安全性與耐久性在市政路橋設計中的重要性分析

黎婧

隨著近年來我國土木工程行業的不斷發展，市政路橋工程相關的理論與技術也變得愈發成熟。在新時期，我國的市政路橋設計水平已得到大幅度提升，且已取得階段性成果。但市政路橋在設計的過程中還存在許多問題亟待解決，部分設計人員在設計時過于注重市政路橋的美觀性與經濟性，從而忽視了市政路橋的耐久性與安全性，導致市政路橋在投入使用后出現了許多質量問題?；诖?，為推動我國市政路橋設計的多樣化、高要求、大規模發展，本文圍繞市政路橋的安全性與耐久性設計進行了深入研究，具體內容如下。

一、安全性與耐久性在市政路橋設計中的重要性

市政路橋工程項目的安全性通常指的是市政路橋所具備的防塌陷能力、抗震裂能力與抗破壞能力，安全性是衡量工程質量的重要指標之一。在市政路橋設計的過程中，施工工藝結構整體以及建設材料，都有可能對市政路橋的安全性產生影響。要求設計人員在設計時對多方面進行綜合考慮與分析，才能保障市政路程的可靠與穩固。

市政路橋工程項目的耐久性指的是在市政路橋建成以后，可以在規定運行年限內正常使用的能力。耐久性也是衡量工程質量的重要指標之一，其余市政路橋工程項目的使用壽命有著密切的關系。如果某市政路橋設計使用年限為50年，但在實際投入使用20年以后，便出現了嚴重的質量問題無法繼續正常使用，如裂縫、塌陷或損壞等，則說明該市政路橋工程存在嚴重的耐久性設計問題。

隨著近年來我國土木工程行業的不斷發展，越來越多新技術與新材料開始被廣泛的應用于市政路橋工程項目當中。在新時期，我國的市政路橋工程項目的規模也變得越來越大，市政路橋工程項目的建設類型呈多樣化發展。市政路橋工程項目在發展的同時，也暴露出了許多問題，這些問題主要集中在安全性與耐久性方面。部分設計人員在設計的過程中不注重市政路橋的安全性與耐久性，在市政路橋實際投入使用以后，出現了路面裂縫、隧道塌方、橋垮塌陷、路面塌陷、土房坍塌等質量問題。對市政路橋的社會效益與經濟效益產生了較大的消極影響，對我國居民的生命安全與財產安全造成了巨大威脅。因此為了推動我國市政路橋工程項目的多樣化、高要求、大規模發展，必須重視市政路橋設計的安全性與耐久性研究。降低市政路橋工程項目在投入使用后的風險發生概率，推動市政路橋工程項目質量的提升。

二、市政路橋的安全性與耐久性影響因素解析

1. 環境因素

市政路橋工程對我國的城市發展有著重要的意義，是我國城市規劃建設中重要的組成部分之一。我國的市政路橋工程大多處于市區或郊區，有著施工現場工作環境復雜特點。市政路橋工程在建設時，經常會受到電力通信工程、市政給排水工程的影響。因此，市政路橋的安全性與耐久性與環境有著密切的關系，氣候變化、周邊建筑、管道工程、地質水文條件等環境因素都會對市政工程的設計質量產生影響，從而埋下巨大的安全隱患，降低市政路橋的安全性與耐久性。設計人員在市政路橋設計的過程中，必須做好相應的地質勘查工作，根據施工現場的實際情況，并結合市政路橋工程的具體要求開展設計工作，將安全性設計意識與耐久性設計意識落實在市政路橋設計的全程，才能推動市政路橋設計的科學化合理化發展。

2. 人員因素

隨著近年來我國科學技術的不斷發展，越來越多新型設計理念、新型施工技術、新型建筑材料被廣泛的應用于市政路橋工程當中，這也反映了我國的市政路橋工程項目具有一定的發展性與變化性。如果設計人員在設計的過程中，沒有及時更新自身的設計理念、對新型施工技術與新型建筑材料缺乏一定的了解，也會對市政路橋的安全性與耐久性產生一定的影響。市政路橋對于管理養護與運維有著非常高的要求，要求設計人員在設計時既要重視細節方面的設計，又要重視整體結構的設計。需要設計人員樹立相應的檢測意識，充分調查一切可能對市政路橋安全性與耐久性產生影響的因素，如路橋超載、路橋疲勞損傷等，才能降低設計方案不合理導致的市政路橋工程質量問題。除此之外，市政路橋在設計的過程中有著諸多規定，其既要保障設計的美觀性與經濟性，要保證設計的技術性與適用性，還要保障設計的可靠性、安全性與耐久性。設計人員在市政路橋設計時，經常會出現設計美觀但使用壽命短、設計方案雷同等問題。這對設計人員的綜合素質有著較高的要求，如果設計人員的綜合素質達不到相應的標準，就無法勝任市政路橋的設計工作，同樣也會降低市政路橋的安全性與耐久性。

