略述公路橋梁設計中的安全性與耐久性

張巖

摘 要：隨著現階段社會經濟和科學技術的快速發展，公路橋梁的數量也在不斷的增加，公路橋梁工程作為重要的交通樞紐，對整個城鎮的建設和城市的發展起到至關重要的影響。目前公路橋梁設計環節，如果公路橋梁設計中的安全性和耐久性存在問題對我國城市交通的構建和基礎設施的建設會造成重要的影響。本文的研究從公路橋梁設計的安全性和耐久性角度入手，基于公路橋梁設計中存在的諸多問題進行梳理和分析總結，導致公路橋梁設計安全性和耐久性缺失的原因，提出提升公路橋梁設計中安全性和耐久性的措施。

關鍵詞：公路橋梁設計;安全性;耐久性

中圖分類號：U412.3;U442.5 文獻標識碼：A

0 引言

公路橋梁的建設是由市政部門根據城市發展規劃所制定的，公路橋梁整體的建設規模較大、數量較多，且項目開設過程中深受政府的影響。想要加大對公路橋梁的設計中的安全性與耐久性，就需要相關部門提升設計的規模，要根據結合《公路橋涵設計通用規范》（JTG D60—2015）具體管理條例和市場發展情況進行合理的規劃。相關部門為提高業績，在規劃城市布局時要做好詳細的調研，了解相關的信息資訊。就目前設施建設過程中，相關部門沒有做科學的調研，很多設計人員為加快公路橋梁設計和建設，部分設計細節數據資料很容易忽視。另外部分公路橋梁設計企業為自身經濟效益沒有完成實際設置圖的基礎上就進行了公開招標，這在一定程度上使得圖紙缺乏對相關設計方案嚴格的審核和修正，并不善于結合BIM等先進的設施儀器，展開公路橋梁的設計，這在一定程度上就會對橋梁設計造成影響。因為設計者設計環節，需要確保公路橋梁的使用壽命達到100年左右。公路橋梁工程不僅需要具備安全性，同時還需要具備耐久性。因此，如何結合當前公路橋梁設計環節存在的問題，提供解決思路，需要對影響公路橋梁設計耐久性和安全性的原因進行分析，以便能夠幫助設計人員結合具體的事情及時發現設計弊端，提出針對性的建議。

1 公路橋梁設計中安全性與耐久性存在的問題

1.1 缺乏科學的公路橋梁設計理念和結構構造體系

當前公路橋梁設計中，不僅要對橋梁結構類特征進行安排，同時還要對相關結構構件進行詳細的分析，選擇安全的材料和構件，才能保證整個建設的布局。為實現建設材質的安全性符合具體的規范和標準，當前的建筑設計環節，應對具體的橋梁結構體系，要不斷的完善具體的橋梁設計標準，并對實際設計環節存在的諸多問題予以高度重視。針對部分設計人員在明確具體的設計思路下對公路橋梁整體設計環節存在的計算圖式和受力情況缺乏相應的標注的問題，會使得部分公路橋梁實際施工過程中容易出現局部受力過大等問題，此問題在一定程度上影響了公路橋梁梁的安全性。另外，部分公路橋梁施工過程中，由于混凝土強度不足，保護層較高，鋼筋沒有達到工程建設的規范，這在一定程度上對公路橋梁梁的耐久性造成影響。

1.2 設計時候過程不嚴謹

公路橋梁梁的設計是系統性的工程，為保證實際的設計質量，需要加大對于設計的審核，包括對于材料性能、結構、安全系數等相應環節的審核。在實際建筑設計過程中，如果沒有做好嚴格的審核，那么就會使得實際設計工作造成影響。相關部門要將設計和審核兩個部分混合在一起，相關工作人員在完成現階段部分工程的設計中由于缺少獨立的機構進行論證，導致很多設計環節存在的潛在問題難以被發現，這就對實際項目展開的安全性和耐久性都造成了相應的影響。

1.3 設計人員專業素質有待提高

目前公路橋梁設計環節設計人員的專業素質在一定程度上對實際設計質量會造成影響，對于實際工程的耐久性和工程的安全性也會造成影響.現階段我國設計人員整體的素質相差較大，部分專業人員缺少理論知識和實踐技能的指導。在實際設計環節缺乏責任意識和安全意識，對出現的問題不能自制。另外在實際設計環節，雖說能夠有效運用很多先進的技術，但是對于先進技術的掌握程度不夠，加上自身專業素質缺乏，這在一定程度上影響到了設計的質量。

