公路橋梁設計中的安全性和耐久性探討

摘? 要：近年來，隨著功能橋梁數量的持續增加，為確保功能橋梁設計的整體質量，應將安全性和耐久性要求與公路橋梁設計相融合，以此來為公路橋梁的整體質量以及使用功能提供保障。基于此，本文以功能橋梁設計現狀為基礎，結合功能橋梁安全性和耐久性影響因素，提出相應的改進措施。

關鍵詞：公路橋梁設計;安全性;耐久性;改進措施

中圖分類號：TU7? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：2096-6903（2020）09-0000-00

1 公路橋梁設計現狀

1.1 設計理念滯后

近年來，雖然我國公路橋梁施工工藝得到了快速發展，但其相對應的設計理念卻未能實現同步發展，與國際先進水平相比仍存在較大差距。設計理念的滯后導致設計工作者在進行公路橋梁設計時，將公路橋梁的安全系數取過大值，此種情況一方面會導致公路橋梁設計的經濟合理性相對降低，另一方面也會導致設計方案中對公路橋梁的耐久性存在一定忽視情況，這不利于保障設計方案中公路橋梁的耐久性。

1.2 設計理論不完善

現有的公路橋梁設計理論大多集中于橋梁的靜態設計方面，即對公路橋梁在施工過程中所涉及到的諸多力學性能進行相應定義，而對于公路橋梁的動態設計理論則存在著一定的缺失，該種情況導致設計工作者在設計過程中對于公路橋梁在運營期間隨著時間的不斷推移，公路橋梁的整體結構、材料的力學性能等諸多變化情況的相關考慮相對不足，從而在一定程度上影響到工程橋梁的質量及使用壽命[1]。此外，在成本控制方面，現有的設計理論大多是對公路橋梁施工期間的成本控制進行考慮，而對于橋梁后續運行中的養護、維修等諸多環節的成本控制則存在一定的忽視。

1.3 設計方案不合理

通常來說，在進行公路橋梁設計時應對技術可行性、成本控制等諸多方面的內容進行綜合考慮，并依據相關行業規范及國家標準的要求來合理選擇安全系數。但結合實際情況來看，如今很多公路橋梁設計方案都過于側重安全性設計，而對于橋梁整體結構體系、使用材料、實際耐久性以及后續運行過程中的各種干擾因素所造成的影響的考慮則存在一定的不足。如此便導致公路橋梁在運營期間極易受到各種因素的影響，進而導致公路橋梁的安全性和耐久性無法達到設計預期。

2 公路橋梁安全性與耐久性的影響因素

2.1 設計因素

現如今，大多數設計工作者都存在著“重理論，輕實踐”的情況，也就是說雖然對于設計與施工相關的理論性內容有著較為深入地研究，但對于具體施工經驗卻存在著相應欠缺。然而事實上，一名優秀的設計工作者不僅需要具備豐富的理論知識，還需要具備一定的施工實踐經驗，如此才能夠對施工以及后續運營過程中可能發生的各種情況進行充分考慮。但結合實際情況來看，設計工作者在設計過程中主要側重于對橋梁力學性能進行研究與設計，而對于施工以及后期運營過程中可能會出現的各種施工問題則很少會進行考慮，或者是在考慮過程中集中于某幾項指標，因此其綜合考慮效果不足。

2.2 施工因素

施工作為公路橋梁工程的執行環節，其將會對公路橋梁的安全性和耐久性造成直接影響。通常情況下，施工環節存在的影響情況主要集中在以下幾方面：其一，施工單位技術水平不足。施工單位施工經驗和技術水平不足將會直接導致施工中對于重要節點和關鍵技術的施工控制不到位，致使公路橋梁留有質量隱患;其二，施工操作不規范。由于技術交底不到位、監管不充分或者施工人員未按照設計方案進行施工，使得公路橋梁施工過程中極易出現預應力拉張和混凝土養護不到位等操作不規范情況[2];其三，偷工減料。部分施工單位為能夠獲取最大限度的利用，會在施工過程中將設計方案中的規定材料私下更換為質量差、價格低的材料，或者是在施工過程中不嚴格安裝設計方案進行施工。上述集中常見情況均會導致功能橋梁安全性和耐久性受到嚴重影響。

