公路橋梁設計中的安全性與耐久性研究

高世茂

甘肅省交通科學研究院集團有限公司，甘肅 蘭州 730000

現階段我國經濟增長速度，工程建筑行業對此的推動性作用功不可沒。公路橋梁作為建筑領域的重要組成部分，其設計的安全性與耐久性是整體工程建造的關鍵，同樣也是當前社會各領域的關注焦點，公路橋梁的使用長久性也代表著國家建筑技術的水平，因而提高公路橋梁設計中的安全性與耐久性十分重要。

1 公路橋梁安全性與耐久性的影響因素

1.1 預應力的損失

公路橋梁安全性與耐久性的關鍵影響因素之一就是預應力，而造成預應力損失的主要因素如下：（1）預應力鋼筋與管道之間的摩擦問題；（2）不同臺座之間的溫度差、應力松弛度的影響；（3）建造使用錨具的變形、接縫壓縮或者鋼筋的回縮影響；（4）所使用的混凝土彈性壓縮問題與收縮徐變等。這些是公路橋梁安全性與耐久性設計所需要重點考慮的問題，預應力的整體良好性是確保安全性與耐久性的重點。

1.2 截面的抗裂能力

確定結構的抗裂性是公路橋梁施工設計階段的內容，具體的實施需要根據不同等級的結構開展，主要是預應力混凝土受彎構件有部分和全部預應力兩種構件。截面的抗裂能力影響有以下兩點內容：一是全預應力的混凝土構件在短期效應組合中不能有正截面拉應力出現；二是部分預應力有正截面拉應力產生時必須限制應力值。一般來說橋梁的施工距離跨度比較大，結構復雜且每一步都十分關鍵，要想有效保障耐久性，就要根據全應力構件實施設計[1]。

1.3 結構撓度與各項安全指標

承載的負荷是預應力混凝土結構撓度產生的原因，主要是在設計內部預應力時要考慮兩種作用綜合。公路橋梁的設計有時需要考慮整體呈現方式的美觀性，而這就會對公路橋梁最終的安全性與耐久性帶來限制，尤其是在施工建設時期，預應力混凝土本身就會出現多數向上反拱的情況，但為了后期美觀會選擇進行美化處理，從而造成了厚度的降低，最終影響公路橋梁的安全性和耐久性。

2 目前公路橋梁中安全性與耐久性設計的不足

2.1 整體設計體系缺乏完善性

公路橋梁的設計需要統籌兼顧，從實地考察、圖紙設計、施工設計等多方面進行，要求設計人員必須具備過硬的專業能力和操作水平。但就目前情況來說，社會各領域中的門檻專業化發展十分明顯，這在一定程度上促使公路橋梁設計的宏觀把控有了更高的要求，因而就會出現重點偏頗的情況，造成整體設計體系的發展缺乏完善性，在問題的處理和統籌上會出現潛在隱患。與此同時，公路橋梁設計過程中對于施工現場環境的勘測缺少全面性，設計前期的環境勘察和調研在設計過程中很有可能會因為自然因素或者人為影響而出現新的問題，然而若在這一階段中沒有進行跟蹤了解和處理，最后就會導致公路橋梁的整體設計完善性不足，進而影響后期安全與耐久性能水平。

2.2 先進技術的使用與管理不足

如今的社會發展十分迅速，科學技術不斷更新換代，而當前公路橋梁設計與建造卻缺少對于先進科學技術和設備的應用，在實際階段仍然存在傳統的保守思想，同時設計階段內的監督與管理缺少嚴格性，容易造成工作的疏忽和產生設計隱患，并且在后期施工設計階段有可能出現矛盾現象，最終導致安全性與耐久性受到影響。并且對于先進技術的引進缺少專業人才的支撐，在面對先進技術時選擇的是培訓原有員工，而經過培訓的員工對于設備或者技術的應用有時會過于片面，無法深度了解和掌握設備與技術原理，因而在使用中就很有可能出現一些意識不到的問題，當設備出現運行困難或者莫名停機時就會找不到問題的根源，胡亂地修理會造成表面看似完好，實際內部出現隱患的狀況，那么在后期大問題出現時就很有可能造成設備的直接報廢，從而影響公路橋梁建造的安全性與耐久性。

2.3 養護工作有所欠缺

對于公路橋梁的設計建造與使用而言，后期的養護工作也是保障其安全使用的重點內容。良好且有效的養護不僅有助于提高公路橋梁的使用壽命，更能加強其耐久性與安全性，在一定程度上確保出行人員的生命財產安全。但是就目前情況來看，大多數公路橋梁施工部門并沒有組建專項養護團隊，基本是在自身施工隊伍中安排人員進行施工養護，而在建成之后更是缺乏在這一方面的人工與技術投入，也就造成安全性與耐久性能的降低。此外，在養護工作中，也不乏消極怠工現象，很多養護人員抵達現場之后通過目測觀察公路橋梁現狀，缺乏深入的了解和對潛在問題的分析。與此同時，養護資金去向不明，并沒有完全用在養護工作中，更是影響公路橋梁安全與耐久性能的主要原因之一。

