市政道橋設計中的安全性和耐久性

劉芳

安慶市建筑工程施工圖審查有限責任公司 安徽安慶 246000

在我國經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展下，城市化進程的加快，使得人們對于交通出行提出了更高要求，市政道橋作為基礎性交通建設工程，在數(shù)量、規(guī)模隨之提升情況下，也面臨著一定問題。道橋設計作為施工的基礎與前提，怎樣合理科學的設計道橋基礎工程，提高施工可操作性，保障投入設計成果后美觀大方、安全性高、使用壽命長，仍需設計師加強研究。

1 市政道橋設計安全性與耐久性價值

道橋安全性體現(xiàn)在極限承載力，結構安全性與結構重要洗漱、安全等級及結構組合荷載均有密切聯(lián)系，設計驗算等也需要從結構扭矩、彎矩及應力方面綜合考慮[1]。道橋耐久性則是指正常應用橋梁極限狀態(tài)，與橋梁結構安全相比，耐久設計則要求更高，更為復雜，涉及結構材料組成、質量、等級等多個方面，如最小水泥用量、最大水灰比、氯離子含量、混凝土強度等級、結構裂縫、堿含量、撓度等，均會影響道橋耐久性。

現(xiàn)階段，我國道橋工程建設規(guī)模、數(shù)量均不斷增加，推動了社會經(jīng)濟發(fā)展的基礎上，也在建設工程與使用過程中產生更多安全事故。如，應用某些道路工程中，產生路面塌陷或橋梁坍塌情況，不僅會威脅人們生命安全，還阻礙了各地區(qū)一體化經(jīng)濟發(fā)展。根據(jù)分析可知，道橋工程安全事故產生原因在于以下幾點：一方面是設計方案存在缺陷，結構、材料等有所不足，影響了道橋設計安全性；另一方面則是施工企業(yè)未能有效落實設計要求，人員素質較低，造成施工中埋下了安全隱患，動搖了道橋工程根基。因此，相關部門需加強道橋工程設計，通過完善設計方案，方可為道橋工程質量提供支持，維護出行安全。

2 市政道橋設計中的安全性和耐久性措施

2.1 注重材料設計

在道橋設計中，水泥作為混凝土材料之一，其質量對于混凝土承受強度、使用穩(wěn)定性具有直接影響。如，硅酸鹽水泥與粉煤灰水泥存在化學成分差異，導致兩者穩(wěn)定性、強度參數(shù)有所不同，投入項目后對道橋施工質量也有所影響。所以，需結合道橋施工地區(qū)的水文特征、溫度、環(huán)境等選擇水泥[2]。并且，在水泥攪拌中，按照設計試驗結果添加外加劑，減緩混凝土碳化速度，合理控制水灰比。分析混凝土含氣量（見表1），面對高強度混凝土水灰比使用指標較小，如若水灰比較高，則會降低混凝土強度與密實度，導致外部腐蝕性氣體進入工程內部結構中，進而影響工程質量，需對水灰比嚴格控制，為混凝土穩(wěn)定性、強度提供支持。

表1 混凝土含氣量（%）

2.2 注重疲勞損傷

道橋結構在風荷載、車輛荷載、人為、地震等因素下，不僅會造成內部道橋結構不斷積累疲勞應力，引發(fā)疲勞損傷，還會受到道橋施工不均勻性與非連續(xù)性影響，加上以上荷載反復作用，導致道橋路面產生宏觀裂紋，造成脆性結構破壞。面對道橋疲勞損傷，設計人員一是將目光放在混凝土疲勞環(huán)節(jié)、耐腐蝕性方面，工作內容以耐久性、安全性設計為主，規(guī)劃設計張，做好水文特征、地質地貌勘察工作，設計初期即辨別可能造成疲勞損傷的因素，采取措施對其加以控制，保證設計合理性與科學性；二是分析道橋承受荷載最大能力，借助施工技術、施工設備、施工工藝等全面分析道橋結構應力，減少疲勞損傷；三是設計過程中采取虛擬技術演示和還原工程設計，通過3D打印技術探究部分磁療強度、安全及耐久性，實現(xiàn)設計質量與效率的全面提高。

2.3 注重抗震設計

在道橋結構中，為避免地震影響道橋工程穩(wěn)定性，則應當加強抗震設計。結構可應用隔震支座，通過隔震支座或減震制作，提高臺、墩和梁體之間連接部位阻尼與柔性，進而將橋梁地震反映減小，且減小臺、墩承受水平地震力。并且，還能借助橋墩延性實現(xiàn)減震設計，將部分位置延性提高，發(fā)生地震后即可可形成穩(wěn)定性較強的延性塑性鉸，以延長結構應用周期，耗散地震能量。同時，還可以采取新型減震結構，即為型鋼混凝土，在混凝土上包裹型鋼，提高混凝土抗剪承載力，促進延性提升，以提高抗震性能。該結構不僅可分散、吸收地震能量，還可以產生隔絕能量作用，減小道橋地震反應，控制結構變形在彈性合理范圍中。

2.4 注意應用新技術

現(xiàn)階段，道橋工程設計中部分存在數(shù)據(jù)準確度不足等問題，導致后期易發(fā)生設計變更，不僅影響施工進度，還會降低設計質量，增加施工風險。在道路設計中也是如此，數(shù)值如若產生差錯，會對道路后期應用造成影響，也會引發(fā)道路保養(yǎng)問題，可采取虛擬技術、建筑模型等分析工程設計情況，尋找其中不足之處，以提高設計質量。通過強化設計施工管理，積極應用新型施工技術與材料等，緊跟時代步伐，提高自身能力，進而保證設計方案適應現(xiàn)場環(huán)境。

3 結語

綜上所述，市政道橋工程設計中，易受到多方面影響降低工程安全性與耐久性，影響出行安全及城市規(guī)劃要求。因此，應當結合實際情況，通過注重材料設計、疲勞損傷、抗震設計及應用新技術的方式，及時發(fā)現(xiàn)設計方案不足之處，提高我國道橋設計水平。