試析公路橋梁設計中的安全性和耐久性

楊小波

摘 要：目前我國的公路橋梁中存在一些問題，影響著橋梁發揮出它重要價值，其中以橋梁的使用安全性和使用耐久性為重點問題，急需我國相關部門的大力解決，提高橋梁的使用率。基于此，文章就公路橋梁設計中的安全性和耐久性做一個簡要的分析和探討。

關鍵詞：公路橋梁設計；安全性；耐久性

1 引言

隨著經濟的發展和進步，我國各項工程在不斷建設。公路橋梁的安全性和耐久性，帶動了科學技術的進步，公路橋梁基礎工程也得到了更快提升，同時所承擔的壓力更是加大，因而對于相關工作人員來說無疑是增加了要求和各項工作難度。道路橋梁工程設計情況從其安全性以及耐久性上就可以有所體現，因此通過到公路橋梁安全性以及耐久性出發，制定相應規范和標準。從當前實際情況來看，還存在著各種問題以及周圍各種因素影響，導致工程可能會出現變形或者是損壞等問題，因此加大對于公路橋梁工程安全性以及耐久性設計工作具備重要意義。

2 公路橋梁設計的現狀

城市化進程的快速發展，城市公路橋梁的建設規模一般較大，數量也較多，是由政府相關部門根據城市的發展狀況進行合理規劃而進行建設。在建設之前，必須根據當地的實際情況進行詳細的實地調查，設計出符合實地情況的橋梁設計計劃。然后由政府部門進行招標，選擇合適的承包商來進行橋梁設計的施工工作。但由于政府的監管不到位，在設計圖紙的審核工作上沒有按照嚴格標準進行反復考量，再加之建筑商社會責任感的不足，在公路橋梁的設計質量上沒有嚴格按著高標準執行。種種因素導致公路橋梁的安全性和耐久性受到影響，阻礙了城市化發展的進程社會經濟水平的提高。近些年，我國不斷出現關于公路橋梁安全性出現的事故，以橋梁坍塌事故占重，給人民生命，國家財產及社會秩序造成影響。因此，公路橋梁關于損壞和坍塌的安全性問題深受社會的關注。目前我國公路橋梁設計方面存在的主要問題在于對橋梁的結構設計不夠牢固，降低了橋梁的安全性效果，增加了橋梁使用的安全性隱患；耐久性設計時考慮的不夠全面，對于橋梁的承受超載范圍沒有一個嚴格的標準，使公路橋梁在使用過程中大大的降低了使用壽命，給人民的生命安全和國家的公共財產造成嚴重威脅。

3 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。

4 完善公路橋梁設計中安全性與耐久性分析

4.1 保護層厚度控制

現行《公路工程質量檢驗評定標準》中鋼筋安裝檢查時，除了合格率必須達到90%以上外，對超出安裝允許偏差范圍的作出明確規定，規定正負偏差的限值區間范圍。建議參照《混凝土結構工程施工質量驗收規范》（GB50204-2011），結合公路橋梁特點，規定每次抽樣結果中不合格點的最大正負偏差限值，超過限值的無條件予以糾正。對于鋼筋厚度以及保護層之間發生的偏差情況和數值進行明確，在梁板以及拱橋之間出現偏差數值進行控制，一般為“+10mm，-7mm”，而對于墩臺之間的偏差數值上來看，一般在“+12mm，-5mm”，對于樁基礎的偏差值可允許數據為“+15mm，-10mm”。

4.2 鋼筋以及混凝土的配置控制

鋼筋中發生銹蝕情況會直接對亞原結構進行直接影響，導致公路橋梁中各項材料能夠抵抗壓力情況有所降低。同時整個受力面減少，導致原有工程應力更加集中，導致工程結構發生安全問題；對于工程中更多情況來看，鋼筋銹蝕情況還會對截面產生影響，導致結構耐久性降低，整體構件性能會最大程度降低，同時鋼筋中發生銹蝕情況概率會有所增加。從一方面上來看，對于鋼筋設計工作中，鋼筋保護層厚度以及能夠起到防腐作用進行保證；另外對于工程建設中混凝土施工技術進行控制，在振搗中特別注意施工技術和方式，避免其中產生蜂窩或是麻面情況，保證混凝土具備更大的穩定和耐久性；對于一些沿海位置工程，通過結構更好地去進行相應保護工作，實現例如采用高性能混凝土、創新鋼筋防腐涂層方法、轉移氯離子吸附方向等。

高性能混凝土是一種混合式新型材料，有著非常特殊的優勢和特點。同時技術方式相對比較復雜，對于混凝土攪拌過程要求非常高，如果只是運用傳統工藝是不能夠滿足工程需要的。而高性能混凝土穩定性非常好，同時具備非常高的密實度，保證了結構的設計質量。

4.3 涂裝設計控制

4.3.1 材料的選擇

①熱浸鍍鋅，一般鍍層厚度為80～100μg，鋼與鍍層之間不存在結合力。②熱噴鍍鋅，一般的鍍層厚度為100～300μg，鋼與鍍層之間的結合力為6～8kP。③熱噴涂鋁，一般的鍍層厚度為100～300μg，鋼與鍍層之間的結合力為10～17kP。④環氧富鋅，一般的鍍層厚度不大于80μg，其鋼與鍍層之間的結合力為2～3kP。⑤無機富鋅，一般的鍍層厚度小于80μg，其鋼與鍍層之間的結合力為4～5kP。⑥水性富鋅，一般的鍍層厚度不大于80μg，其鋼與鍍層之間的結合力為2～3kP。

4.3.2 封閉涂層和中間涂層的應用

在封閉涂層之間通過涂料進行涂抹，能夠降低涂料之間發生電化學腐蝕情況，讓鋼板能夠具備更長時間的抗腐蝕能力。同時中間涂層顧名思義在底層位置上與表面層之間進行連接，因此在這個位置上加入涂層不僅能夠增加整體厚度，同時保證了整體涂裝體系形成。

5 結語

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。

參考文獻：

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