3 公路橋梁設計安全性和耐久性改進措施

3.1 做好前期勘察

勘察資料作為公路橋梁設計的重要依據，其真實性和有效性將會直接影響公路橋梁的整體設計成效。因此，在進行功能橋梁設計前，設計工作者應隨同地質勘察人員一同對建設區域全面考察，并在考察過程中對考察結果進行詳細記錄，充分考慮各種可能會對施工以及后期運營造成影響的不利地質因素，后續設計工作提供支持和參考[3]。

3.2 轉變設計理論

設計理論作為設計工作的重要指導，其需要結合當今功能橋梁設計的實際需求進行設計理論的合理轉變和加強，并在此過程中對國際上先進的設計理論進行充分吸收，與實踐經驗相結合，保障設計理論的合理性和有效性。此外，在進行設計理論轉變時還需要以公路橋梁的安全性、耐久性為出發點，確保新設計理論能夠滿足橋梁安全性、耐久性設計的相關要求，最終保障橋梁的全階段質量。

3.3 完善設計方案

3.3.1 結構與選材

公路橋梁的設計結構和選材均會對公路橋梁的安全性和耐久性造成極大影響。因此，在設計過程中，設計工作者應結合建設區域的地質、地形、氣候等諸多條件因素，合理選擇公路橋梁建設材料、完善設計結構，并且為后續施工提供指導，設計工作者還需要對各種材料的質量、規格以及產地等諸多內容進行嚴格限定，在一定程度上避免施工中的偷工減料情況。

3.3.2 重視疲勞損傷設計

在公路橋梁運營期間，隨著時間的不斷推進，公路橋梁所承受到載荷變化將會引發公路橋梁結構的振動，長此以往之下便會導致公路橋梁出現疲勞損傷問題，該些問題在積累到一定程度上以后便會導致公路橋梁出現裂縫等嚴重質量問題，最終影響公路橋梁的安全性和耐久性[4]。對此，設計工作者需要以設計方案為基礎，通過仿真模擬技術等新型技術對設計方案進行仿真模擬，確定公路橋梁在后期運營過程中出現的各種疲勞損傷情況，進而對設計方案進行優化，避免因疲勞損傷引發各種嚴重的安全性和耐久性問題。

3.3.3 提高設計載荷

現如今，很多公路橋梁都面臨著承受載荷超過設計載荷的情況，該種情況將會嚴重影響公路橋梁的安全性和耐久性。對此，設計工作者需要在設計過程中保障功能橋梁綜合效益的情況下，提高公路橋梁的設計載荷，降低超載問題對公路橋梁安全性和耐久性造成的影響。此外，設計工作者還應結合功能橋梁設計載荷情況，合理計算公路橋梁的限高和限重，避免過高或者過重的車輛在公路橋梁中行使，從而對公路橋梁的安全性和耐久性造成影響。

4 結語

隨著社會經濟的不斷發展，如今公路交通網絡的運行負擔也在持續增長。在此背景下，應將公路橋梁的安全性和耐久性要求融入到公路橋梁設計過程中，并以此來對公路橋梁施工以及后期運營過程中所存在的諸多影響其安全性和耐久性的因素進行考慮，提供相應的應對措施，同時基于新型設計理論和設計理念，在新型技術的支持下，對設計方案進行優化和完善，提高公路橋梁的安全性和耐久性。

參考文獻

[1] 姜會玲.公路橋梁設計中的安全性及橋梁耐久性的分析探討[J].工程建設與設計，2020（7）：124-125+128.

[2] 趙耿.公路橋梁設計中的安全性及橋梁耐久性的分析探討[J].城市建設理論研究（電子版），2019（2）：124.

[3] 曾維孟.公路橋梁設計中存在的安全耐久性問題及應對策略[J].建筑工程技術與設計，2018（6）：2095.

[4] 何詩瑤.公路橋梁設計中的安全性及橋梁耐久性的分析[J].建筑工程技術與設計，2018（4）：598.

收稿日期：2020-07-11

作者簡介：王彤（1986—），男，山東濟寧人，本科，工程師，研究方向：橋梁設計。