公路橋梁設計的安全性和耐久性研究

劉海亮

（中國鐵路設計集團有限公司 天津市 300251）

1 安全性及耐久性在公路橋梁設計中的重要性

公路橋梁是經濟發展和現代化建設的基礎設施。隨著社會發展進程的不斷加快，人們對公路交通的質量、功能也提出了更高的要求，其中公路橋梁的安全性與耐久性是人們關注的重點。公路橋梁的安全性主要可以從兩個方面進行考慮，即橋梁結構與承載力；而公路橋梁的耐久性指的就是橋梁在正常使用情況下的極限狀態，它主要可以從如下幾方面進行考慮：施工材料、施工工藝、成分含量等。對于公路橋梁工程來說，安全性與耐久性同等重要，任何一個方面無法保障就會直接威脅到人們的生命安全。例如，如果公路橋梁的耐久性與安全性存在問題，就可能會引發公路橋梁裂縫問題或者坍塌事故，進而造成不可估量的后果，著名的“連霍高速高架橋坍塌”事件就是其中較為嚴重的一次。公路橋梁工程不僅關系到人們的生命安全，同時還對社會經濟發展與社會穩定具有十分重要的影響，由此可見，保證公路橋梁的安全性與耐久性非常重要。與此同時，公路橋梁項目一般都具有投資大、周期長、影響面廣的特征，如果缺乏科學完善的事前規劃設計，那么在現場施工過程中就容易造成秩序混亂、交叉施工等現象，嚴重影響經濟效益和社會效益的平衡。然而，我國公路橋梁設計中對于安全性、耐久性的關注程度并不高，更多的是針對經濟利益最大化的考慮，這就導致嚴重的設計缺陷出現。

2 我國橋梁設計安全性與耐久性現狀

從目前情況來看，我國在公路橋梁設計方面仍存在著諸多的問題，具體有：第一，設計階段的問題。在對公路橋梁工程進行設計時，相關設計人員通常會將重點放在橋梁強度上，而忽視了橋梁的耐久性考量。對于橋梁工程來說，雖然對其強度進行考慮是十分必要的，但是如果完全忽視公路橋梁的耐久性，就會給設計帶來一定的缺陷，從而給公路橋梁的正常運營與使用壽命造成極大的影響。另外，當前許多施工單位都已經認識到了公路橋梁質量的重要性，并采取了一系列的措施。但是，許多施工單位還存在對維修與后期的養護工作不重視的問題，這就會為公路橋梁的后期使用帶來一定的問題。對于大多數公路橋梁結構來說，雖然其施工完成后穩定性也比較高，但是經過長期的使用及車輛碾壓，必然會出現一定的磨損問題，如果不能及時發現公路橋梁中的問題，那么將會導致橋梁的高危運營，這不僅能夠縮短公路橋梁的使用壽命，更嚴重的還會造成不同程度的安全事故。因此，只要公路橋梁設計存在片面性及偏失性，就會直接導致橋梁后續使用中一系列問題的發生，這就需要工作人員在進行橋梁設計時將安全性及耐久性重點關注起來，只有這樣才能為公路橋梁工程的高效開展打下堅實的基礎。

3 公路橋梁設計安全性和耐久性提升策略

在公路橋梁設計的過程中，常常會存在著各種問題，從而對工程的安全性與耐久性產生一定程度的影響。為了解決這一問題，文章提出了幾點解決措施，希望對相關人士有所幫助。具體如圖1所示。

3.1 加強設計前的勘察工作

圖1 公路橋梁設計水平提升策略

設計前的勘察工作對于保證設計工作的科學性以及合理性至關重要。橋梁設計單位應該在提出設計方案之前，成立專門的現場勘察小組到橋梁施工所在區域對水文地質條件、周邊環境等內容進行全面的勘察，做好各方面的數據記錄，確?？辈鞌祿目煽啃?，從而為設計方案提供準確可靠的數據支持。在實際勘察時，應該合力的確定施工線路，盡可能在相同成本條件下，提高公路橋梁設計的安全性和耐久性。設計人員需要結合實際情況總和考慮公路橋梁的功能要求、具體結構、材料使用等方面的要求，確保公路橋梁的各方面性能指標都能夠達到最佳狀態，全面保證設計的安全性和耐久性。同時，在設計方案的過程中，需要充分考慮公路橋梁在投人使用之后的載荷情況，并且需要制定好應對各種施工突發事件的應急預案，充分保障施工質量。

3.2 重視設計過程中的疲勞損傷

公路橋梁在通車運營之后，車輛的長期運行會對橋梁結構產生較大的荷載作用力，經過長時間的積累，公路橋梁結構會逐漸形成疲勞損傷，并且如果車輛的荷載作用力超過橋梁承載的極限，還會導致這種損傷進一步加劇。因此，橋梁設計人員需要充分重視橋梁疲勞損傷的問題，由于橋梁的各個結構并非一個完整的整體，連接位置必然會存在一些小的缺陷，疲勞損傷如果長時間存在，就可能導致這些小的缺陷不斷放大，導致橋梁結構出現問題，嚴重的甚至可能引發安全事故。從之前出現的橋梁安全事故來看，由于橋梁結構疲勞損傷引起的事故占據較大的比例，因此，設計人員在公路橋梁的設計過程中需要進一步加強對橋梁結構疲勞損傷控制措施的研究。

3.3 加強對公路橋梁的養護管理

公路橋梁超載主要表現為以下三種情況：①公路橋梁的設計載荷較低，而實際車流量遠遠超過預期，就可能導致公路橋梁超載；②較早之前設計并投入使用的橋梁，橋梁的各種部件已經老化，導致其承載能力下降，就可能出現超載的情況；③由于車輛駕駛人員超載運行而導致的公路橋梁超載，一般主要是大型的貨車超載。其中第三種超載情況會直接對公路橋梁結構造成嚴重破壞，并且無法修復，嚴重威脅到公路橋梁的安全性和耐久性。針對這一問題，公路橋梁管理部門需要進一步加強對橋梁通行車輛的管理，并定期對橋梁的結構進行質量評估，根據評估結果制定針對性措施進行維護，全面保證公路橋梁的安全性和耐久性。

4 結束語

總的來說，公路橋梁工程的安全性與耐久性十分重要，它直接關系著公路橋梁的后期使用與正常運營，如果其安全性與耐久性無法得到保證，就會直接威脅到人們的生命安全。因此，在實際的工作中，應從設計階段入手，通過采取合理的措施，保證公路橋梁工程的安全性與耐久性。

[1]譚志成，朱亞龍.公路橋梁設計中的安全性與耐久性分析[J].四川水泥，2017（09）：257.