三、市政路橋的安全性與耐久性設計問題分析

1. 不夠了解市政路橋的結構體系

市政路橋的結構體系會對其安全性與耐久性產生較大的影響。大部分市政路橋之所以會出現安全性與耐久性問題，都脫離不開結構體系設計問題。設計人員在設計市政路橋結構體系是存在著嚴重的設計不合理現象，導致市政路橋的結構體系無法達到其應有的性能，在投入使用后出現了適用性低的問題。結構體系問題會引發橋頭跳車、結構開裂、橋梁震動等諸多問題。這與設計人員沒有深入調查市政路橋施工環境、不了解市政路橋結構體系有著密切的關系。部分設計人員在開展設計工作的過程中只注重市政路橋的要求，沒有落實施工現場的前期勘察工作。這會導致市政路橋設計缺乏實用性，與施工現場實際情況存在較大出入。進而導致施工人員在采購施工材料時出現偏差，大幅降低了市政路橋的安全性與耐久性。

2. 過于重視市政路橋的施工進度

市政路橋工程是我國重要的基礎設施，對于我國居民的日常出行有著重要的影響。市政路橋工程大多處于交通要道，對于施工周期有著明確的要求。因此部分設計人員為了縮短施工的周期，會趕在規定時間內完成設計任務，沒有對市政路橋的安全性與耐久性進行全面考察，缺乏相應的設計可行性分析。這就導致了部分市政路橋在施工時出現了混凝土結構澆筑不合理、違規添加催化劑、缺乏后期養護措施等問題。這些問題都會大幅降低市政路橋的結構強度，使市政路橋無法達到原有的設計承載力，降低混凝土的抗滲性。這類安全隱患在短期內難以發現，但隨著市政路橋使用年限的延長，其所存在的風險也變得越來越大，對市政路橋的耐久性造成了巨大的影響。

3. 忽視市政路橋使用的疲勞損傷

市政路橋在長期投入使用后會產生疲勞損傷，疲勞損傷會對混凝土結構的性能產生較大的影響。部分市政路橋的設計人員在設計時沒有注意到這方面的問題，缺乏疲勞損傷的預防措施。部分市政路橋在施工時還存在著施工材料不連續、不均勻現象，這會使市政路橋的內部結構出現細微缺陷，隨著市政路橋使用時間的延長，細微缺陷會受到動荷載增加的影響而不斷擴大，出現市政路橋疲勞損傷現象，嚴重時甚至會產生裂紋。這與設計人員缺乏相應的預防工作有著密切的關系，如果相關部門沒有對裂紋進行及時的修補，甚至會引發橋梁斷裂事故，對我國人民的生命安全與財產安全產生巨大的威脅，大幅降低市政路橋的安全性。

圖1市政路橋疲勞損傷

圖2市政路橋斷裂現象

4. 缺乏完善的后期養護維修工作

我國的市政路橋在設計時會嚴格限制車輛超載，但是這無法從根源上杜絕車輛超載現象。車輛超載會大幅降低市政路橋的使用壽命，加速市政路橋的疲勞損傷現象。這就需要設計人員重視后期養護維修工作的設計，針對市政路橋在投入使用后可能出現的問題涉及相應的補救措施。但我國的設計人員在設計時大多只重視市政路橋的施工因素，沒有考慮到市政路橋的后期養護維修工作，從而大幅降低了市政路橋的耐久性與安全性。

四、市政路橋的安全性與耐久性設計優化策略

1. 落實前期勘察工作，深入分析結構體系

科學合理的前期勘察工作，能夠大幅提升市政路橋設計的安全性與耐久性。要求設計人員重點對施工現場的地質情況與水文情況進行調查，充分分析施工現場的空間布局，才能對市政路橋的結構體系有一個更加深刻的認知。在此基礎上結合市政路橋的具體功能需求進行設計，選擇最為合適的施工技術與建筑材料，從而提升市政路橋的安全性與耐久性。

2. 重點分析施工條件，合理安排施工進度

市政路橋的施工進度會受到多種因素的影響，要求設計人員在設計時對市政路橋的施工環境、施工隊伍綜合素質等施工條件進行深入分析。在設計時根據施工條件合理的規劃混凝土的養護時間，并提前為施工隊伍預留處理突發事件的時間，確保施工人員能夠嚴格按照設計方案開展工作。避免了施工隊伍因進度延誤、趕進度引發的市政路橋安全性與耐久性問題。

3. 預測疲勞損傷影響，采取相應預防措施

為了降低市政路橋在后期使用時可能產生的疲勞損傷，設計人員可以從以下幾方面入手進行優化：（1）對施工材料與施工技術進行分析，找出疲勞損傷的高發部位，并采取針對性的措施。（2）在施工時落實疲勞損傷的基礎預防工作，延長市政路橋的使用壽命。（3）提前設計相應的應急預案，在出現疲勞損傷時能夠第一時間對其進行修補，降低因疲勞損傷引發的事故概率。

4. 分析工程使用狀態，制定養護維修周期

設計人員在設計階段要通過分析以往的數據，做好市政路橋使用狀態的預測工作，在此基礎上制定相應的養護維修周期安排計劃，并設計好相應的養護維修工作任務，利用后期養護維修工作，提升市政路橋的安全性與耐久性。

五、結束語

市政路橋設計的安全性和耐久性對市政路橋的質量有著重要的影響，要求設計人員在開展設計工作的過程中全面分析市政路橋的結構體系，通過前期勘察工作、施工進度設計、疲勞損傷預防措施、養護維修工作等措施提升市政路橋的安全性與耐久性，才能為我國人民提供更加優質的交通服務，實現市政路橋行業的健康和持續發展。