2 造成公路橋梁梁設計安全性和耐久性存在問題的原因

2.1 設計因素

基于上述所提出來的公路橋梁設計環節存在“重研究，輕實踐”等相應的問題會對實際公路橋梁設計的安全性和耐久性造成影響。導致目前公路橋梁設計環節存在的諸多問題，會使公眾相關的設計不可能保持預期的標準。目前公路橋梁整體的設計中，設計人員不僅需要設計經驗，同時還需要施工經驗，才能將自己的設計水平得以發揮，使實際公路橋梁施工滿足預期安全性和耐久性的要求。實際操作過程中大部分的設計人員更注重理論數據的關注，而缺少對實際結構參數的分析，忽視了部分客觀因素。如涉及的參數無法符合實際施工需求等相應問題，對公路橋梁的耐久性和安全性造成影響。

2.2 施工因素

從公路橋梁設計的角度可以看出，目前公路橋梁施工的安全性和耐久性存在諸多影響因素.施工單位人員可以結合自身的施工水平和具體的設計原理，完成具體設計施工。同時目前施工過程中，部分施工人員由于施工規劃不到位，實際方案和實際施工規劃存在差異和、不規范的技術運用以及材料運用不到位等現象，都會造成設計偏差，造成實際預應力鋼筋張拉力不足，以及混凝土配合比例不符合實際施工標準。此類問題是影響公路橋梁梁設計安全性和耐久性的原因。

3 提升公路橋梁設計中安全性和耐久性的措施

3.1 提高公路橋梁設計過程中安全性和耐久性問題的重視程度

一般公路橋梁的使用壽命達到100年左右，設計人員通常都需要模擬驗證試驗，來測試公路橋梁的使用壽命。目前部分路橋施工環節多采用的是傳統分析方式。沒有深入展開定量分析，對公路橋梁的布局考量不到位。因此公路橋梁設計中，設計者需要結合《公路橋涵設計通用規范》（JTG D60—2015）具體管理條例，做好檢查和維修等相應的參考，要將實際公路橋梁設計過程中安全性和耐久性問題，當作設計環節的重要指標，在設計后期采用定量分析的方法，以便結合通用規范的前提下，對公路橋梁的構造進行全面分析，了解目前具體構造布局，才能方便公路橋梁后續施工完成后便于檢查和維護公路橋梁，提高公路橋梁整體質量。

3.2 巧用BIM技術解決相應問題

我國社會經濟快速發展下，公路橋梁項目設計環節，為有效提高項目水平，提升設計技術、效率引入輔助設計技術，BIM技術就是其中之一。BIM技術是三維數字技術的建筑信息模型，才能夠幫助設計單位結合具體項目，使用數字的方式，通過多角度、格式化模型的建立，對各類地數據信息進行全方位和系統性的模擬分析，并結合多數參數和具體模塊中各個圖源構成統一的整體。方便實際工作者，根據公路橋梁設計中的部位進行實時調整。按照過往的實際設計中，二維模型建立只能進行局部調整，任何一個部位實時調整都會引發其他結構性的變化。三維用模型BIM的建立，能夠輔助各類信息達到統一協調關聯性的效果。

在設計審查環節，BIM精準的模型使圖紙更加立體化、生動化，明確發現施工圖紙中的碰撞沖突和缺失內容。實際市政道路設計環節能夠結合地形標高、路線走向、縱橫截面等相應信息直接傳輸給結構工程師，能夠對橋梁、涵洞、隧道等交通結構物設計提供便利。BIM技術的三維可視化信息數據集成具有先天性的優勢，能夠結合社會經濟環境的信息，進行虛擬仿真模型的建立。目前公路橋梁工程量較大，呈帶狀分布的特點，沿線的地形地貌、工程地質條件復雜，設計前需要進行地質勘察與測量，BIM技術應用可以建立起地質環境數據的數字化三維地質模型，通過可視化的模型建立，能夠基于勘察、設計、施工等建立起統一的平臺，對施工的地形水系、建筑管線進行可視化管理。配合著高精度測試設備、航空影像、遙測等，能夠更好的方便公路橋梁設計。

3.3 不斷完善公路橋梁設計理論體系和結構構造體系

目前公路橋梁設計環節沒有形成一定的理論體系和結構構造體系，缺少理論依據。為促使實際設計方案更具有依據，可以加強評估理論體系。設計項目環節，通過應用正確強度計算公式、安全系數及失效應力，使設計的計算更加精準。另外在設計過程中要考慮到橋梁的延續性、整體性，防止實際設計變形的應力不大。

4 結束語

綜上所述，當前公路橋梁是影響公共設施建設的核心，承擔了較大的責任和義務。因此關于公路橋梁設計中存在的潛在問題就會對工程的耐久性和安全性造成影響。本次研究研究結合當前公路橋梁設計中存在著諸多問題進行梳理，從設計理念落后、施工管理缺失等角度分析影響公路橋梁安全性和耐久性的原因，并提出加強公路橋梁設計安全性和耐久性的策略。希望能夠在基于《公路橋涵設計通用規范》（JTG D60—2015）具體管理條例和市場發展情況，在公路橋梁設計上加大對公路橋梁施工運輸和實際施工質量的重視，以便能夠保證公路橋梁建設的良好發展。

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