道路橋梁的安全與耐久性設計研究

姜燕

摘要：由于當前我國城市化發展速度進一步加快，帶動了各行各業的快速發展。另外城市人口快速上升，也影響了城市交通，給城市的交通帶來了較大的壓力，為了在建設的過程中，方便人們的正常出行，一定要重視路橋建設施工，這也是經濟發展過程中重要的環節。然而在實際建設過程中，道路橋梁的耐久性和安全設計依然出現了很多問題，無法達到路橋工程設計安全性的具體要求，重點分析研究道路橋梁的安全與耐久性設計，以供參考。

關鍵詞：道路橋梁;安全性設計;耐久性設計

一、道路橋梁的安全性、耐久性概述

對于道路橋梁工程而言，安全性指的是承載能力的極限狀態，體現在結構的應力、彎矩、扭矩等指標上。耐久性指的是正常使用的極限狀態，體現在結構的撓度、裂縫等指標上。研究和實踐表明，影響橋梁工程安全性的因素，包括結構荷載、安全等級、重要性系數影響耐久性的因素主要是結構材料質量，例如水泥用量、最大水灰比、混凝土強度等級、堿和氯離子含量等隨著當前我國基礎工程建設規模和數量的不斷增加，道路橋梁工程也不例外經濟的發展和科技的進步，對工程質量提出了更高的要求。但與此同時，工程在建設期間、使用期間，出現了較多的安全事故。分析認為，這些事故發生的根源，就在于橋梁設計方案不合理，存在種種缺陷，尤其是安全性、耐久性不達標。從這個角度來看，分析工程中存在的問題，并針對性的改進設計質量，才能夠提高橋梁工程質量，進而保障道路整體后期運營，和促進區域經濟發展。

二、道路橋梁的安全與耐久性設計研究

（一）安全性設計

1重視道路橋梁的疲勞損耗分析在現場施工的過程中，道路橋梁往往具有車流量大、人流大等特點，在長期使用的過程中會出現疲勞性能下降等問題，嚴重影響道路橋梁使用過程中的耐久性和安全性，所以一定要對其進行充分的考慮，最大限度的保證道路橋梁在出現疲勞之后不會對其質量產生影響，需要注意以下兩點：首先需要注意合理的使用工程材料，其次需要加強結構設計的優化，在設計的過程中需要與實際情況相結合，多方面地對混凝土的抗氧化等性能進行模擬，多個角度進行試驗，選擇合理的混凝土質量控制比例，采取相應的方式進行保養，將混凝土的作用最大化的發揮出來，保證混凝土經久耐用，選擇合理的混凝土和摻合料進行配比，控制混凝土和水灰比水泥的用量。如果長期在嚴寒、潮濕的環境下進行使用，還需要進行引氣劑等相關措施的利用。在工程結構設計的過程中需要依照國家規范有效的展開，避免工程企業為了控制成本而采取偷工減料的方式，無法保證設計規范要求。

2重視截面抗震抗裂

工程施工的過程中，橋梁的截面具有保證工程結構整體性的作用，因此，一定要合理有效的分解道路橋梁的實際承載能力，截面的抗震抗壓設計在工程設計過程中具有非常重要的意義，是結構控制過程中的重要組成部分。在抗震抗壓方面，對道路橋梁的使用壽命和結構安全有著直接影響。在具體施工設計的過程中一定要注意合理的進行測量取值，保證抗壓抗震系數的有效性和客觀性。在公路橋梁抗震方面需要依照混凝土結構裂痕的三個等級有效的展開，具體如下：三級主要指的是可以產生裂縫的應力混凝土結構，二級主要指的是可以產生非標準組和標準組合兩種工程的標準，一級是不能產生裂縫的混凝土結構。在直接進行檢測的過程中一定要合理的模擬運算受壓、受彎曲的界面，并且對設計過程中整體的抗震性能進行分析。

