市政橋梁設計中的安全性及耐久性分析

陳曉鋒

摘要：市政橋梁設計是一項比較復雜的作業(yè)工程，對于整個橋梁的質量有著不可忽視的重要影響。所以在進行橋梁設計過程中必須充分考慮多種影響因素，使其增強橋梁的耐久性及安全性，防止因橋梁設計過程中而出現(xiàn)的誤差影響最終的質量安全。下面文章針對市政橋梁設計的安全性及耐久性進行詳細的闡述，希望通過文章的簡要敘述可以為相關人員提供一定的參考，以便更好的推動我國橋梁建設的發(fā)展。

關鍵詞：市政;橋梁設計;安全性;耐久性;策略

從某種意義上來講，橋梁設計的耐久性及安全性對于橋梁的使用壽命有著極其重要的影響。所以設計人員在進行橋梁設計過程中，必須將以往的設計經(jīng)驗及專業(yè)知識充分發(fā)揮其中，同時可以借鑒國外先進的成功案例，這樣很大程度上便能減少對橋梁的損害，延長其使用壽命。設計的合理性還能提高橋梁的整體剛度及穩(wěn)定性，所以在橋梁設計中必須因地制宜，結合實際需要進行合理設計。

1 市政橋梁安全性、耐久性較差的原因

1.1 橋梁設計結構構造措施不完善

橋梁設計結構在整體上受到自然環(huán)境因素及外界因素影響較為嚴重，所以在進行橋梁設計結構時必須將自然因素考慮其中，結合實際施工現(xiàn)場來完成對橋梁設計結構的設計。但是在實際橋梁設計過程中設計人員往往過多的重視剛度問題，而忽視橋梁設計的安全性和耐久性，大多數(shù)的設計人員在進行橋梁設計時只是單個結構計算橋梁的整體耐久性，或是在設計中選擇的鋼筋混凝土強度并不符合實際要求，且鋼筋截面尺寸叫小，難以達到相應的厚度，以上等因素都將影響橋梁設計的穩(wěn)定性和安全性。

1.2 橋梁施工和管理水平較低

在橋梁施工過程中不能對施工工藝及管理水平給予足夠的重視。在實際橋梁設計過程中往往憑借其經(jīng)驗進行圖紙設計，未將施工作業(yè)技術及施工環(huán)境充分考慮其中，這就導致橋梁設計圖紙不能與實際施工相符，在后期施工作業(yè)中為了使圖紙設計與施工環(huán)境相符，就不停的改動圖紙或是使用不合理的施工技術進行作業(yè)活動。其次，在橋梁設計過程中，相關管理者并不能對其進行很好的管理，審查過程中也只是單純的基于形式，不能進行嚴格的審查，也是導致橋梁設計不合理的主要因素之一。

1.3 與實際的材料供應情況脫節(jié)

從某種意義上來講，橋梁設計必須符合實際施工作業(yè)需要，這樣才能充分發(fā)揮橋梁設計的重要意義，但是由于橋梁施工作業(yè)環(huán)境的特殊性，并不是所有的橋梁設計都完全符合施工作業(yè)環(huán)境需要，如在一些偏遠地區(qū)，由于建筑施工材料匱乏，很難保障設計中所使用的建筑材料與實際施工作業(yè)相符，這樣就會給施工作業(yè)環(huán)境造成一定的阻礙，降低橋梁設計在實際施工作業(yè)環(huán)境的作用。所以在實際材料供應上必須保障與實際施工作業(yè)相符，才能從根本上保障其質量，使得橋梁設計在保障質量的前提下，也提高了其安全性及耐久性。

1.4 后期對橋梁結構管理養(yǎng)護不到位

養(yǎng)護作業(yè)對整個橋梁結構的使用有著不可忽視的重要意義，所以在使用過程中必須對特殊環(huán)境下的橋梁使用給予足夠的重視，如雨雪天氣或是橋面結冰、積水等都會對橋梁結構構成一定威脅，所以要加強這方面的養(yǎng)護，對于設計的基準期而言市政橋梁設計中必須將承重構件放在重中之重，對于并非主要構件，通常斜拉索護套、支座等壽命只有20-30年，結構的整體工作性能會因后期構件更換不及時，養(yǎng)護管理工作不到位受到嚴重影響，從而難以確保市政橋梁的安全性和耐久性。

2 提高市政橋梁設計中安全性及耐久性的策略

2.1 結合具體狀態(tài)，開展精準的設計工作

在橋梁設計前必須依據(jù)設計方案進行實地考察研究，要將施工現(xiàn)場環(huán)境及工作氛圍與橋梁設計有機結合在一起，有效開展設計工作。通常情況下，為了降低成本，保障其質量，都是依據(jù)實際施工作業(yè)需要選擇合理的施工建筑材料。這樣不僅僅可以保障其質量，還能大大降低成本。通常情況下，橋梁最好是選取費用低，建設活動便利，配件標準的預制拼裝結構，如果受到特殊狀況的影響，最好是選取其他方式如現(xiàn)澆模式。

