探究橋梁工程設計中的安全性和耐久性問題

關可剛 李孝春

摘 要：橋梁是道路交通網絡的重要組成部分，在整個道路結構體系中占據著重要地位，橋梁工程的安全性和耐久性是整個工程項目的重點環節，也是工程設計、施工作業的重難點，其安全性和耐久性關系著橋梁施工質量、橋梁的正常使用，對此需要相關部門加強重視。隨著我國城市交通運輸事業的發展，橋梁事故多發，橋梁設計的安全性和耐久性問題引起了媒體、政府和人們的關注，對此需要橋梁工程建設單位，完善施工措施，根據相關設計標準科學設計橋梁使用年限，從而保證橋梁通行安全。

關鍵詞：橋梁工程設計;安全性;耐久性

中圖分類號：U442.5 文獻標識碼：A

0 引言

橋梁設計是橋梁工程的重點工作，為了最大化的保證橋梁工程施工順利進行，需要根據我國現行的設計標準，對橋梁設計進行規范，橋梁設計需要遵循“安全、適用、美觀、耐用、環保”的原則，從而滿足人們的使用需求。對此，本文主要探討橋梁工程設計的安全性和耐久性問題。

1 橋梁工程設計中的安全性和耐久性問題

1.1 橋梁設計的安全性問題

安全性問題是橋梁設計的關鍵性問題，橋梁工程施工安全是政府部門、施工人員、建設方、人們都最關心的問題，其決定性橋梁的性能。在橋梁設計時，設計人員需要根據安全生產標準，注重橋梁承載力和負荷力設計，但是在實際的設計中，設計人員往往忽視此問題，過于注重結構和工序，沒有根據安全性能采用施工技術，導致橋梁安全性不達標，無法滿足后期車輛通行要求。

1.2 橋梁設計的耐久性問題

橋梁耐久性問題關系著橋梁的使用年限、使用安全，其和橋梁結構設計、材料、施工工序、施工周期有著一定的關系，耐久性問題是橋梁工程建設的常見問題。在實際的設計中，設計人員沒有根據相關技術標準設計橋梁結構，導致橋梁結構強度低、密實度低，也沒有采取科學的混凝土橋梁施工技術，導致橋梁基礎結構混凝土出現老化問題。另外，設計人員在整體設計過程中，沒有考慮到環境因素，導致橋梁基礎結構出現變形，影響后期橋梁的維護，嚴重制約著交通工程的建設發展[1]。

2 橋梁工程設計中的安全性和耐久性問題出現的原因

2.1 缺乏科學、系統的設計理論和結構體系

橋梁設計缺乏相關安全、耐久性知識、理念，橋梁設計結構體系不完善，直接導致橋梁安全性、耐久性不高，結構設計需要根據橋梁工程使用功能，確定最佳橋梁結構方案，并對結構進行分析，以此完成構造設計，并根據相關指標、設計理念進行設計，從而保證橋梁結構的安全、耐用。但是，實際的設計中，缺乏科學、系統的設計理念和結構體系，設計人員無章可循，存在套用、形式化現象，導致設計和施工不符。

2.2 橋梁養護、管理、施工水平低

橋梁出現坍塌和破損問題，主要是因為橋梁施工質量不達標，橋梁設計不符合規范，常見的原因是施工中偷工減料、使用質量不合格的材料和設備、工序不科學、施工過程中缺乏管控。另外，橋梁結構缺乏養護，也會導致混凝土變形、老化，影響橋梁的穩定性。

3 橋梁工程設計中的安全性和耐久性問題的解決方法

3.1 明確先進的設計理念

想要有效解決橋梁工程設計中的安全性和耐久性問題，就需要從理念上入手，設計人員需要積極借鑒先進的設計理念，制定科學、系統的設計理論和結構體系，充分認識到橋梁設計的安全性和耐久性問題對橋梁工程的影響，以此將橋梁安全性和耐久性作為橋梁設計的重點任務進行。設計人員在設計前，需要對橋梁結構、安全性和耐久性設計原則、施工現場實際情況等進行分析、總結，并借鑒其他設計方案，綜合考慮各方面因素，尤其是橋梁的承載力的負荷力、橋梁后期保養和管理，確保橋梁設計符合施工要求，以此提高橋梁的綜合性能。另外，設計人員需要學習先進的橋梁設計知識，便于后期設計應用，單位還需要加強設計人員的監督和管理，確保設計理念先進、科學，符合實際情況。

3.2 選擇最佳設計方案

在制定橋梁設計方案時，需要根據橋梁工程建設標準、資金投入、技術規范、設計原則等開展設計工作，并對橋梁工程完工后的疲勞性問題、結構不穩變形、橋梁振動坍塌問題等進行綜合考慮，引進先進的設計理念和方法。設計人員還需要考慮橋梁使用過程中可能出現的安全性和耐久性問題，分析車輛通行過程中的壓力和環境因素，不斷優化方案、調整設計，最終確定最佳設計方案。