（二）耐久性設計

1合理控制水灰比

混凝土穩定性和強度主要受到混凝土水灰比的影響，道路橋梁施工設計應嚴格控制水灰比，若施工設計要求混凝土的強度和穩定性較高，其水灰比應小一點，確保混凝土的密實度;若道路橋梁水灰比較大，不僅會影響混凝土結構的密實度和強度，還會給道路橋梁埋下很多質量隱患。同時，外界空氣因素對于道路橋梁混凝土有著直接影響，特別是一些腐蝕性氣體通過結構裂縫滲入內部，若道路橋梁混凝土結構密實度比較高，會阻礙腐蝕性氣體的滲入和擴散，因此應合理控制混凝土水灰比，延緩道路橋梁混凝土碳化速度，保障道路橋梁的穩定性和耐久性。

2選擇合適類型的水泥材料

水泥材料是混凝土的重要組成部分，其質量情況對于混凝土的強度和穩定性有著決定性的影響，例如硅酸鹽水泥和粉煤灰水泥，其化學成分不同，在實際應用中對于混凝土質量的影響也不同，在道路橋梁施工設計時，應結合當地的水文、氣候環境，選擇合適的水泥材料，攪拌混凝土時，添加適量的減水劑，控制水泥水化熱，延緩混凝土碳化速度。

（三）優化設計內容

當前，道路橋梁建設規模不斷擴大，傳統的靜態設計模式已經無法滿足道路橋梁的發展要求，在進行規劃設計時，應從多個角度、全方位地進行考慮，盡量采用動態的設計思路，加強道路橋梁耐久性和安全性管理和控制，確保道路橋梁的穩定性。為了提升道路橋梁結構的穩定性，根據施工場地周圍的地形地貌具體情況，因地制宜，優化和改進道路橋梁結構設計，并且我國相關政府部門應加強道路橋梁施工設計監管，編制健全的道路橋梁施工設計規范，由經驗豐富的設計人員和監理人員，針對當前道路橋梁設計存在的問題，完善規劃設計流程，科學指導道路橋梁工程的規劃設計和施工建設。

（四）優化結構整體性

為了保障道路橋梁在規定期限內保持結構的可靠性和穩定性，完善和改進道路橋梁整體性和局部結構的施工設計，在施工設計過程中盡量采用均勻、平順的結構構件，根據施工現場道周圍的具體情況，合理設計各個部位結構構件，使其符合道路橋梁設計要求。同時，為了避免道路橋梁工程發生各種安全事故，施工設計時，應注意道路橋梁結構的冗余設計，使道路橋梁結構可以更好地抵抗各個部位的損傷和變形，特別是在地震頻發地帶，還要考慮到道路橋梁工程的抗震性，全面分析內在和外在因素，在偶然突發的荷載影響下，相關冗余設計可以約束道路橋梁結構變形，阻止大范圍的結構構件傾斜甚至坍塌，為了進一步提高道路橋梁的可靠性和穩定性，加強道路橋梁施工設計管理，優化冗余設計。

結語

（1）橋梁結構安全性與耐久性是橋梁設計恒久不變的主題，缺乏有效的安全及耐久性輕則縮短橋梁使用壽命，增大后期養護或改造成本，嚴重時將引發不同程度的安全事故，造成無法挽回的經濟損失與人員傷亡。

（2）橋梁結構安全與耐久性設計除了要在設計過程中給予足夠重視，還要體現在后續施工及養護的各個方面。

（3）本文結合以往工作經驗，提出一系列安全及耐久性設計方法和要點，為保證橋梁安全，延長其使用壽命提供參考借鑒。

參考文獻：

[1]戴光亞.道路橋梁的安全與耐久性設計剖析[J].科技創新與應用，2016（7）：240.

[2]高穎.橋梁結構耐久性設計方法論述[J].科技創新與應用，2016（11）：251.

作者單位：聊城華鑫公路勘察設計有限責任公司