2.2 合理選用高性能材質

材質的選擇也是提高結構耐久性的有效途徑之一，在選材時選用屈服性能高、強度高、韌性強、焊接性能良好、耐腐蝕性強的鋼筋將會使混凝土結構的耐久性大幅度的提高。在混凝土的選材上也要盡量選用性能較高的混凝土，面層混凝土選用環(huán)氧瀝青混凝土不僅可以提高橋頂路面的耐磨性和密實性，同時也能夠有效的提高路面的強度，減少對于內(nèi)部結構的破壞。而對于處于水下的橋基礎部分，則應該優(yōu)先選用抗?jié)B性能良好的混凝土，如果情況特殊需采用硅酸鹽水泥，則水泥的標號應高于42.5，水泥含量要在370kg/m3，拌合時水灰比不應低于0.45。而對于現(xiàn)場拌合的混凝土則應該嚴格按照有害裂縫控制標準來制定配合比，如果施工過程需要選用堿性含量較低的水泥時，在集料的選擇上要避免選用堿活性集料，盡量減少含有氧化鎂、硫酸鹽的膨脹性集料，堿性物質如生石灰等也要盡量避免混入到集料之中。由于氯離子是造成鋼筋腐蝕的最大因素，因此在拌合混凝土時要保證氯鹽含量少于水泥含量的1%，且在施工過程中要密實振搗，且不采用蒸汽養(yǎng)護。

2.3 重視防腐材料的應用

在橋梁的建設中使用普通鋼筋混凝土，其結構則屬于必然裂縫地帶工作的結構，其會隨著使用時間的加長而出現(xiàn)裂縫，橋面的水能夠滲入裂縫內(nèi)部，直接侵蝕到負彎矩部位，該部位就會出現(xiàn)嚴重的鋼筋銹蝕情況，因此需要重視防腐材料的應用?，F(xiàn)代建設行業(yè)的發(fā)展，各種新型的建筑材料也層出不窮，環(huán)氧樹脂涂層鋼筋即是其中重要的一種，其優(yōu)勢在于能夠有效地預防腐蝕問題。將其合理運用于一般鋼筋混凝土負彎矩區(qū)的鋼筋中，能夠大幅度地提高結構的耐久性。許多國家的人員在進行橋梁質量調(diào)查時發(fā)現(xiàn)錨頭區(qū)也會出現(xiàn)鋼絲銹蝕的情況，情況嚴重的甚至造成了橋梁的倒塌。該問題也需要予以重視，因此在設計中張拉完畢后，可以使用環(huán)氧樹脂砂漿將錨頭嚴密封堵，避免出現(xiàn)銹蝕問題。

2.4 加強橋梁的細節(jié)設計

從某種意義上來講，細節(jié)決定成敗，在橋梁設計過程中，細節(jié)也是至關重要的。細節(jié)的準確性將大大降低橋梁結構的腐蝕，提高橋梁整體的穩(wěn)定性和耐久性等。針對不同的橋梁設計可以選擇恰當?shù)慕ㄖY構作為其保護層，這樣能夠避免橋梁鋼筋不被腐蝕，與此同時可以在橋梁設計過程中加入排水及防水層作業(yè)設計，這樣就能提高橋梁的防水性能，即便是雨水天氣也能夠起到很好的保護作用。

2.5橋梁設計規(guī)范完善

現(xiàn)在我國實行的是重視結構設計和施工安全性的基于承載能力的設計方法，它能有效保障結構的安全性，但持久性卻得不到保障。而在現(xiàn)實的橋梁運行過程中，因持久性導致的安全事故已經(jīng)不能忽視了，所以應改變設計理念，把設計規(guī)范完善一下，爭取提高橋梁的耐久性。而橋梁的安全、合理使用壽命等就是結構耐久性設計的核心，也是設計人員必須考慮的問題。

3 結束語

通過上文的分析得知，橋梁設計作為橋梁建設的重要組成部分，對整個橋梁的使用壽命及安全性能都有著不可忽視的重要影響，設計在橋梁設計時必須充分考慮其實際施工作業(yè)情況，不斷提升橋梁設計的安全性能及耐久性，這在很大程度上將保證橋梁的使用安全。同時在設計過程中還能將考慮選材、選型等問題，通過對建筑材料的選在來加強橋梁設計的穩(wěn)定性，真正意義上提高我國橋梁設計的水平，延長橋梁的使用壽命，確保其安全，造福于人。

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