安全性和耐久性在路橋設計中的應用策略

文/張宇飛

1 前言

路橋工程作為我國基礎設施建設工作之一，其建設質量往往會對現代化經濟建設水平產生至關重要的影響。結合當前發(fā)展情況來看，隨著我國交通建設事業(yè)的不斷發(fā)展，以路橋工程為首的基礎設施建設數量明顯增多。在這樣的發(fā)展態(tài)勢下，我們應該對路橋工程建設工作予以高度重視。其中，應該重點針對路橋設計工作予以高度重視。設計過程中，最好可以從安全性與耐久性兩個指標因素方面進行統(tǒng)籌規(guī)劃與合理設計，以確保路橋工程運行安全。

2 路橋安全性與耐久性設計內容分析

近些年來，為穩(wěn)定推進我國橋梁建設事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，相關部門明確要求橋梁工程建設工作應該嚴格按照法律法規(guī)以及相關政策要求，準確貫徹與落實施工設計內容以及現場管理內容等，以期可以從根本上提高我國橋梁工程運行質量。其中，路橋工程作為我國橋梁建設體系的重要內容，理應嚴格按照法律法規(guī)以及工程建設需求，從多個方面針對路橋工程質量影響因素進行統(tǒng)籌規(guī)劃與合理設計，避免出現結構質量不佳或者質量隱患問題。結合實際設計經驗來看，對于路橋工程而言，安全性與耐久性基本上可以視為衡量路橋工程運行質量的重要因素[1]。

要求設計人員應該嚴格按照相關設計規(guī)范，重點突出安全性與耐久性指標內容，深化路橋工程整體運行質量。一般來說，安全性設計工作主要是指設計人員通過利用科學合理的設計手段，全方位提高橋梁主體結構的安全性能，避免出現運行風險或者質量隱患問題。耐久性設計工作主要是指利用一系列技術手段，增強路橋抵御外部環(huán)境干擾的能力，如撞擊以及化學侵蝕等外部干擾作用力。對于耐久性設計工作而言，其的設計效果已經成為衡量路橋是否滿足預定功能與要求的指標因素。

3 路橋安全性與耐久性設計問題研究

3.1 路橋設計方案缺乏合理性

路橋設計方案合理與否往往會對路橋工程使用質量產生至關重要的影響。因此可以說，唯有確保路橋工程設計的合理性，才能夠確保路橋工程安全性與耐久性設計目標得以順利達成。結合當前設計情況來看，部分工程設計人員在安全性與耐久性設計理念意識方面表現較為匱乏。再加上部分工程設計人員缺乏實踐指導經驗，導致在設計過程中常常會出現與施工實況不相符的問題[2]。或者是在路橋設計階段并未針對施工材料以及路橋實際構成情況進行明確把握，導致正式施工過程與預期設計經常會出現偏差問題。長此以往，不僅會對路橋使用功能造成不利影響，同時也會對我國路橋事業(yè)發(fā)展造成阻礙影響。

3.2 對于路橋疲勞損傷問題缺乏重視

路橋疲勞損傷主要是指路橋結構內部受到循環(huán)變化應力的作用影響，導致內部存在結構振動以及損傷問題。一般來說，路橋結構損傷主要是由于路橋存在的微小缺陷逐步發(fā)展形成的質量問題。長此以往，容易造成材料以及結構的脆性裂斷。結合當前路橋運行情況來看，因路橋疲勞損傷造成的事故問題不在少數。針對于此，建議設計人員應該針對路橋疲勞損傷問題予以高度重視，避免路橋材料與結構裂斷問題的反復出現。

3.3 抗震結構設計內容未得到有效落實

抗震結構設計作為路橋結構設計的重點內容，要求設計人員應該嚴格按照路橋工程抗震設計規(guī)范，從多個方面針對抗震結構設計問題進行統(tǒng)籌規(guī)劃與合理部署，防止出現結構質量問題。因我國多數地區(qū)都處于地震區(qū)當中，如果路橋結構抗震性能無法達到預期要求，不僅會對路橋結構造成破壞影響，同時也會對行人出行安全造成人身威脅[3]。結合當前路橋抗震結構設計情況來看，多數路橋抗震設計模型常常會出現與實際結構不相符的問題。究其原因，主要是設計人員并未完全立足于路橋結構抗震性能要求，采取合適的抗震設防標準進行規(guī)范設計，而是過多利用自身主觀經驗直接應用低抗震設防標準，導致路橋結構抗震設計多存在安全隱患問題。

4 安全性與耐久性在路橋設計中的應用策略分析

4.1 高度重視橋梁構件結合部設計內容

橋梁構件結合部基本上可以視為衡量路橋結構安全性與耐久性程度的重要指標因素。結合路橋整體設計情況來看，因內部涉及的構件較多，需要設計人員從多個方面針對細節(jié)設計問題進行統(tǒng)籌規(guī)劃與合理部署。最好可以針對構建的特殊施工工藝以及施工順序進行合理確定，并且要在設計文件中予以重點體現。除此之外，設計人員還應該重點針對施工人員安全問題以及操作可實施性問題進行全面考慮，避免出現安全風險問題。