3 提高公路橋梁設計中安全性與耐久性的有效策略

3.1 健全與完善相關規章制度

首先，國家對于公路橋梁的設計有著明確的規章制度規范，國家有關部門對此行業的約束性要隨著時代的發展與時俱進地革新制度內容，通過強化制度管理的形式確保道路橋梁設計安全性與耐久性的全面綜合思考。其次，政府或國家有關部門要對此工作進行嚴格的監管，一是避免偷工減料或者以次充好，二是防止出現貪污腐敗現象，充分保障資金的使用效率，從而確保施工設計的完整呈現，提高設計與建設的整體質量，讓公路橋梁的安全性和耐久性更有保障，同時也確保規章約束的有效性。

3.2 引進先進的技術與相應人才

經濟的增長與科學技術的日新月異為國家的發展和工程建設創造了優異的基礎條件，因此公路橋梁設計中安全性與耐久性的提升可以通過引進先進的科學技術和設備來實現。與此同時，要隨之引入先進的技術型人才，以保障技術的全面應用和設備積極作用的發揮，并且要注意學習國內外成功建設的案例，并從中學習經驗[2]。技術與設備的更新必須及時，從硬件至軟件多方面完善才能確保設計中安全性與耐久性的提高與保持，要保持相應先進硬件機械設備的引進，以及相關技術軟件的更新，軟硬技術的雙向與時俱進才能促進建設技術的高效應用。與此同時，技術人員專業技能與職業素養的提升更是確保工作質量和效率的關鍵，人工與智能的并駕齊驅可有效保障建設與施工的高質量，并穩定提升公路橋梁的安全性和耐久性。

3.3 強化統籌兼顧

首先，對于鋼筋混凝土的使用要充分考慮公路橋梁安全性的穩定和耐久性的保持，通過一定的技術處理確保鋼筋耐腐蝕耐銹蝕，以阻擋有害介質的侵入。其次，深度研究疲勞損傷問題，從一些成功經驗和損壞的公路橋梁案例中尋找改善問題的方法，提高混凝土技術的使用和各種構件對自然環境與人為影響的抵抗力。再次，務必重視截面的抗震抗裂性能提升，在設計時對軸心力與受彎結構等進行全面思考，在施工設計階段進行有效改善。最后，重視公路橋梁運輸超載問題管理，必須嚴格控制車況運輸重量，而設計階段也要考慮超載可承受范圍，強化公路橋梁的承受能力。前期設計、建設施工、維修養護等全面整體的統籌兼顧是保障公路橋梁安全性與耐久性的有效策略[3]。

3.4 注重超載與其他外在因素

公路橋梁使用過程中客貨車超載運輸的情況并不少見，因此對于車輛的超載問題必須更加重視。客車的超載情況相對來說少一些，這主要在于客運公司對司機以及售票人員的監管。貨車的超載情況比較嚴重，一般來說車輛自身超載行駛是公路橋梁負載超負荷的主要原因，有關部門在車輛上路運輸前必須加強檢查與稱重。就目前情況來看，很多貨車司機都會選擇在凌晨超載上路，因為凌晨時間的盤查較為放松，還有一些情況屬于老板規定了重量與運輸時間，司機師傅被迫超載上路運輸。因此，相關部門務必加強檢查，對有關人員進行批評教育和嚴格檢查，確保公路橋梁安全性的穩定與耐久性的保持[4]。

其他需要設計人員重點考慮的外在因素還有如地震、洪水、空氣有害物質等，尤其是空氣中存在的有害物質和自然環境的影響也會造成公路橋梁被腐蝕或者金屬材料生銹，進而產生裂痕降低安全性與耐久性，因而就需要設計者通過一定的技術手段介入或者安排養護工作，以進一步保障公路橋梁安全性與耐久性的保持與提高。

4 結束語

總之，安全性與耐久性是公路橋梁設計的重中之重，務必要對其嚴格規范與制約，并通過引進先進的技術和設備作支撐，在設計、建造等各環節中充分地統籌兼顧、全面考慮，以確保路面橋梁整體的安全性與耐久性提升，從而保障公路橋梁的高質量建造水平。“要想富，先修路”，只要確保國家連接富裕與強國的公路、橋梁的順利建設，才能有效保障人們生活的質量和國家綜合實力的提升。