3.3 優化設計過程

橋梁設計安全性和耐久性問題和橋梁設計管理也有著一定的關系，因此橋梁設計人員需要重視設計管理工作，不斷優化管理方法，加強設計要點的控制，充分考慮當前設計管理工作中的不足，最終建立科學的管理制度，創新管理方法。根據管理制度和方法，嚴格規范設計工作的每一個細節任務，并優化設計內容，對橋梁工程中的材料、人員、造價、管理等進行約束。設計單位可以成立橋梁設計管理小組，對設計方案和設計內容進行審核，確保設計方案科學、可靠，符合施工要求，最終有效解決橋梁工程設計的安全性和耐久性問題[2]。另外，設計單位需要根據當前橋梁工程建設實際需求，更新施工模式，創新規劃和設計理念，注重從多方面出發，采用動態化管理模式加強對橋梁工程的安全性和耐久性管控。相關責任人還需要加強對橋梁整體結構的優化，注重從各方面進行控制，確保橋梁結構的完整，將其作為一個整體進行全面把控，以此減少施工斷節情況的出現。

3.4 遵循科學、可靠的設計原則

橋梁工程施工一般使用的是鋼筋混凝土結構，因此鋼筋混凝土的科學使用和施工質量緊密相關，鋼筋混凝土材料的性能和質量也是影響橋梁工程結構的安全性和耐久性的重要因素，尤其是水泥砂漿強度、水灰配比。因此施工人員需要重點控制，在設計時嚴格根據科學、可靠的設計原則選擇施工材料，進行水泥砂漿、水灰配比。設計人員還需要根據技術規范和設計標準加強混凝土結構層保護層設計，控制鋼筋伸縮縫和寬度，并根據具體工程需求選擇施工材料，確保橋梁工程符合使用規范和安全要求，在保證安全性和耐久性的基礎上，提高橋梁設計的經濟性和實用性。

3.5 重點解決橋梁疲勞問題

橋梁的使用過程中會受到車輛負荷力和負載力的影響，長此以往，其會對橋梁結構內部構造產生應力動荷載，橋梁結構出現疲勞受損問題，這些疲勞損傷如果長期存在會導致橋梁結構變形、產生裂縫，最終坍塌，會造成人員傷亡和經濟損失。因此，在橋梁設計時需要重點解決此問題，在使用材料時需要保證材料的均勻性和連續性，尤其鋼筋混凝土材料性能。對橋梁構造關鍵部位進行防護處理，通過科學的抗疲勞設計，緩解橋梁的使用過程中出現的疲勞損壞問題，從而提高橋梁的使用安全性和耐久性[3]。

3.6 根據施工現狀，優化結構方案

在進行橋梁設計時，設計人員需要根據具體要求和工程條件制定結構方案，并根據橋梁工程的安全性和耐久性，優化結構方案。設計人員的制定橋梁結構方案時，需要考察施工現場環境，根據工程需求，制定科學的結構方案，結構方案需要以造價經濟、工序簡單、預制配件標準的原則設計預制拼接結構。

3.7 堅持安全原則

在解決橋梁工程安全性和耐久性問題時，需要從安全設計角度出發，對橋梁工程的疲勞損傷、結構不穩、塌陷事故問題進行重點解決。因此橋梁工程單位在進行橋梁規劃和設計時，需要先進入到施工場地對地形、環境進行勘察，對影響橋梁工程的安全性和耐久性原因進行探究。通過科學的措施降低橋梁工程的以上問題，在此過程中設計人員需要科學制定施工方案，通過最佳設計，以此重點解決橋梁安全性和耐久性問題。另外，設計人員也可以從安全角度出發，對橋梁的受力情況進行分析，通過結構穩定性對比，引進先進的施工技術和設備，降低施工的難度和復雜性。施工人員通過設計方案熟悉施工流程，以此最大化的保證橋梁工程的安全進行。

3.8 加強施工設計管理

隨著我國橋梁工程規模的擴大，需要相關單位加強施工過程中的設計管理，在引進和使用新設備和技術時需要進行科學管理，以此提高橋梁工程設計水平和科學含量。首先，在橋梁工程施工階段，需要根據制定的設計方案，安排一些專業技術高、經驗豐富的工作人員對施工進行規劃，以此保證工程準確進行。并通過新技術不斷優化和完善施工方案，并根據施工進度實際情況、施工場地環境要求，確保橋梁結構設計合理、科學。其次，工程單位需要加強對設計人員和管理人員的培訓和管理，提高他們的安全意識、責任意識，制定安全建設目標，以此提高施工設計管理水平和質量。

3.9 建立橋梁安全性和耐久性評估機制

想要加強橋梁工程的監控力度，就需要建立科學的評估機制，橋梁使用周期長，其結構安全性和耐久性問題難以在短時間內進行評估，其需要長期的監測數據資料作為依據。當前，橋梁工程建設中采用的是評估法對工程結構安全性和耐久性進行監測、評估，這種方法在后期也難以發揮具體作用，因此需要在橋梁結構設計階段，建立評估機制，將橋梁工程全過程的各種監測數據、評估結果都納入到橋梁工程驗收評審范疇中。

4 結束語

橋梁工程的安全性和耐久性問題是橋梁設計和建設考慮的重點，也是衡量橋梁工程質量和安全的重要指標，對此需要責任部門加強重視，設計人員需要更新設計理念，綜合考慮各方面因素，選擇最佳設計方案，并優化設計管理，科學選擇施工材料和技術，重點解決橋梁疲勞問題，最大化的保證橋梁安全和耐用。

參考文獻：

[1]趙文博，楊旭.水利工程中橋梁耐久性設計探析[J]. 農家參謀，2020（2）：185.

[2]辛淑廉.橋梁工程設計中的安全性和耐久性問題[J]. 華東科技（綜合），2019（1）：1.

[3]張一帆.道路橋梁設計與施工中的安全性與耐久性[J]. 商品與質量，2020（1）：195.