4.2 準確貫徹與落實橋梁細節(jié)設計內容

對于路橋工程結構設計工作而言，細節(jié)決定成敗。也就是說，設計人員必須高度重視橋梁工程細節(jié)設計問題，通過協(xié)調處理各結構之間的關系，確保橋梁材料耐用性以及安全性得以全方位提高。但是需要注意的是，橋梁結構運行期間會受到多方面因素的干擾影響而出現質量隱患問題，尤其是自然因素影響。舉例而言，受到雨水以及冰雪天氣的影響，橋梁鋼筋結構會出現生銹問題。

針對這一問題，建議施工設計人員應該在設計期間選擇合適的建筑結構進行保護處理。同時適當增強保護層厚度，并進行防氧化處理等，切實增強橋梁抗腐蝕能力。除此之外，設計人員應該針對橋墩結構設計問題予以高度重視。結合橋梁整體運行情況，對橋墩以及基礎構造部分進行優(yōu)化設計。必要時可以增添排水系統(tǒng)與防水系統(tǒng)，提高橋梁整體防水效果[4]。

4.3 適當降低路橋疲勞損傷程度

路橋設計工作除了需要針對路橋整體結構進行合理設計之外，還應該針對路橋結構中關鍵部位進行精細化設計。結合以往的經驗來看，某些關鍵部位產生的局部疲勞損傷問題，往往會對路橋結構體整體運行效果產生至關重要的影響。針對于此，建議施工設計人員應該針對關鍵部位局部疲勞損傷問題予以高度重視。具體設計過程中，設計人員應該立足于路橋通行量以及所在區(qū)域地質環(huán)境等，針對路橋使用期間結構疲勞損傷程度進行預測與分析。根據預測分析反饋結果，確定合理的解決措施。并可適當增強路橋堅實度以及穩(wěn)固性，減輕路橋疲勞損傷程度。

4.4 重點加強結構抗震設計力度

對于路橋結構抗震設計工作而言，建議設計人員應該嚴格按照路橋工程抗震設計規(guī)范要求進行統(tǒng)籌規(guī)劃與合理部署。如部分結構可以采取隔震支座方式加強結構整體抗震荷載能力。對于梁體與墩臺連接位置處，可提升結構柔性以及阻尼水平，減輕橋梁地震反應帶來的弊端影響。與此同時，針對橋墩設計工作而言，可適當提升某些部位的延展性，以確保橋墩延性減震能力得以加強[5]。結合現場反饋情況來看，通過應用上述設計方法，上述結構部位會在地震過程中形成比較穩(wěn)定的延性塑性鉸。可以有效規(guī)避彈塑性變形問題，確保結構抗震能力得以加強。除上述方法之外，施工設計人員可以利用新型減震結構，如型鋼混凝土結構，增強混凝土結構抗剪承載能力。

4.5 全方位提高設計管理水平

安全性與耐久性程度基本上可以視為衡量路橋工程結構質量以及工程使用壽命的重要指標因素。鑒于安全性與耐久性指標因素的重要性，建議施工設計人員應該嚴格恪守自身的行為操作，積極按照路橋設計規(guī)范要求，對安全性與耐久性設計措施問題進行統(tǒng)籌規(guī)劃與合理落實。除了需要按照上述設計方法進行操作處理之外，建議施工單位方面應該穩(wěn)定提高施工設計人員的設計管理水平。實施過程中，施工單位方面應該立足于現代管理理念，積極借鑒國內外先進設計經驗，針對當前路橋設計體系存在的不足問題進行及時補缺與優(yōu)化處理。

與此同時，施工單位方面應該積極鼓勵設計人員大膽創(chuàng)新，在遵守相關設計規(guī)范的前提條件下，對現有設計制度以及技術內容存在的弊端問題進行攻克解決。其中，在具體設計過程中，應該要求施工設計人員應該立足于全局設計角度，對橋梁主體結構各個部位進行針對性設計，避免出現風險隱患問題。除此之外，設計工作結束之后，施工設計人員應該站立在全局設計角度，制定科學合理的施工養(yǎng)護管理措施，路橋工程的穩(wěn)定運行提供良好保障。

4.6 積極引入新的設計技術內容

結合以往的設計情況來看，路橋工程安全性與耐久性程度之所以會降低，往往是因為部分數據精確度不高而引發(fā)施工設計變更問題，導致路橋工程整體安全性與耐久性程度明顯下降。針對這一問題，建議施工設計人員應該事先深入施工場地，針對現場施工條件進行明確掌握。其中，對于可能引發(fā)路橋工程安全性與耐久性降低的因素進行集中把握。并按照科學合理的計算原則，對橋梁設計所需的流量以及橋孔長度等因素問題進行準確計算。必要時，可以積極借鑒國內外先進設計經驗，不斷提高數值精確度，為路橋工程安全運行提供良好保障[6]。

5 結語

總而言之，安全性與耐久性已經發(fā)展成為衡量路橋工程結構設計質量以及運行質量的重要指標因素。針對于此，建議施工設計人員應該加強對路橋工程結構安全性與耐久性問題的關注力度。設計過程中，應該嚴格按照路橋工程設計規(guī)范要求，明確影響路橋工程結構安全性與耐久性的主要因素，并根據具體因素表現提出針對性設計措施，避免路橋結構質量出現隱患問題。除此之外，設計人員應該針對當前路橋工程安全性、耐久性發(fā)展情況進行明確把握。最好可以立足于全局角度提出針對性管理措施，尤其是養(yǎng)護管理措施。相信在全體人員的不斷努力下，路橋工程安全性與耐久性目標勢必可以得到全面實現，為我國橋梁建設事業(yè)的進一步發(fā)展提供良好保障。