橋梁的維護成本。因此，為進一步提升道路橋梁的社會效益以及經濟效益，我們需要在設計環節就做好它的安全性以及耐久性設計。其中，在設計時需要對以下幾點引起重視：

2.1 道路橋梁的設計規范

近些年來，由于道路橋梁建設事業的迅速發展，國家也進一步加大了對這一行業的重視治理力度。而道路橋梁工程的設計需要嚴格遵循國家制定的有關規定，但是與之相對的是，我國現行的、與道路橋梁設計相關的規定并不完善，這就在一定程度上影響到了當前道路橋梁工程的安全與耐久性設計的科學性以及有效性。另外，由于法律本身具有公正性、嚴肅性等特征，在處理某些問題上可能并不會顯得那么靈活有效，使得在道路橋梁工程實施過程中，一旦出現問題將很可能陷入無法可依的困境，進而難以保證工程建設質量。由此可見，想要切實提高道路橋梁工程安全與耐久性設計的科學合理，就必須要正視路橋設計規范與路橋發展之間的內在聯系。

2.2 結構的疲勞損傷

在車輛行駛過程中會產生動荷載，而這些動荷載會在經過道路橋梁工程時在其內部形成一種循環的應力變化。再加上混凝土材料一般是不連續且不均勻的，如果長時間受到循環應力的作用，就很容易出現許多細小的裂縫。這些裂縫的產生不僅會造成道路橋梁結構的疲勞損傷，同時在時間的作用下，這些裂縫還會演變成更大的裂縫，嚴重影響到工程整體的安全性以及耐久性。所以，在道路橋梁安全與耐久性設計過程中，我們需要對路橋結構的疲勞損傷問題引起重視，正確認識疲勞強度帶給路橋結構的影響，并采取有效措施來妥善處理好這一問題。

3 有效提高道路橋梁安全與耐久性設計的策略

3.1 提高對道路橋梁安全與耐久性設計的重視

道路橋梁工程不管是在建設期間還是使用過程中，都會不可避免的受到環境乃至有毒化學物質的作用，同時還極易受到人為因素、超載、疲勞、地震、車輛等外部作用影響，再加上構筑道路橋梁工程材料的性能會隨著時間的推移而有所退化，使得工程結構勢必會發生劣化或者損傷。而分析總結以往道路橋梁工程病害案例可以發現，除了材料與施工等方面的問題，提高道路橋梁結構的耐久性，才是保證工程安全的基本要素。所以，在設計環節，相關設計人員需要首抓道路橋梁的安全性以及耐久性，并且在實際施工過程中，不斷向施工人員宣傳安全性以及耐久性的重要性。之后在施工作業時，不定期的對道路橋梁的安全性以及耐久性進行檢驗，提高其安全系數，延長使用壽命。

3.2 加強對疲勞損傷的研究

道路橋梁工程正式投入使用后，不僅要承受巨大的動荷載，同時加載次數也很頻繁。所以，出現疲勞損傷不可避免。目前，道路橋梁工程的建設大多會使用鋼筋以及混凝土等材料，而這些材料又都具備不均勻連續的特性，使其會存在許多細小的裂縫。如果不能及時對其進行處理與控制，那么整個工程的安全性以及耐久性將大幅度降低。對此，在道路橋梁結構設計環節中，相關設計人員一定要做好疲勞性能指標的計算與驗算工作。另外，結合相關調查可以發現，并不是所有的道路橋梁工程都會在高荷載或者高溫的情況下發生事故，某些工程在低溫環境以及低荷載作用下，依然會發生突然斷裂現象。在進行沖擊試驗后可以得出，絕大多數鋼材在常溫下具有一定脆性，所以，在選用鋼材時，應盡可能地選擇那些韌性好且變異系數小的鋼材，為保證道路橋梁工程的安全性以及耐久性提供有力支持。

3.3 注重結構以及構件的選型

在道路橋梁設計中，想要提高其疲勞振動，可以盡可能的選用箱形截面，以提高結構的整體剛度。與此同時，為了防止出現結構性裂縫，可以嘗試選擇全預應力結構，對路橋結構的垂直以及水平構件施加預應力。另外，在橋梁結構上應該設置一個具有防滲透、抗剪切以及拉伸的防水層，且防水涂層與瀝青混凝土鋪裝層之間的附著力要超過瀝青混凝土路面與鋼筋混凝土橋之間的附著力。值得注意的是，在橋面鋪裝的頂面、特別是連續梁的負彎矩截面，也需要設計防水層，以此來防止出現水滲透現象的發生。

4 結語

總之，道路橋梁工程作為我國城市建設體系中的重要一員，其安全性以及耐久性一直是評判一個路橋工程項目成敗的重要指標。所以，在設計環節，應該提高對道路橋梁安全與耐久性設計的重視，加強對疲勞損傷的研究，注重結構以及構件的選型，從而在保證道路橋梁安全與耐久性設計可行性以及科學性的前提下，為今后開展設計工作奠定基礎。

[1]傅勝明.市政公路橋梁設計中的安全性和耐久性設計探討[J].工程技術:全文版,2016(12):134～135.

[2]徐高峰.淺究如何做好市政路橋中的安全性與耐久性設計[J].城市建設理論研究:電子版,2012(32).